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KR102197270B1 - 표시 패널의 영상 보정 방법, 이를 포함하는 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치 - Google Patents

표시 패널의 영상 보정 방법, 이를 포함하는 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치 Download PDF

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KR102197270B1
KR102197270B1 KR1020140000705A KR20140000705A KR102197270B1 KR 102197270 B1 KR102197270 B1 KR 102197270B1 KR 1020140000705 A KR1020140000705 A KR 1020140000705A KR 20140000705 A KR20140000705 A KR 20140000705A KR 102197270 B1 KR102197270 B1 KR 102197270B1
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김강현
나종희
정우진
정재섭
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 패널의 영상 보정 방법은 하나의 풀 계조를 갖는 복수의 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러를 측정하는 단계, 복수의 멀티 계조를 갖는 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러를 측정하는 단계, 멀티 패턴 영상 내에서 각 멀티 계조의 영역의 위치를 멀티 패턴 영상의 중심으로 이동시키기 위한 제1 보정 값을 생성하는 단계 및 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러, 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러 및 제1 보정 값을 기초로 표시 패널의 휘도 및 컬러를 보정하는 단계를 포함한다.

Description

표시 패널의 영상 보정 방법, 이를 포함하는 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치{METHOD OF COMPENSATING IMAGE OF DISPLAY PANEL, METHOD OF DRIVING DISPLAY PANEL INCLUDING THE SAME AND DISPLAY APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME}
본 발명은 표시 패널의 영상 보정 방법, 이를 포함하는 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 패널의 영상 보정 시간을 단축시킬 수 있는 표시 패널의 영상 보정 방법, 이를 포함하는 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 화소 전극을 포함하는 제1 기판, 공통 전극을 포함하는 제2 기판 및 상기 기판들 사이에 개재되는 액정층을 포함한다. 상기 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다.
표시 장치는 입력 영상 데이터를 기초로 영상을 표시하는 표시 패널을 포함한다. 상기 표시 패널의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 계조에 따라 감마 및 색 좌표를 일정하게 유지할 필요가 있다.
상기 표시 패널의 감마 및 색 좌표를 보정하기 위해 전체 계조 중 일부 샘플 계조에 대한 감마 값 및 색 좌표를 측정할 필요가 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널의 입력 영상 데이터가 255 계조를 갖는 경우, 약 25개 샘플계조에 대해 상기 감마 값 및 색 좌표를 측정하여 상기 표시 패널의 감마 및 색 좌표를 보정할 수 있다.
상기 25개 샘플 계조에 대한 영상을 측정하고, 하나의 샘플 계조 영상 측정 시간 및 측정 데이터 전송 시간의 합을 500ms라고 할 때, 상기 하나의 표시 패널의 감마 및 색 좌표를 보정하기 위해서는 약 12.5초가 필요하다.
이와 같이 표시 패널의 감마 및 색 좌표를 보정하기 위한 타임 로스가 증가하는 문제점이 있다. 또한, 상기 시간 상의 문제로 상기 표시 패널 각각에 대한 전수 측정 및 보정이 수행되지 않는 경우, 상기 표시 패널의 휘도 및 컬러 표시의 신뢰성이 감소하는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 표시 패널의 영상 보정 시간을 단축시킬 수 있는 표시 패널의 영상 보정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 패널의 영상 보정 방법을 포함하는 표시 패널의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시 패널의 구동 방법을 수행하기 위한 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 패널의 영상 보정 방법은 하나의 풀 계조를 갖는 복수의 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러를 측정하는 단계, 복수의 멀티 계조를 갖는 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러를 측정하는 단계, 상기 멀티 패턴 영상 내에서 각 멀티 계조의 영역의 위치를 상기 멀티 패턴 영상의 중심으로 이동시키기 위한 제1 보정 값을 생성하는 단계 및 상기 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러, 상기 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러 및 상기 제1 보정 값을 기초로 표시 패널의 휘도 및 컬러를 보정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 보정 값을 생성하는 단계는 상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 큰 풀 계조인 하이 풀 계조를 갖는 하이 풀 영상과 상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 작은 풀 계조인 로우 풀 계조를 갖는 로우 풀 영상을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 보정 값을 생성하는 단계는 상기 멀티 패턴 영상의 중심을 제1 위치, 상기 멀티 계조의 영역의 위치를 제2 위치라고 할 때, 상기 하이 풀 영상 내에서 상기 제1 위치의 하이 풀 계조 측정 값과 상기 제2 위치의 하이 풀 계조 측정 값의 제1 차이 및 상기 로우 풀 영상 내에서 상기 제1 위치의 로우 풀 계조 측정 값과 상기 제2 위치의 로우 풀 계조 측정 값의 제2 차이를 계산하는 단계 및 상기 하이 풀 계조, 상기 멀티 계조 및 상기 로우 풀 계조를 이용하여 상기 제1 차이 및 상기 제2 차이를 선형 보간하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멀티 패턴 영상은 상기 풀 계조 중 어느 하나와 동일한 공통 멀티 계조를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널의 영상 보정 방법은 상기 공통 멀티 계조와 동일한 상기 풀 계조의 측정 값 및 상기 멀티 패턴 영상 내에서의 상기 공통 멀티 계조의 측정 값의 비율을 이용하여 제2 보정 값을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 공통 멀티 계조와 동일한 상기 풀 계조의 측정 값의 측정 위치 및 상기 멀티 패턴 영상 내에서의 상기 공통 멀티 계조 측정 값의 측정 위치는 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 풀 패턴 영상의 개수는 3보다 크거나 같을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멀티 패턴 영상의 개수는 2개일 수 있다. 상기 멀티 패턴 영상 중 제1 멀티 패턴 영상은 저 계조에 대응하고, 상기 멀티 패턴 영상 중 제2 멀티 패턴 영상은 고 계조에 대응할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 패널의 구동 방법은 하나의 풀 계조를 갖는 복수의 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러를 측정하는 단계, 복수의 멀티 계조를 갖는 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러를 측정하는 단계, 상기 멀티 패턴 영상 내에서 각 멀티 계조의 영역의 위치를 상기 멀티 패턴 영상의 중심으로 이동시키기 위한 제1 보정 값을 생성하는 단계, 입력 영상 데이터, 상기 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러, 상기 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러 및 상기 제1 보정 값을 기초로 상기 입력 영상 데이터의 휘도 및 컬러를 보정하여 데이터 신호를 생성하는 단계 및 상기 데이터 신호를 기초로 상기 표시 패널 상에 영상을 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 보정 값을 생성하는 단계는 상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 큰 풀 계조인 하이 풀 계조를 갖는 하이 풀 영상과 상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 작은 풀 계조인 로우 풀 계조를 갖는 로우 풀 영상을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멀티 패턴 영상은 상기 풀 계조 중 어느 하나와 동일한 공통 멀티 계조를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 공통 멀티 계조와 동일한 상기 풀 계조의 측정 값 및 상기 멀티 패턴 영상 내에서의 상기 공통 멀티 계조의 측정 값의 비율을 이용하여 제2 보정 값을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 풀 패턴 영상의 개수는 3보다 크거나 같을 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 타이밍 컨트롤러, 데이터 구동부 및 표시 패널을 포함한다. 상기 타이밍 컨트롤러는 하나의 풀 계조를 갖는 복수의 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러, 복수의 멀티 계조를 갖는 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러 및 상기 멀티 패턴 영상 내에서 각 멀티 계조의 영역의 위치를 상기 멀티 패턴 영상의 중심으로 이동시키기 위한 제1 보정 값을 기초로 상기 입력 영상 데이터의 휘도 및 컬러를 보정하여 데이터 신호를 생성한다. 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 신호를 아날로그의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 표시 패널은 상기 데이터 전압을 기초로 영상을 표시한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 보정 값은 상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 큰 풀 계조인 하이 풀 계조를 갖는 하이 풀 영상과 상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 작은 풀 계조인 로우 풀 계조를 갖는 로우 풀 영상을 이용하여 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멀티 패턴 영상은 상기 풀 계조 중 어느 하나와 동일한 공통 멀티 계조를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 공통 멀티 계조와 동일한 상기 풀 계조의 측정 값 및 상기 멀티 패턴 영상 내에서의 상기 공통 멀티 계조 측정 값의 비율을 이용하여 제2 보정 값을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 풀 패턴 영상의 개수는 3보다 크거나 같을 수 있다.
이와 같은 표시 패널의 영상 보정 방법, 이를 포함하는 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치에 따르면, 풀 패턴 영상 및 멀티 패턴 영상을 이용하므로 표시 패널의 영상의 감마 및 색 좌표 보정 시간을 단축할 수 있다. 또한, 멀티 패턴 영상 이용에 따른 오차를 보상하여 영상의 감마 및 색 좌표 보정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 전체 표시 패널에 대한 감마 및 색 좌표 측정 및 보정이 가능하여, 표시 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보정 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널의 영상 보정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3a 내지 3c는 도 1의 표시 패널의 영상 보정에 사용되는 풀 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 3d는 도 1의 표시 패널의 영상 보정에 사용되는 멀티 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2의 제1 영상 보정 단계를 나타내는 개념도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 2의 제2 영상 보정 단계를 나타내는 개념도이다.
도 6a는 도 1의 표시 패널의 영상 보정에 따른 감마 그래프를 나타내는 그래프이다.
도 6b는 도 1의 표시 패널의 영상 보정에 따른 색 좌표 그래프를 나타내는 그래프이다.
도 7은 도 2의 영상 보정 방법을 포함하는 표시 패널의 구동 방법을 수행하기 위한 표시 장치의 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보정 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 표시 패널의 영상 보정 방법을 나타내는 순서도이다. 도 3a 내지 3c는 도 1의 표시 패널의 영상 보정에 사용되는 풀 패턴을 나타내는 평면도이다. 도 3d는 도 1의 표시 패널의 영상 보정에 사용되는 멀티 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 1 내지 도 3d를 참조하면, 상기 영상 보정 시스템은 표시 패널(100) 및 휘도 및 컬러 측정기(600)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 입력 영상 데이터를 기초로 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(100)은 복수의 화소를 포함한다.
상기 휘도 및 컬러 측정기(600)는 상기 표시 패널(100) 상에 배치되어 상기 표시 패널(100)에 표시되는 영상의 휘도 및 컬러를 측정한다. 예를 들어, 상기 휘도 및 컬러 측정기(600)는 카메라일 수 있다.
상기 휘도 및 컬러 측정기(600)는 상기 표시 패널(100)의 중심에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 상기 휘도 및 컬러 측정기(600)는 상기 표시 패널(100)의 전체 영역을 촬영할 수 있다. 이와는 달리, 상기 휘도 및 컬러 측정기(600)는 상기 표시 패널(100)의 중심의 일부 영역만을 촬영할 수 있다.
상기 표시 패널(100)을 보정하기 위해 상기 표시 패널(100)은 풀 패턴 영상을 표시한다. 상기 휘도 및 컬러 측정기(600)는 상기 표시 패널(100) 상의 상기 풀 패턴 영상을 촬영하여 상기 풀 패턴 영상의 휘도 및 컬러를 측정한다(단계 S100). 상기 풀 패턴 영상이란 하나의 계조만을 갖는 샘플 영상을 의미한다. 본 발명에서 상기 풀 패턴 영상의 하나의 계조는 풀 계조라고 명명한다.
예를 들어, 상기 표시 패널(100)은 복수의 풀 패턴 영상을 표시할 수 있다. 상기 휘도 및 컬러 측정기(600)는 상기 표시 패널(100) 상의 상기 복수의 풀 패턴 영상을 촬영하여 상기 복수의 풀 패턴 영상의 휘도 및 컬러를 측정할 수 있다.
도 3a는 제1 풀 계조(GF1)를 갖는 제1 풀 패턴 영상(F1)을 나타낸다. 도 3b는 제2 풀 계조(GF2)를 갖는 제2 풀 패턴 영상(F2)을 나타낸다. 도 3c는 제3 풀 계조(GF3)를 갖는 제3 풀 패턴 영상(F3)을 나타낸다.
예를 들어, 상기 제1 풀 계조(GF1)는 블랙 영상을 나타내는 블랙 계조일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 풀 계조(GF1)는 약 4 계조일 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 풀 계조(GF2)는 블랙 영상과 화이트 영상의 사이를 나타내는 중간 계조일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 풀 계조(GF2)는 화이트 계조보다는 상기 블랙 계조에 가까울 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 풀 계조(GF2)는 약 64 계조일 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 풀 계조(GF3)는 화이트 영상을 나타내는 화이트 계조일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 풀 계조(GF3)는 약 255 계조일 수 있다.
본 실시예에서는 상기 표시 패널(100)에 3개의 풀 패턴 영상(F1, F2, F3)을 표시하는 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
상기 표시 패널(100)을 보정하기 위해 상기 표시 패널(100)은 멀티 패턴 영상을 표시한다. 상기 휘도 및 컬러 측정기(600)는 상기 표시 패널(100) 상의 상기 멀티 패턴 영상을 촬영하여 상기 멀티 패턴 영상의 휘도 및 컬러를 측정한다(단계 S100). 상기 멀티 패턴 영상이란 복수의 계조들을 갖는 샘플 영상을 의미한다. 본 발명에서 상기 멀티 패턴 영상의 계조들을 멀티 계조라고 명명한다.
예를 들어, 상기 표시 패널(100)은 하나의 멀티 패턴 영상을 표시할 수 있다. 이와는 달리, 상기 표시 패널(100)은 복수의 멀티 패턴 영상을 표시할 수 있다.
예를 들어, 상기 표시 패널(100)은 2개의 멀티 패턴 영상을 표시할 수 있다. 상기 멀티 패턴 영상 중 제1 멀티 패턴 영상은 전반적으로 저 계조에 대응하고, 상기 멀티 패턴 영상 중 제2 멀티 패턴 영상은 전반적으로 고 계조에 대응할 수 있다.
도 3d는 제1 멀티 패턴 영상(M1)을 나타낸다. 예를 들어, 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)의 멀티 계조 영역은 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)의 중심부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)의 멀티 계조 영역은 체스판 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)은 제1 내지 제9 멀티 계조(GM1 내지 GM9)를 포함한다.
본 실시예에서는 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)이 9개의 멀티 계조(GM1 내지 GM9)를 갖는 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
상기 표시 패널(100)은 백라이트 어셈블리의 유니포미티(uniformity), 표시 패널의 픽셀의 유니포미티, 시야각에 의해 상기 각 멀티 계조 영역에 대하여 서로 다른 휘도 및 컬러를 나타내게 된다.
따라서, 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)의 각 멀티 계조 영역에서의 측정 값을 이용하여 상기 표시 패널(100)을 보정하게 되면 표시 패널의 휘도 및 컬러가 정확하게 보정되지 않을 수 있다.
상기 제1 멀티 패턴 영상(M1) 내에서 각 멀티 계조의 영역의 위치를 상기 멀티 패턴 영상(M1)의 중심으로 이동시키기 위한 제1 보정 값을 생성한다(단계 S200).
상기 각 멀티 계조의 측정 값에 상기 제1 보정 값을 더하면 상기 각 멀티 계조가 상기 멀티 패턴 영상(M1)의 중심에 있을 때의 값으로 변환될 수 있다.
상기 제1 보정 값을 생성하는 제1 영상 보정 단계에 대해서는 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 상세히 설명한다.
상기 휘도 및 컬러 측정기(600)의 렌즈의 반사율 및 변조 전달 함수(Modulation Transfer Function)의 특성, 광 센서의 광학 크로스토크(Crosstalk) 등으로 인해 동일한 계조에 대하여 상기 멀티 패턴 영상 내의 계조의 측정 값(Local pattern 측정 값이라 함)은 상기 풀 패턴 영상 내의 계조의 측정 값(Full pattern 측정 값이라 함)과 차이를 나타낼 수 있다.
따라서, 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)의 각 멀티 계조 영역에서의 측정 값을 이용하여 상기 표시 패널(100)을 보정하게 되면 표시 패널의 휘도 및 컬러가 정확하게 보정되지 않을 수 있다.
상기 Full pattern 측정 값과 상기 Local pattern 측정 값의 차이를 보상하기 위한 제2 보정 값을 생성할 수 있다(단계 S300).
상기 각 멀티 계조의 측정 값에 상기 제2 보정 값을 곱하면 상기 각 멀티 계조가 로컬 패턴이 아닌 풀 패턴일 때의 값으로 변환될 수 있다.
상기 제2 보정 값을 생성하는 제2 영상 보정 단계에 대해서는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 상세히 설명한다.
본 실시예에서, 상기 제1 보상 단계(S200) 이후에 상기 제2 보상 단계(S300)를 수행하는 것을 예시하였으나, 본 발명은 상기 제1 보상 단계(S200) 및 상기 제2 보상 단계(S300)의 순서에 한정되지 않는다. 이와는 달리, 상기 제2 보상 단계(S300) 이후에 상기 제1 보상 단계(S200)가 수행될 수 있다.
상기 풀 패턴 영상(F1, F2, F3)에 대한 휘도 및 컬러, 상기 멀티 패턴 영상(M1)에 대한 휘도 및 컬러, 상기 제1 보정 값 및 상기 제2 보정 값을 기초로 상기 표시 패널(100)의 휘도 및 컬러를 보정한다(단계 S400).
도 4a 내지 도 4c는 도 2의 제1 영상 보정 단계를 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 4c를 참조하면, 본 실시예에서는 도 4c에서 제2 위치(P2)에 있는 제6 멀티 계조(GM6)의 측정 값을 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)의 중심인 제1 위치(P1)에서의 측정 값으로 변환하는 경우를 예시한다.
도 4a는 상기 제6 멀티 계조(GM6)와 이웃하면서 상기 제6 멀티 계조(GM6)보다 작은 풀 계조인 로우 풀 계조를 갖는 로우 풀 영상(LF)을 나타낸다. 본 실시예에서, 상기 로우 풀 영상(LF)은 도 3b의 제2 풀 패턴 영상(F2)과 동일할 수 있다.
도 4b는 상기 제6 멀티 계조(GM6) 와 이웃하면서 상기 제6 멀티 계조(GM6)보다 큰 풀 계조인 하이 풀 계조를 갖는 하이 풀 영상(HF)을 나타낸다. 본 실시예에서, 상기 하이 풀 영상(HF)은 도 3c의 제3 풀 패턴 영상(F3)과 동일할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)의 멀티 계조가 상기 제1 풀 계조(GF1)와 상기 제2 풀 계조(GF2) 사이에 있는 경우, 상기 로우 풀 영상(LF)은 상기 제1 풀 패턴 영상(F1)이 되고, 상기 하이 풀 영상(HF)은 상기 제2 풀 패턴 영상(F2)이 된다.
예를 들어, 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)의 멀티 계조가 상기 제2 풀 계조(GF2)와 상기 제3 풀 계조(GF3) 사이에 있는 경우, 상기 로우 풀 영상(LF)은 상기 제2 풀 패턴 영상(F2)이 되고, 상기 하이 풀 영상(HF)은 상기 제3 풀 패턴 영상(F3)이 된다.
상기 제1 보정 값은 상기 하이 풀 계조를 갖는 상기 하이 풀 영상(HF)과 상기 로우 풀 계조를 갖는 로우 풀 영상(LF)을 이용하여 생성된다.
예를 들어, 도 4c에서 제2 위치(P2)에 있는 제6 멀티 계조(GM6)의 측정 값을 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)의 중심인 제1 위치(P1)에서의 측정 값으로 변환하기 위해서는 도 4a의 상기 로우 풀 영상(LF)의 제1 위치(P1)에서의 로우 풀 계조의 측정 값과 상기 로우 풀 영상(LF)의 제2 위치(P2)에서의 측정 값의 로우 계조 차이를 계산한다. 또한, 도 4b의 상기 하이 풀 영상(HF)의 제1 위치(P1)에서의 하이 풀 계조의 측정 값과 상기 하이 풀 영상(HF)의 제2 위치(P2)에서의 측정 값의 하이 계조 차이를 계산한다.
상기 하이 풀 계조(예컨대 255계조), 상기 제6 멀티 계조 및 상기 로우 풀 계조(예컨대 64계조)를 이용하여 상기 하이 계조 차이와 상기 로우 계조 차이를 선형 보간하여 상기 제1 보정 값을 계산할 수 있다.
상기 제2 위치(P2)에 있는 제6 멀티 계조(GM6)의 측정 값을 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)의 중심인 제1 위치(P1)에서의 측정 값으로 변환하는 과정은 아래 수식 1 내지 수식 5로 설명할 수 있다.
상기 로우 풀 계조를 LG, 상기 로우 풀 영상(LF)의 상기 제1 위치(P1)의 측정 값을 LG1, 상기 로우 풀 영상(LF)의 상기 제2 위치(P2)의 측정 값을 LG2, 상기 로우 계조 차이를 dLG, 상기 하이 풀 계조를 HG, 상기 하이 풀 영상(HF)의 상기 제1 위치(P1)의 측정 값을 HG1, 상기 하이 풀 영상(HF)의 상기 제2 위치(P2)의 측정 값을 HG2, 상기 하이 계조 차이를 dHG, 상기 멀티 계조의 상기 제2 위치(P2)의 측정 값을 XG, 변환비를 GR, 상기 제1 보정 값을 C1(XG), 상기 멀티 계조가 상기 제1 위치(P1)로 이동한 경우의 변환 값을 CXG로 표시한다.
[수식 1]
dLG = LG1 - LG2
[수식 2]
dHG = HG1 - HG2
[수식 3]
GR = (XG - LG) / (HG LG)
[수식 4]
C1(XG) = GR (dHG dLG) + dLG
[수식 5]
CXG = XG + C1(XG)
도 5a 및 도 5b는 도 2의 제2 영상 보정 단계를 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 5b를 참조하면, 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)은 상기 풀 패턴 영상(F1, F2, F3)의 풀 계조(GF1, GF2, GF3) 중 어느 하나와 동일한 공통 멀티 계조를 포함한다.
본 실시예에서는 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)의 제3 멀티 계조(GM3)가 상기 제2 풀 패턴 영상(F2)의 제2 풀 계조(GF2)와 동일한 경우를 예시하였다. 따라서, 상기 제3 멀티 계조(GM3)는 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1)의 공통 멀티 계조이다.
상기 제2 보정 값은 상기 공통 멀티 계조(GM3)와 동일한 상기 풀 계조(GF2)의 측정 값 및 상기 멀티 패턴 영상(M1) 내에서의 상기 공통 멀티 계조(GM3)의 측정 값의 비율을 이용하여 생성된다.
이 때, 상기 공통 멀티 계조(GM3)와 동일한 상기 풀 계조의 측정 값(GF2)의 측정 위치 및 상기 멀티 패턴 영상(M1) 내에서의 상기 공통 멀티 계조(GM3)의 측정 값의 측정 위치는 동일할 수 있다.
상기 제1 멀티 패턴 영상(M1) 내에서 상기 공통 멀티 계조(GM3)는 제3 위치(P3)이다. 따라서, 상기 공통 멀티 계조(GM3)는 상기 제3 위치(P3)에서 측정된다.
상기 제2 보정 값을 생성하기 위해 상기 공통 멀티 계조(GM3)와 동일한 상기 제2 풀 계조(GF2)의 측정 값의 측정 위치는 상기 제2 풀 패턴 영상(F2) 내에서 상기 제3 위치(P3)일 수 있다.
이와는 달리, 상기 제1 영상 보정 단계를 이용하여 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1) 내의 상기 제3 위치(P3)에서 측정된 상기 공통 멀티 계조(GM3)의 측정 값을 상기 제1 위치(P1)의 측정 값으로 변환할 수 있다. 이 때, 상기 제2 보정 값을 생성하기 위해 상기 공통 멀티 계조(GM3)와 동일한 상기 제2 풀 계조(GF2)의 측정 값의 측정 위치는 상기 제2 풀 패턴 영상(F2) 내에서 상기 제1 위치(P1)일 수 있다.
상기 제2 보정 값을 상기 제1 멀티 패턴 영상(M1) 내의 상기 멀티 계조들(GM1 내지 GM9)에 모두 곱하면 상기 로컬 패턴에서 측정한 로컬 패턴 측정 값을 풀 패턴에서 측정한 풀 패턴 측정 값으로 변환할 수 있다.
도 6a는 도 1의 표시 패널(100)의 영상 보정에 따른 감마 그래프를 나타내는 그래프이다. 도 6b는 도 1의 표시 패널(100)의 영상 보정에 따른 색 좌표 그래프를 나타내는 그래프이다.
도 1 내지 도 6b를 참조하면, 상기 표시 패널의 영상 보정 방법에 의해 상기 표시 패널의 휘도 및 색 좌표는 계조에 따라 대체로 균일한 값을 갖게 된다.
도 6a를 보면, 상기 표시 패널(100)의 감마 값은 30 계조 미만의 저 계조 구간을 제외하면 실질적으로 균일한 값을 갖는다. 상기 표시 패널(100)의 감마 값은 약 2.2일 수 있다.
도 6b를 보면, 상기 표시 패널(100)의 색 좌표는 30 계조 미만의 저 계조 구간을 제외하면 실질적으로 균일한 값을 갖는다. 상기 표시 패널(100)의 색 좌표 중 x 값은 약 0.26일 수 있다. 상기 표시 패널(100)의 색 좌표 중 y 값은 약 0.28일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 풀 패턴 영상 및 멀티 패턴 영상을 이용하여 표시 패널의 휘도 및 컬러를 보정하므로 표시 패널의 휘도 및 컬러 보정 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
또한, 상기 멀티 패턴 영상을 이용함에 있어 발생할 수 있는 멀티 계조 영역의 위치에 따른 측정 값의 차이, 풀 패턴 및 로컬 패턴 간의 측정 값의 차이를 보상하므로 표시 패널의 휘도 및 컬러 보정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
따라서, 생산되는 표시 패널 전 제품에 대해 감마 보정 및 컬러 보정을 수행할 수 있다. 그에 따라 표시 장치의 신뢰성이 크게 향상될 수 있다.
도 7은 도 2의 영상 보정 방법을 포함하는 표시 패널의 구동 방법을 수행하기 위한 표시 장치의 블록도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 패널 구동부를 포함한다. 상기 패널 구동부는 타이밍 컨트롤러(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400) 및 데이터 구동부(500)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 표시부 및 상기 표시부에 이웃하여 배치되는 주변부를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL) 및 상기 게이트 라인들(GL)과 상기 데이터 라인들(DL) 각각에 전기적으로 연결된 복수의 단위 픽셀들을 포함한다. 상기 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다.
각 단위 픽셀은 스위칭 소자(미도시), 상기 스위칭 소자에 전기적으로 연결된 액정 캐패시터(미도시) 및 스토리지 캐패시터(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 단위 픽셀들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러(200)는 외부의 장치(미도시)로부터 입력 영상 데이터(RGB) 및 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 상기 입력 영상 데이터는 적색 영상 데이터(R), 녹색 영상 데이터(G) 및 청색 영상 데이터(B)를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 더 포함할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 영상 데이터(RGB) 및 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 제1 제어 신호(CONT1), 제2 제어 신호(CONT2), 제3 제어 신호(CONT3) 및 데이터 신호(DATA)를 생성한다.
상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 게이트 구동부(300)의 동작을 제어하기 위한 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 상기 제1 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 데이터 구동부(500)의 동작을 제어하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 근거로 데이터 신호(DATA)를 생성한다. 상기 타이밍 컨트롤러(200)는 하나의 풀 계조(GF1, GF2, GF3)를 갖는 복수의 풀 패턴 영상(F1, F2, F3)에 대한 휘도 및 컬러, 복수의 멀티 계조(GM1 내지 GM9)를 갖는 멀티 패턴 영상(M1)에 대한 휘도 및 컬러, 상기 멀티 패턴 영상(M1) 내에서 각 멀티 계조(GM1 내지 GM9)의 영역의 위치를 상기 멀티 패턴 영상(M1)의 중심으로 이동시키기 위한 제1 보정 값, 풀 패턴 측정 값과 로컬 패턴 측정 값의 차이를 보상하기 위한 제2 보정 값을 기초로 상기 입력 영상 데이터(RGB)의 휘도 및 컬러를 보정하여 데이터 신호(DATA)를 생성한다. 상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다.
상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 감마 기준 전압 생성부(400)의 동작을 제어하기 위한 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 생성하여 상기 감마 기준 전압 생성부(400)에 출력한다.
상기 게이트 구동부(300)는 상기 타이밍 컨트롤러(200)로부터 입력 받은 상기 제1 제어 신호(CONT1)에 응답하여 상기 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력한다.
상기 게이트 구동부(300)는 상기 표시 패널(100)에 직접 실장(mounted)되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 표시 패널(100)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 표시 패널(100)의 상기 주변부에 집적(integrated)될 수 있다.
상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 타이밍 컨트롤러(200)로부터 입력 받은 상기 제3 제어 신호(CONT3)에 응답하여 감마 기준 전압(VGREF)을 생성한다. 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 상기 데이터 구동부(500)에 제공한다. 상기 감마 기준 전압(VGREF)은 각각의 데이터 신호(DATA)에 대응하는 값을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 타이밍 컨트롤러(200) 내에 배치되거나 상기 데이터 구동부(500) 내에 배치될 수 있다.
상기 데이터 구동부(500)는 상기 타이밍 컨트롤러(200)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA)를 입력 받고, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)로부터 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 입력 받는다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.
상기 데이터 구동부(500)는 쉬프트 레지스터(미도시), 래치(미도시), 신호 처리부(미도시) 및 버퍼부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 쉬프트 레지스터는 래치 펄스를 상기 래치에 출력한다. 상기 래치는 상기 데이터 신호(DATA)를 일시 저장한 후 상기 신호 처리부에 출력한다. 상기 신호 처리부는 상기 디지털 형태인 상기 데이터 신호(DATA) 및 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 근거로 아날로그 형태의 상기 데이터 전압을 생성하여 상기 버퍼부에 출력한다. 상기 버퍼부는 상기 데이터 전압의 레벨이 일정한 레벨을 갖도록 보상하여 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.
상기 데이터 구동부(500)는 상기 표시 패널(100)에 직접 실장되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 표시 패널(100)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 데이터 구동부(500)는 상기 표시 패널(100)의 상기 주변부에 집적될 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 표시 패널의 영상 보정 방법, 이를 포함하는 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치에 따르면, 풀 패턴 영상 및 멀티 패턴 영상을 이용하므로 표시 패널의 영상의 감마 및 색 좌표 보정 시간을 단축할 수 있다. 또한, 멀티 패턴 영상 이용에 따른 오차를 보상하여 영상의 감마 및 색 좌표 보정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 표시 패널의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상 실시예들을 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 패널 200: 타이밍 컨트롤러
300: 게이트 구동부 400: 감마 기준 전압 생성부
500: 데이터 구동부 600: 휘도 및 컬러 측정기

Claims (18)

  1. 하나의 풀 계조를 갖는 복수의 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러를 측정하는 단계;
    복수의 멀티 계조를 갖는 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러를 측정하는 단계;
    상기 멀티 패턴 영상 내에서 각 멀티 계조의 영역의 위치를 상기 멀티 패턴 영상의 중심으로 이동시키기 위한 제1 보정 값을 생성하는 단계; 및
    상기 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러, 상기 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러 및 상기 제1 보정 값을 기초로 표시 패널의 휘도 및 컬러를 보정하는 단계를 포함하고,
    상기 멀티 패턴 영상은 상기 풀 계조 중 어느 하나와 동일한 공통 멀티 계조를 포함하며,
    상기 공통 멀티 계조와 동일한 상기 풀 계조의 측정 값 및 상기 멀티 패턴 영상 내에서의 상기 공통 멀티 계조의 측정 값의 비율을 이용하여 제2 보정 값을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 영상 보정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 보정 값을 생성하는 단계는
    상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 큰 풀 계조인 하이 풀 계조를 갖는 하이 풀 영상과 상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 작은 풀 계조인 로우 풀 계조를 갖는 로우 풀 영상을 이용하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 영상 보정 방법.
  3. 하나의 풀 계조를 갖는 복수의 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러를 측정하는 단계;
    복수의 멀티 계조를 갖는 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러를 측정하는 단계;
    상기 멀티 패턴 영상 내에서 각 멀티 계조의 영역의 위치를 상기 멀티 패턴 영상의 중심으로 이동시키기 위한 제1 보정 값을 생성하는 단계; 및
    상기 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러, 상기 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러 및 상기 제1 보정 값을 기초로 표시 패널의 휘도 및 컬러를 보정하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 보정 값을 생성하는 단계는
    상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 큰 풀 계조인 하이 풀 계조를 갖는 하이 풀 영상과 상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 작은 풀 계조인 로우 풀 계조를 갖는 로우 풀 영상을 이용하며,
    상기 제1 보정 값을 생성하는 단계는
    상기 멀티 패턴 영상의 중심을 제1 위치, 상기 멀티 계조의 영역의 위치를 제2 위치라고 할 때, 상기 하이 풀 영상 내에서 상기 제1 위치의 하이 풀 계조 측정 값과 상기 제2 위치의 하이 풀 계조 측정 값의 제1 차이 및 상기 로우 풀 영상 내에서 상기 제1 위치의 로우 풀 계조 측정 값과 상기 제2 위치의 로우 풀 계조 측정 값의 제2 차이를 계산하는 단계; 및
    상기 하이 풀 계조, 상기 멀티 계조 및 상기 로우 풀 계조를 이용하여 상기 제1 차이 및 상기 제2 차이를 선형 보간하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 영상 보정 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 공통 멀티 계조와 동일한 상기 풀 계조의 측정 값의 측정 위치 및 상기 멀티 패턴 영상 내에서의 상기 공통 멀티 계조의 측정 값의 측정 위치는 동일한 것을 특징으로 하는 표시 패널의 영상 보정 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 풀 패턴 영상의 개수는 3보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 표시 패널의 영상 보정 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 멀티 패턴 영상의 개수는 2개이고,
    상기 멀티 패턴 영상 중 제1 멀티 패턴 영상은 저 계조에 대응하고, 상기 멀티 패턴 영상 중 제2 멀티 패턴 영상은 고 계조에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 영상 보정 방법.
  9. 하나의 풀 계조를 갖는 복수의 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러를 측정하는 단계;
    복수의 멀티 계조를 갖는 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러를 측정하는 단계;
    상기 멀티 패턴 영상 내에서 각 멀티 계조의 영역의 위치를 상기 멀티 패턴 영상의 중심으로 이동시키기 위한 제1 보정 값을 생성하는 단계;
    입력 영상 데이터, 상기 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러, 상기 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러 및 상기 제1 보정 값을 기초로 상기 입력 영상 데이터의 휘도 및 컬러를 보정하여 데이터 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 데이터 신호를 기초로 표시 패널 상에 영상을 표시하는 단계를 포함하고,
    상기 멀티 패턴 영상은 상기 풀 계조 중 어느 하나와 동일한 공통 멀티 계조를 포함하며,
    상기 공통 멀티 계조와 동일한 상기 풀 계조의 측정 값 및 상기 멀티 패턴 영상 내에서의 상기 공통 멀티 계조의 측정 값의 비율을 이용하여 제2 보정 값을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 보정 값을 생성하는 단계는
    상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 큰 풀 계조인 하이 풀 계조를 갖는 하이 풀 영상과 상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 작은 풀 계조인 로우 풀 계조를 갖는 로우 풀 영상을 이용하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서, 상기 풀 패턴 영상의 개수는 3보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  14. 하나의 풀 계조를 갖는 복수의 풀 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러, 복수의 멀티 계조를 갖는 멀티 패턴 영상에 대한 휘도 및 컬러, 상기 멀티 패턴 영상 내에서 각 멀티 계조의 영역의 위치를 상기 멀티 패턴 영상의 중심으로 이동시키기 위한 제1 보정 값을 기초로 입력 영상 데이터의 휘도 및 컬러를 보정하여 데이터 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 데이터 신호를 아날로그의 데이터 전압으로 변환하는 데이터 구동부; 및
    상기 데이터 전압을 기초로 영상을 표시하는 표시 패널을 포함하고,
    상기 멀티 패턴 영상은 상기 풀 계조 중 어느 하나와 동일한 공통 멀티 계조를 포함하며,
    상기 공통 멀티 계조와 동일한 상기 풀 계조의 측정 값 및 상기 멀티 패턴 영상 내에서의 상기 공통 멀티 계조 측정 값의 비율을 이용하여 제2 보정 값을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 보정 값은 상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 큰 풀 계조인 하이 풀 계조를 갖는 하이 풀 영상과 상기 멀티 계조와 이웃하면서 상기 멀티 계조보다 작은 풀 계조인 로우 풀 계조를 갖는 로우 풀 영상을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제14항에 있어서, 상기 풀 패턴 영상의 개수는 3보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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