JP2016145982A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高い透過率及び開口率と高い色再現性を有し、新しい画素構造に適合したデータレンダリングを遂行する表示装置を提供する。【解決手段】表示装置1000は、表示パネル100、タイミングコントローラ200、ゲートドライバ300及びデータドライバ400を含み、表示パネル100は複数の画素PX及び複数のサブ画素SPを含み、画素の中で2つの画素PX_A、PX_Bは5つのサブ画素SPを含み、2つの画素は5つのサブ画素の中の一つのサブ画素SP_Sを互いに共有し、タイミングコントローラ200は4つのサブ画素SP_Nと同一の面積を有する領域に基づいて設定されたフィルタを含み、タイミングコントローラ200は、入力データを基にレッド、グリーン、ブルー、及びホワイトデータを有するRGBWのデータRGBWfを生成し、RGBWのデータRGBWfにフィルタを適用してサブ画素SPの各々に対応する出力データを生成する。【選択図】図1

Description

本発明は、表示装置に関し、より詳細には、データレンダリングの動作を遂行する表示装置に関する。
従来のディスプレイ装置の各画素は、レッド、グリーン、及びブルー色相を各々に表現する3つのサブ画素を含む。このような構造をRGB Stripe構造と称する。
近年、1つの画素が4つのサブ画素、例えば、レッド、グリーン、ブルー、及びホワイトのサブ画素からなるRGBW構造を利用してディスプレイ装置の輝度を向上させるための技術が開発されている。また、RGB Stripe構造の各画素が形成される領域に2つのサブ画素(RGBWの中で2つ)が形成されるように設計した構造を利用してディスプレイ装置の全体的な開口率及び透過率を上げる技術が開発されている。
韓国特許第10−1066416号公報 米国特許第7,417,648号公報 米国特許公開第2004/0051724号明細書 日本国特許第5,321,627号公報
本発明の目的は、より高い透過率及び開口率を有する表示装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、より高い色再現性を有する表示装置を提供することにある。
本発明は、新しい画素構造に適合したデータレンダリングの動作を遂行する表示装置を提供することを目的とする。
表示装置は、表示パネル、タイミングコントローラ、ゲートドライバ、及びデータドライバを含む。
前記表示パネルは、各々が複数のサブ画素を含む複数の画素を含むことができる。前記画素の中で2つの画素は、5つの前記サブ画素を含み、前記2つの画素は、前記5つのサブ画素の中の一つのサブ画素を互いに共有することができる。
前記タイミングコントローラは、4つの前記サブ画素と同一の面積を有する領域に基づいて設定されたフィルタを含むことができる。前記タイミングコントローラは、入力データを基にレッド、グリーン、ブルー、及びホワイトデータを有するRGBWのデータを生成し、前記RGBWのデータに前記フィルタを適用して前記サブ画素の各々に対応する出力データを生成することができる。
前記ゲートドライバは、前記サブ画素にゲート信号を送信することができる。
前記データドライバは、前記サブ画素に前記出力データに対応するデータ電圧を提供する。
前記サブ画素は、2行4列、又は4行2列に配列された8つのサブ画素からなされたサブ画素のグループ単位に反復的に配列され、前記サブ画素のグループは、2つのレッドのサブ画素、2つのグリーンのサブ画素、2つのブルーのサブ画素、及び2つのホワイトのサブ画素を含むことができる。
前記画素の各々の横縦比は、実質的に1:1であってもよい。
前記サブ画素の各々の横縦比は、実質的に1:2.5であってもよい。
前記サブ画素の中で2行5列に配列されたサブ画素は、実質的に正方形をなすことができる。
前記タイミングコントローラは、ガンマ補正部、ガンママッピング部、データ決定部、サブ画素レンダリング部、及び逆ガンマ補正部を含むことができる。
前記ガンマ補正部は、前記入力データを線形化させることができる。前記ガンママッピング部は、前記線形化された入力データをレッド、グリーン、ブルー、及びホワイト色域にマッピングさせ、前記RGBWのデータを生成することができる。前記飽和データ決定部は、前記RGBWのデータを前記画素の各々に対応する単位画素のデータ毎に分析して飽和された色相データを有するか否かに関する情報を有する飽和信号を生成することができる。前記サブ画素レンダリング部は、前記RGBWのデータをレンダリングして前記サブ画素の各々に対応するレンダリングデータを生成することができる。前記逆ガンマ補正部は、前記レンダリングデータを非線形化させることができる。
前記フィルタは、再サンプリングフィルタ及びボックスフィルタを含むことができる。前記再サンプリングフィルタは、前記レンダリングデータの中でターゲット画素に対応するデータを前記RGBWのデータの中で前記ターゲット画素と前記ターゲット画素に隣接する周囲画素に対応するデータとに基づいて生成することができる。前記ボックスフィルタは、前記RGBWのデータが有するレッド、グリーン、又はブルー色相を含むドットパターン、又は斜線パターンを補償することができる。
前記サブ画素レンダリング部は、メタ−シャープフィルタ、セルフ−シャープフィルタ、パターン検出フィルタ、及び飽和色相検出フィルタを含むことができる。
前記メタ−シャープフィルタは、前記RGBWのデータに前記再サンプリングフィルタを適用しながら、歪曲されることを補償することができる。前記セルフ−シャープフィルタは、前記RGBWのデータが有するレッド、グリーン、又はブルー色相を含む水平ラインのパターン、又は垂直ラインのパターンに前記再サンプリングフィルタを適用しながら、歪曲されることを補償することができる。前記パターン検出フィルタは、第1入力端及び第2入力端を含み、前記RGBWのデータを分析してドットパターンや斜線パターンが検出されるか否かにしたがって前記第1入力端と前記第2入力端に受信されるデータの中でいずれか1つを選択的に出力することができる。前記飽和色相検出フィルタは、第3入力端及び第4入力端を含み、前記飽和信号を分析して飽和された色相が検出されるか否かにしたがって前記第3入力端と前記第4入力端に受信されるデータの中でいずれか1つを選択的に出力することができる。
前記パターン検出フィルタの前記第1入力端には前記RGBWのデータに前記再サンプリングフィルタを適用したデータと前記RGBWのデータに前記セルフ−シャープフィルタを適用したデータとを合わせたデータが入力されることができる。前記パターン検出フィルタの前記第2入力端には、前記RGBWのデータに前記ボックスフィルタを適用したデータが入力されることができる。
前記飽和色相検出フィルタの前記第3入力端には、前記RGBWのデータに前記再サンプリングフィルタを適用したデータと前記RGBWのデータに前記メタ−シャープフィルタを適用したデータとを合わせたデータが入力されることができる。前記飽和色相検出フィルタの前記第4入力端には、前記パターン検出フィルタから出力されたデータが入力されることができる。
前記再サンプリングフィルタは、第1乃至第5再サンプリングフィルタを含むことができる。前記メタ−シャープフィルタは、前記第1乃至第5再サンプリングフィルタの各々に対応して演算される第1乃至第5メタ−シャープフィルタを含むことができる。前記セルフ−シャープフィルタは、前記第1乃至第5再サンプリングフィルタの各々に対応して演算される第1乃至第5セルフ−シャープフィルタを含むことができる。前記ボックスフィルタは、第1乃至第5ボックスフィルタを含むことができる。
本発明の表示装置によれば、表示装置の透過率及び開口率を向上させることができる。また、表示装置の色再現性を向上させることができる。
本発明の実施形態による表示装置の概略的なブロック図である。 本発明の一実施形態による図1の表示パネルの一部を示した図面である。 図2の第1画素とその周辺とを拡大して示した図面である。 図2の1つのサブ画素(レッドサブ画素)とその周辺とを拡大して示した図面である。 図1のタイミングコントローラを示したブロック図である。 図5のサブ画素レンダリング部を示したブロック図である。 表示パネルに再サンプリング領域を示した図面である。 表示パネルで図7の再サンプリング領域を占める画素領域の比率を示した図面である。 第1再サンプリングフィルタを示した図面である。 第2再サンプリングフィルタを示した図面である。 第3再サンプリングフィルタを示した図面である。 第4再サンプリングフィルタを示した図面である。 第5再サンプリングフィルタを示した図面である。 第1メタ−シャープフィルタを示した図面である。 第2メタ−シャープフィルタを示した図面である。 第3メタ−シャープフィルタを示した図面である。 第4メタ−シャープフィルタを示した図面である。 第5メタ−シャープフィルタを示した図面である。 第1セルフ−シャープフィルタを示した図面である。 第2セルフ−シャープフィルタを示した図面である。 第3セルフ−シャープフィルタを示した図面である。 第4セルフ−シャープフィルタを示した図面である。 第5セルフ−シャープフィルタを示した図面である。 ボックスフィルタを導出する過程を示した図面である。 第1ボックスフィルタを示した図面である。 第2ボックスフィルタを示した図面である。 第3ボックスフィルタを示した図面である。 第4ボックスフィルタを示した図面である。 第5ボックスフィルタを示した図面である。 本発明の他の実施形態に係る図1の表示パネルの一部を示した図面である。 本発明の他の実施形態に係る図1の表示パネルの一部を示した図面である。
本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるので、特定の実施形態を図面に例示し、本文で詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態に対して限定しようとすることではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものとして理解しなければならない。
図1は、本発明の実施形態による表示装置の概略的なブロック図である。
図1を参照すれば、本発明の実施形態による表示装置1000は、表示パネル100、タイミングコントローラ200、ゲートドライバ300、及びデータドライバ400を含む。
前記表示パネル100は、映像を表示する。表示パネル100は、特別に限定されるものではなく、例えば液晶表示パネル(liquid crystal display panel)、有機発光表示パネル(organic light emitting display panel)、電氣泳動表示パネル(electrophoretic display panel)、エレクトロ・ウェッティング表示パネル(electrowetting display panel)等を採用することができる。
表示パネル100が自発光型の表示パネルである有機発光表示パネルである場合、表示パネル100に光を提供するバックライトユニットが要求されない。しかし、表示パネル100が非発光型である液晶表示パネルの場合、表示装置1000は、表示パネル100に光を提供するためのバックライトユニット(図示せず)をさらに含む。
表示パネル100は、第1方向DR1に延長する複数のゲートラインGL1〜GLkと前記第1方向DR1に交差する第2方向DR2に延長する複数のデータラインDL1〜DLmとを含む。
表示パネル100は、複数のサブ画素SPを含む。サブ画素SPの各々は、ゲートラインGL1〜GLkのいずれか及びデータラインDL1〜DLmのいずれかに連結される。図1には、第1ゲートラインGL1と第1データラインDL1とに連結されたサブ画素SPを一例として示した。
表示パネル100は、複数の画素PX_A、PX_Bを含む。複数の画素PX_A、PX_Bの各々は、x+0.5個(xは、自然数)のサブ画素を含む。即ち、複数の画素PX_A、PX_Bの各々は、x個のノーマルのサブ画素SP_Nと1つの共有サブ画素SP_Sとに対する一定な持分を有する。2つの画素PX_A、PX_Bは、1つの共有サブ画素SP_Sを互いに共有する。本発明の実施形態で複数の画素PX_A、PX_Bの各々は、2.5個のサブ画素を含むことを例示的に説明する。
タイミングコントローラ200は、外部のグラフィック制御部(図示せず)から入力データRGB及び制御信号CSを受信する。入力データRGBは、レッド、グリーン、及びブルーデータからなる。制御信号CSは、フレームの行区別信号である垂直同期信号、行区別信号である水平同期信号、データが入ってくる区域を表示するためにデータが出力される期間の間にハイレベルとなるデータイネーブル信号、及びメーンクロック信号を含む。
タイミングコントローラ200は、入力データRGBに基づいてサブ画素SPに対応するデータを生成し、生成されたデータのデータフォーマットをデータドライバ400のインターフェイス仕様に合うように変換する。タイミングコントローラ200は、変換された出力データRGBWfをデータドライバ400に出力する。具体的に、タイミングコントローラ200は、入力データRGBに基づいてレンダリング動作を遂行してサブ画素SPに対応するデータを生成する。これと関連した具体的な内容は、後述される。
タイミングコントローラ200は、制御信号CSに基づいてゲート制御信号GCS及びデータ制御信号DCSを生成する。タイミングコントローラ200は、ゲート制御信号GCSをゲートドライバ300に出力し、データ制御信号DCSをデータドライバ400に出力する。
ゲート制御信号GCSは、ゲートドライバ300を駆動するための信号であり、データ制御信号DCSは、データドライバ400を駆動するための信号である。
ゲートドライバ300は、ゲート制御信号GCSに基づいてゲート信号を生成し、ゲート信号をゲートラインGL1〜GLkに出力する。ゲート制御信号GCSは、走査開始を指示する走査開始信号、ゲートオン電圧の出力周期を制御する少なくとも1つのクロック信号、及びゲートオン電圧の持続時間を限定する出力イネーブル信号を含む。
データドライバ400は、データ制御信号DCSに基づいて変換された出力データRGBWfにしたがう階調電圧を生成し、これをデータ電圧としてデータラインDL1〜DLmに出力する。データ制御信号DCSは、変換された出力データRGBWfがデータドライバ400に伝送されることの開始を知らせる水平開始信号STH、データラインDL1〜DLmにデータ電圧の印加を示すロード信号、及び共通電圧に対してデータ電圧の極性を反転させる反転信号(液晶表示パネルの場合)を含む。
タイミングコントローラ200、ゲートドライバ300、及びデータドライバ400の各々は、少なくとも1つの集積回路チップの形状に表示パネル100に直接装着されるか、或いは可撓性の印刷回路基板(flexible printed circuit board)の上に装着されてTCP(tape carrier package)の形状に表示パネル100に装着されるか、或いは別途の印刷回路基板(printed circuit board)の上に装着される。これとは異なり、ゲートドライバ300及びデータドライバ400の中で少なくとも1つは、ゲートラインGL1〜GLk及びデータラインDL1〜DLmと共に表示パネル100に集積されてもよい。また、タイミングコントローラ200、ゲートドライバ300、及びデータドライバ400は、単一のチップに集積されてもよい。
図2は、本発明の一実施形態による図1の表示パネルの一部を示した図面である。
図2を参照すれば、表示パネル100は、複数のサブ画素R、G、B、Wを含む。サブ画素R、G、B、Wは、原色(primary color)の中で1つを表示する。本実施形態で、原色は、レッド、グリーン、ブルー、及びホワイトを含む。したがって、サブ画素R、G、B、Wは、レッドのサブ画素R、グリーンのサブ画素G、ブルーのサブ画素B、及びホワイトのサブ画素Wを含む。一方、これに制限されることではなく、原色は、イエロー、シアン、及びマゼンタ等の多様な色相をさらに含むことができる。
図2で、サブ画素R、G、B、Wは、2行4列に配列された8つのサブ画素からなるサブ画素のグループSPG単位に反復的に配列される。サブ画素グループSPGは、2つのレッドのサブ画素R、2個のグリーンのサブ画素G、2個のブルーのサブ画素B、及び2つのホワイトのサブ画素Wを含む。
図2で、サブ画素のグループSPGの中で第1行のサブ画素は、第1方向DR1にレッドのサブ画素R、グリーンのサブ画素G、ブルーのサブ画素B、及びホワイトのサブ画素Wの順に配列される。また、サブ画素のグループSPGの中で第2行のサブ画素は、第1方向DR1にブルーのサブ画素B、ホワイトのサブ画素W、レッドのサブ画素R、及びグリーンのサブ画素Gの順に配列される。一方、これに制限されることではなく、サブ画素のグループSPG内のサブ画素の色相配列は、多様に変更されることができる。
表示パネル100は、画素グループPG1〜PG4を含む。画素グループPG1〜PG4の各々は、互いに隣接する2つの画素を含む。図2では、4つの画素グループPG1〜PG4を一例として図示した。各画素グループPG1〜PG4が含むサブ画素の色相配列を除外すれば、互いに同一の構造を有する。以下、第1画素グループPG1を一例として説明する。
第1画素グループPG1は、第1方向DR1に互いに隣接する第1画素PX1及び第2画素PX2を含む。図2で、第1画素PX1及び第2画素PX2は、ハッチングが異なるようにして表示した。
表示パネル100は、複数の画素領域PA1、PA2を含み、各画素領域PA1、PA2には画素PX1、PX2が配置される。このとき、画素PX1、PX2は、表示パネル100の解像度を決定する単位素子であり、画素領域PA1、PA2は、各画素が配置された領域を意味する。画素領域PA1、PA2の各々は、互に異なる3つの色相を表現することができる領域である。
画素領域PA1、PX2の各々は、1:1の第1方向DR1対第2方向DR2の比率(以下、横縦比と称する)を有する領域に設定される。以下で、設定された画素領域の形状(横縦比)によって1つの画素は、1つのサブ画素の一部を含む。本発明によると、1つの独立的なサブ画素(一例として、第1画素グループPG1のブルーのサブ画素B)は、1つの画素の内に含まれておらず、1つの独立的なサブ画素(一例として、第1画素グループPG1のブルーのサブ画素B)の一部が1つの画素の中に含まれる。
第1画素領域PA1には、第1画素PX1が配置され、第2画素領域PA2には、第2画素PX2が配置される。
第1画素領域PA1と第2画素領域PA2とには、5つのサブ画素R、G、B、W、Rが配置される。
サブ画素R、G、B、W、Rの各々は、画素グループPG1〜PG4の中でいずれか1つの画素グループPG1に含まれる。即ち、サブ画素R、G、B、W、Rが2つ以上の画素グループの全てに共通に含まれないこともあり得る。
サブ画素R、G、B、W、Rの中で第1方向DR1に3番目のサブ画素B(以下、共有サブ画素)は、第1画素領域PA1及び第2画素領域PA2に重畳する。即ち、共有サブ画素Bは、第1画素PX1と第2画素PX2に含まれたサブ画素R、G、B、W、Rとの中で真ん中に配置され、第1画素領域PA1及び第2画素領域PA2に重畳している。
第1画素PX1と第2画素PX2とは、共有サブ画素Bを互いに共有する。このとき、第1画素PX1と第2画素PX2とが共有サブ画素Bを共有するという意味は、共有サブ画素Bに印加されるブルーデータが入力データRGBの中で第1画素PX1に対応する第1ブルーデータと入力データRGBの中で第2画素PX2に対応する第2ブルーデータとに基づいて生成されたデータであることを意味する。
同様に、第2乃至第4画素グループPG2〜PG4の各々に含まれた2つの画素は、1つの共有サブ画素を互いに共有している。第1画素グループPG1の共有サブ画素は、ブルーのサブ画素Bであり、第2画素グループPG2の共有サブ画素は、ホワイトのサブ画素Wであり、第3画素グループPG3の共有サブ画素は、レッドのサブ画素Rであり、第4画素グループPG4の共有サブ画素は、グリーンのサブ画素Gである。
即ち、表示パネル100は、各々が隣接する2つの画素を含む画素グループPG1〜PG4を含み、各画素グループPG1〜PG4の2つの画素PX1、PX2は、1つのサブ画素を共有する。
第1画素PX1及び第2画素PX2は、同一の水平走査期間の間に駆動される。水平走査期間は、1つのゲート信号のパルス−オン期間として定義される。即ち、第1画素PX1及び第2画素PX2は、同一のゲートラインに連結されて、同一のゲート信号によって駆動される。同様に、第1画素グループPG1及び第2画素グループPG2は、同一の第1番目の水平走査期間の間に駆動され、第3画素グループPG3及び第4画素グループPG4は、同一の第2番目の水平走査期間の間に駆動される。
本発明の実施形態で、第1画素PX1及び第2画素PX2の各々は、2.5個のサブ画素を含む。具体的に、第1画素PX1は、第1方向DR1にレッドのサブ画素R、グリーンのサブ画素G、及びブルーのサブ画素Bに対する1/2の持分を含む。第2画素PX2は、第1方向DR1にブルーのサブ画素Bに対する残りの1/2の持分、ホワイトのサブ画素W、及びレッドのサブ画素Rを含む。
本発明の実施形態で、第1画素PX1及び第2画素PX2の各々に含まれたサブ画素は、互に異なる3つの色相を表現する。第1画素PX1は、レッド、グリーン、及びブルーを表示し、第2画素PX2は、ブルー、ホワイト、及びレッドを表示する。
本発明の実施形態で、サブ画素の個数は、画素の個数の2.5倍である。例えば、2つの画素PX1、PX2は、5つのサブ画素R、G、B、W、Rを含む。言い換えれば、第1方向DR1に5つのサブ画素R、G、B、W、Rは、2つの第1画素PX1及び第2画素PX2が配置された第1画素領域PA1及び第2画素領域PA2の中に配置される。
図3は、図2の第1画素PX1とその周辺とを拡大して示した図面である。図3には、第1方向DR1に互いに隣接するデータラインDLj〜DLj+3(1≦j<m)と第2方向DR2に互いに隣接するゲートラインGLi、GLi+1(1≦i<k)とを示した。図3で、データラインDLj〜DLj+3(1≦j<m)とゲートラインGLi、GLi+1(1≦i<k)とによって区画された領域には、薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタと連結された電極が具備されるが、ここでは、省略されている。
図2及び図3を参照すれば、第1画素PX1及び第2画素PX2の各々の横縦比(第1方向DR1の長さW1対第2方向DR2の長さW3)は、実質的に1:1である。ここで、“実質的に“という用語の意味は、工程上の誤差等によって微細に変わる範囲を含む。画素PX1、PX2は、同一の形状を有するので、以下、第1画素PX1を一例として説明する。
第1画素PX1の第1方向DR1の長さW1は、j番目のデータラインDLjの第1方向DR1幅の中心とj+1番目のデータラインDLj+1の第1方向DR1幅の中心との間の距離W2の2.5倍として定義される。言い換えれば、第1画素PX1の第1方向DR1の長さW1は、j番目のデータラインDLjの第1方向DR1幅の中心とj+2番目のデータラインDLj+2の第1方向DR1幅の中心との間の距離及びj+2番目のデータラインDLj+2の第1方向DR1幅の中心とj+3番目のデータラインDLj+3の第1方向DR1幅の中心との間の距離の半分を合算した値である。一方、これに制限されることではなく、第1画素PX1の第1方向DR1の長さW1は、j番目のデータラインDLjの第1方向DR1幅の中心とj+6番目のデータラインの第1方向DR1幅の中心との間の距離の半分として定義することもできる。
第1画素PX1の第2方向DR2の長さW3は、i番目のゲートラインGLiの第2方向DR2幅の中心とi+1番目のゲートラインGLi+1の第2方向DR2幅の中心との間の距離として定義される。一方、これに制限されることではなく、第1画素PX1の第2方向DR2の長さW3は、i番目のゲートラインGLiの第2方向DR2幅の中心とi+2番目のゲートラインの第2方向DR2幅の中心との間の距離の半分として定義することもできる。
図4は、図2の1つのサブ画素(レッドのサブ画素)とその周辺とを拡大して示した図面である。図4には、第1方向DR1に互いに隣接するデータラインDLj、DLj+1(1≦j<m)と第2方向DR2に互いに隣接するゲートラインGLi、GLi+1(1≦i<k)とを示した。図4で、データラインDLj〜DLj+1(1≦j<m)とゲートラインGLi、GLi+1(1≦i<k)とによって区画された領域には、薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタと連結された電極とが具備されるが、ここでは、省略されている。
図2及び図4を参照すれば、サブ画素R、G、B、Wの各々の横縦比(第1方向DR1の長さW4対第2方向DR2の長さW5)は、実質的に1:2.5である。ここで、“実質的に”という用語の意味は、工程上の誤差等によって微細に変わる範囲を含む。サブ画素R、G、B、Wは、同一の形状を有するので、以下、レッドのサブ画素Rを一例として説明する。
レッドのサブ画素Rの第1方向DR1の長さW4は、j番目のデータラインDLjの第1方向DR1幅の中心とj+1番目のデータラインDLj+1の第1方向DR1幅の中心との間の距離W4として定義される。一方、これに制限されることではなく、レッドのサブ画素Rの第1方向DR1の長さW4は、j番目のデータラインDLjの第1方向DR1幅の中心とj+2番目のデータラインの第1方向DR1幅の中心との間の距離の半分として定義することもできる。
レッドのサブ画素Rの第2方向DR2の長さW5は、i番目のゲートラインGLiの第2方向DR2幅の中心とi+1番目のゲートラインGLi+1の第2方向DR2幅の中心との間の距離として定義される。一方、これに制限されることではなく、レッドのサブ画素Rの第2方向DR2の長さW5は、i番目のゲートラインGLiの第2方向DR2幅の中心とi+2番目のゲートラインの第2方向DR2幅の中心との間の距離の半分として定義されてもよい。
再び図2乃至図4を参照すれば、2行5列に配列されたサブ画素は、実質的に正方形をなす。即ち、第1画素グループPG1及び第3画素グループPG3に含まれたサブ画素は、実質的に正方形をなす。
また、画素グループPG1〜PG4の各々の横縦比は、2:1である。第1画素グループPG1を一例として説明すれば、第1画素グループPG1は、5つのサブ画素R、G、B、W、Rからなる。第1画素グループPG1をなすサブ画素R、G、B、W、Rの各々の横縦比は、実質的に2:nである。図2の実施形態で、nは、5であるので、サブ画素R、G、B、W、Rの横縦比は、1:2.5である。
本発明の表示装置によれば、1つの画素が2.5個のサブ画素を含むことによって、RGB Stripe構造と同一の解像度を表現しながらも、データラインの数を5/6に減少させることができる。データラインの数が減少されることによって、データドライバ(図1の400)の構成が簡単になってデータドライバ(図1の400)の製造費用を節減することができる。また、データラインの数が減少されることによって、開口率を増加させることができる。
また、本発明の表示装置によれば、1つの画素で3つの色相を表示することができるので、1つの画素の中で2つのサブ画素を含む構造と同一の解像度を有する場合にも、より高い色再現性を有することができる。
図5は、図1のタイミングコントローラを示したブロック図である。
図5を参照すれば、タイミングコントローラ200は、ガンマ補正部211、ガンママッピング部213、サブ画素レンダリング部215、逆ガンマ補正部217、及び飽和データ決定部219を含む。
ガンマ補正部211は、レッド、グリーン、及びブルーデータを有する入力データRGBを受信する。一般的に、入力データRGBは、非線形的な特性を有する。ガンマ補正部211は、非線形の特性を有する入力データRGBにガンマ関数を適用して入力データRGBを線形化させる。ガンマ補正部211は、以後のブロック(ガンママッピング部、サブ画素レンダリング部)でデータ処理を容易に遂行するために非線形の特性を有する入力データRGBに基づいて線形化された入力データRGB’を生成する。線形化された入力データRGB’は、ガンママッピング部213に提供される。
ガンママッピング部213は、線形化された入力データRGB’に基づいてレッド、グリーン、ブルー、及びホワイトデータを有するRGBWのデータRGBWを生成する。ガンママッピング部213は、色域のマッピングアルゴリズムGMA(Gamut Mapping Algorism)を通じて線形化された入力データRGB’のRGB色域をRGBW色域にマッピングさせてRGBWのデータRGBWを生成する。RGBWのデータRGBWは、サブ画素レンダリング部215に提供される。ガンママッピング部213は、RGBWのデータRGBWの以外に、線形化された入力データRGB’の輝度データをさらに生成することができる。輝度データは、バックライトユニット(不図示)の輝度を決定するための用途として使用される。
サブ画素レンダリング部215は、RGBWのデータRGBWに対するレンダリング動作を遂行してサブ画素R、G、B、Wの各々に対応するレンダリングデータRGBW2を生成する。RGBWのデータRGBWは、各画素領域に対応するレッド、グリーン、ブルー、及びホワイトからなる4つの色相に関するデータを有する。但し、本発明の実施形態で、1つの画素は、互に異なる3つの色相を表現する2.5個のサブ画素(共有サブ画素を含む)を有するので、レンダリングデータRGBW2は、各画素領域に対応するレッド、グリーン、ブルー、及びホワイトの中で3つの色相に関するデータを有する。サブ画素レンダリング部215に対する具体的な説明は、後述する。
レンダリングデータRGBW2は、逆ガンマ補正部217に提供される。逆ガンマ補正部217は、レンダリングデータRGBW2に対して逆ガンマ補正を遂行してレンダリングデータRGBW2をガンマ補正の前の非線形化されたRGBWのデータRGBW’に変換する。非線形化されたRGBWのデータRGBW’のデータフォーマットは、データドライバ400の仕様に合わせて変換され、出力データRGBWfとしてデータドライバ400に提供される。
飽和データ決定部219は、ガンママッピング部213からRGBWのデータRGBWを受信し、RGBWのデータRGBWを画素の各々に対応する単位画素のデータ毎に分析して飽和された色相データを有するか否かに関する情報を有する飽和信号STRを生成する。飽和データ決定部219は、1つの画素に対応する単位画素のデータが有するレッド、グリーン、及びブルーデータの中で既設定されたレベル以上の諧調値を有するものがある場合、単位画素のデータが飽和された色相データを有することとして判断する。飽和データ決定部219は、飽和信号STRをサブ画素レンダリング部215に出力する。
図6は、図5のサブ画素レンダリング部を示したブロック図である。
図6を参照すれば、サブ画素レンダリング部215は、再サンプリングフィルタ2151(Re−sampling Filter)、メタ−シャープフィルタ2153(Meta−Sharp Filter)、セルフ−シャープフィルタ2155(Self−Sharp Filter)、ボックスフィルタ2157(Box Filter)、パターン検出フィルタ2158、及び飽和色相検出フィルタ2159を含む。
再サンプリングフィルタ2151は、レンダリングデータRGBW2の中でターゲット画素に対応するデータをRGBWのデータRGBWの中でターゲット画素とターゲット画素に隣接する周囲画素とに対応するデータに基づいて生成するためのフィルタである。ターゲット画素は、演算又は検出の対象になる1つの画素として定義される。図2の表示パネル100の構造及び各サブ画素の大きさと位置とを考慮して再サンプリングフィルタ2151のフィルタ係数が決定される。詳細な内容は、後述する。
メタ−シャープフィルタ2153は、RGBWのデータRGBWが有する特定のパターンに再サンプリングフィルタ2151を適用しながら、歪曲されることを補償するフィルタである。メタ−シャープフィルタ2153は、ホワイト色相とブラック色相とからなるパターンをシャープニング処理して再サンプリングフィルタ2151を通過する前の状態に近く補償する。メタ−シャープフィルタ2153を通過したデータは、ホワイトパターンのブラー(Blur)の問題が緩和される。
セルフ−シャープフィルタ2155は、RGBWのデータRGBWが有するレッド、グリーン、又はブルー色相を含む水平ラインのパターン、又は垂直ラインのパターンに再サンプリングフィルタ2151を適用しながら、歪曲されることを補償するフィルタである。セルフ−シャープフィルタ2155は、レッド、グリーン、又はブルー色相を含む水平ラインのパターン、又は垂直ラインのパターンをシャープニング処理して再サンプリングフィルタ2151を通過する前の状態に近く補償する。
ボックスフィルタ2157は、RGBWのデータRGBWが有するレッド、グリーン、又はブルー色相を含むドットパターン、又は斜線パターンを補償するフィルタである。ボックスフィルタ2157は、レッド、グリーン、又はブルー色相を含むドットパターン、又は斜線パターンを図2の表示パネル100の構造で適切に表現することができるように補償する。
パターン検出フィルタ2158は、第1入力端IT1と第2入力端IT2とを含む。パターン検出フィルタ2158は、RGBWのデータRGBWを分析してドットパターンや斜線パターンが検出されるか否かにしたがって第1入力端IT1と第2入力端IT2とに受信されるデータの中でいずれか1つを選択的に出力する。
パターン検出フィルタ2158の第1入力端IT1には、RGBWのデータRGBWに再サンプリングフィルタ2151を適用したデータとRGBWのデータRGBWにセルフ−シャープフィルタ2155を適用したデータとを合わせたデータが入力される。パターン検出フィルタ2158の第2入力端IT2には、RGBWのデータRGBWにボックスフィルタ2157を適用したデータが入力される。
パターン検出フィルタ2158は、RGBWのデータRGBWの中でターゲット画素に対応するデータがドットパターンや斜線パターンを有する場合、第2入力端IT2に入力されたターゲット画素に対応するデータを出力する。パターン検出フィルタ2158は、ターゲット画素に対応するRGBWのデータRGBWがドットパターンや斜線パターンを有しない場合、第1入力端IT1に入力されたターゲット画素に対応するデータを出力する。
飽和色相検出フィルタ2159は、第3入力端IT3及び第4入力端IT4を含む。飽和色相検出フィルタ2159は、飽和信号STRを分析して飽和された色相が検出されるか否かにしたがって第3入力端IT3と第4入力端IT4とに受信されるデータの中でいずれか1つを選択的に出力する。
飽和色相検出フィルタ2159の第3入力端IT3には、RGBWのデータRGBWに再サンプリングフィルタ2151を適用したデータとRGBWのデータRGBWにメタ−シャープフィルタ2153を適用したデータとを合わせたデータが入力される。飽和色相検出フィルタ2159の第4入力端IT4には、パターン検出フィルタ2158から出力されたデータが入力される。
飽和色相検出フィルタ2159は、RGBWのデータRGBWの中でターゲット画素に対応するデータが飽和された色相を有する場合、第4入力端IT4に入力されたデータを出力する。飽和色相検出フィルタ2159は、RGBWのデータRGBWの中でターゲット画素に対応するデータが飽和された色相データを有しない場合、第3入力端IT3に入力されたデータを出力する。
飽和色相検出フィルタ2159から出力されたデータは、レンダリングデータRGBW2として出力される。
図7は、表示パネル100に再サンプリング領域を示した図面であり、図8は、表示パネル100で図7の再サンプリング領域を占める画素領域の比率を示した図面である。図7及び図8には、レッド及びグリーンのサブ画素に対する再サンプリング領域SA1〜SA5と1つの画素が占める画素領域PXAを図示した。図7で、レッド、グリーン、ブルー、及びホワイトのサブ画素の各々は、互に異なるハッチングで表示し、凡例に各ハッチングに該当するサブ画素を表示した。
図7を参照すれば、レッドのサブ画素及びグリーンのサブ画素の間を再サンプリングポイントSPとして設定する。再サンプリングのポイントを基準に互いに隣接するレッドのサブ画素及びグリーンのサブ画素がカバーすべき再サンプリング領域SA1〜SA5を設定する。
前記再サンプリング領域SA1〜SA5の各々は、4つのサブ画素と同一の面積を有するように設定される。再サンプリング領域SA1〜SA5は、互いに同一の面積を有するように設定される。再サンプリング領域SA1〜SA5の各々は、大略的な斜方形の形状に設定される。再サンプリング領域SA1〜SA5は、画素領域PAの内で再サンプリングのポイントSPの位置にしたがって第1乃至第5再サンプリング領域SA1〜SA5を含む。
図8を参照すれば、第1乃至第5再サンプリング領域SA1〜SA5の各々に重畳した画素領域の比率を示す。図8で、第1乃至第5再サンプリング領域SA1〜SA5の各々は、ハッチングで表示した。第1再サンプリング領域SA1を占める第1乃至第9画素領域PXA1〜PXA9の各々の比率を例示的に説明する。第1乃至第9画素領域PXA1〜PXA9は、第1再サンプリング領域SA1に一部重畳するか、或いは隣接し、3行3列の形状に配置される。
第1再サンプリング領域SA1の面積を1であると仮定すれば、第2画素領域PXA2、第4画素領域PXA4、及び第8画素領域PXA8の各々は、第1再サンプリング領域SXA1の0.125を占める。第5画素領域PXA5は、第1再サンプリング領域SA1の0.5938を占め、第6画素領域PXA6は、第1再サンプリング領域SA1の0.0313を占める。
図9Aは、第1再サンプリング領域SA1を占める画素領域の割合によって決定されたフィルタ係数を有する第1再サンプリングフィルタRF1を示した図面である。図9B乃至図9Eは、第1再サンプリングフィルタRF1と類似な方式に決定された第2乃至第5再サンプリング領域SA2〜SA5の各々を占める画素領域の割合によって決定されたフィルタ係数を有する第2乃至第5再サンプリングフィルタRF2〜RF5を示した図面である。
図9A乃至図9Eに示された第1乃至第5再サンプリングフィルタRF1〜RF5の各々のフィルタ係数の総和は、256であることを示している。しかし、これに制限されることではなく、第1乃至第5再サンプリングフィルタRF1〜RF5の各々のフィルタ係数は、互いの比率に意味があるので、総和は、変わることができる。例えば、第1乃至第5再サンプリングフィルタRF1〜RF5の各々のフィルタ係数の総和を1で示すか、或いは、256より大きい値で示すことができる。
第1再サンプリングフィルタRF1は、3行3列のマトリックス形状に配列されたフィルタ係数を有する。第1再サンプリングフィルタRF1の第1行第1列のフィルタ係数は、0であり、第1行第2列のフィルタ係数は、32であり、第1行第3列のフィルタ係数は、0であり、第2行第1列のフィルタ係数は、32であり、第2行第2列のフィルタ係数は、152であり、第2行第3列のフィルタ係数は、8であり、第3行第1列のフィルタ係数は、0であり、第3行第2列のフィルタ係数は、32であり、第3行第3列のフィルタ係数は、0である。
第2再サンプリングフィルタRF2は、3行2列のマトリックス形状に配列されたフィルタ係数を有する。第2再サンプリングフィルタRF2の第1行第1列のフィルタ係数は、16であり、第1行第2列のフィルタ係数は、16であり、第2行第1列のフィルタ係数は、96であり、第2行第2列のフィルタ係数は、96であり、第3行第1列のフィルタ係数は、16であり、第3行第2列のフィルタ係数は、16である。
第3再サンプリングフィルタRF3は、3行3列のマトリックス形状に配列されたフィルタ係数を有する。第3再サンプリングフィルタRF3の第1行第1列のフィルタ係数は、0であり、第1行第2列のフィルタ係数は、32であり、第1行第3列のフィルタ係数は、0であり、第2行第1列のフィルタ係数は、8であり、第2行第2列のフィルタ係数は、152であり、第2行第3列のフィルタ係数は、32であり、第3行第1列のフィルタ係数は、0であり、第3行第2列のフィルタ係数は、32であり、第3行第3列のフィルタ係数は、0である。
第4再サンプリングフィルタRF4は、3行2列のマトリックス形状に配列されたフィルタ係数を有する。第4再サンプリングフィルタRF4の第1行第1列のフィルタ係数は、4であり、第1行第2列のフィルタ係数は、28であり、第2行第1列のフィルタ係数は、64であり、第2行第2列のフィルタ係数は、128であり、第3行第1列のフィルタ係数は、4であり、第3行第2列のフィルタ係数は、28である。
第5再サンプリングフィルタRF5は、3行2列のマトリックス形状に配列されたフィルタ係数を有する。第5再サンプリングフィルタRF5の第1行第1列のフィルタ係数は、28であり、第1行第2列のフィルタ係数は、4であり、第2行第1列のフィルタ係数は、128であり、第2行第2列のフィルタ係数は、64であり、第3行第1列のフィルタ係数は、28であり、第3行第2列のフィルタ係数は、4である。
図9A乃至図9Eに図示された第1乃至第5再サンプリングフィルタRF1〜RF5は、レッドのサブ画素及びグリーンのサブ画素の間を再サンプリングポイントSPに設定した時、導出されるフィルタである。図7及び図8に示さなかったが、ブルーのサブ画素及びホワイトのサブ画素の間を再サンプリングポイントSPに設定したとき、導出されるフィルタは、図9A乃至図9Eに示された第1乃至第5再サンプリングフィルタRF1〜RF5と同一であり、順序に差がある。
第1再サンプリング領域SA1と第2再サンプリング領域SA2との間に設定されるブルーのサブ画素及びホワイトのサブ画素の再サンプリング領域から図9Dの第4再サンプリングフィルタRF4が導出される。第2再サンプリング領域SA2と第3再サンプリング領域SA3との間に設定されるブルーのサブ画素及びホワイトのサブ画素の再サンプリング領域から図9Eの第5再サンプリングフィルタRF5が導出される。第3再サンプリング領域SA3と第4再サンプリング領域SA4との間に設定されるブルーのサブ画素及びホワイトのサブ画素の再サンプリング領域から図9Aの第1再サンプリングフィルタRF1が導出される。第4再サンプリング領域SA4と第5再サンプリング領域SA5との間に設定されるブルーのサブ画素及びホワイトのサブ画素の再サンプリング領域から図9Bの第2再サンプリングフィルタRF2が導出される。第5再サンプリング領域SA5と未図示された第6再サンプリング領域SA6との間に設定されるブルーのサブ画素及びホワイトのサブ画素の再サンプリング領域から図9Cの第3再サンプリングフィルタRF3が導出される。
図10A乃至図10Eは、第1乃至第5メタ−シャープフィルタMF1〜MF5を示した図面である。
図6及び図10A乃至図10Eを参照すれば、メタ−シャープフィルタ2153は、第1乃至第5メタ−シャープフィルタMF1〜MF5を含む。
図10A乃至図10Eに図示された第1乃至第5メタ−シャープフィルタMF1〜MF5の各々は、フィルタ係数の総和が0である。
第1乃至第5メタ−シャープフィルタMF1〜MF5の各々は、図9A乃至図9Eに示された第1乃至第5再サンプリングフィルタRF1〜RF5の各々と同一のマトリックス形状を有する。
第1メタ−シャープフィルタMF1の第1行第1列のフィルタ係数は、0であり、第1行第2列のフィルタ係数は、−32であり、第1行第3列のフィルタ係数は、0であり、第2行第1列のフィルタ係数は、−32であり、第2行第2列のフィルタ係数は、104であり、第2行第3列のフィルタ係数は、−8であり、第3行第1列のフィルタ係数は、0であり、第3行第2列のフィルタ係数は、−32であり、第3行第3列のフィルタ係数は、0である。
第2メタ−シャープフィルタMF2の第1行第1列のフィルタ係数は、−16であり、第1行第2列のフィルタ係数は、−16であり、第2行第1列のフィルタ係数は、−32であり、第2行第2列のフィルタ係数は、96であり、第3行第1列のフィルタ係数は、−16であり、第3行第2列のフィルタ係数は、−16である。
第3メタ−シャープフィルタMF3の第1行第1列のフィルタ係数は、0であり、第1行第2列のフィルタ係数は、−32であり、第1行第3列のフィルタ係数は、0であり、第2行第1列のフィルタ係数は、−8であり、第2行第2列のフィルタ係数は、40であり、第2行第3列のフィルタ係数は、32であり、第3行第1列のフィルタ係数は、0であり、第3行第2列のフィルタ係数は、−32であり、第3行第3列のフィルタ係数は、0である。
第4メタ−シャープフィルタMF4の第1行第1列のフィルタ係数は、−4であり、第1行第2列のフィルタ係数は、−28であり、第2行第1列のフィルタ係数は、−64であり、第2行第2列のフィルタ係数は、128であり、第3行第1列のフィルタ係数は、−4であり、第3行第2列のフィルタ係数は、−28である。
第5メタ−シャープフィルタMF5の第1行第1列のフィルタ係数は、−28であり、第1行第2列のフィルタ係数は、−4であり、第2行第1列のフィルタ係数は、64であり、第2行第2列のフィルタ係数は、0であり、第3行第1列のフィルタ係数は、−28であり、第3行第2列のフィルタ係数は、−4である。
第1乃至第5メタ−シャープフィルタMF1〜MF5は、図9A乃至図9Eに示された第1乃至第5再サンプリングフィルタRF1〜RF5の中で対応するものと演算適用される。RGBWのデータRGBWの中で第1再サンプリングフィルタRF1が適用されたデータとRGBWのデータRGBWの中で第1メタ−シャープフィルタMF1が適用されたデータとを合わせたデータが飽和色相検出フィルタ2159の第3入力端IT3に入力される。RGBWのデータRGBWの中で第2再サンプリングフィルタRF2が適用されたデータとRGBWのデータRGBWの中で第2メタ−シャープフィルタMF2が適用されたデータとを合わせたデータが飽和色相検出フィルタ2159の第3入力端IT3に入力される。RGBWのデータRGBWの中で第3再サンプリングフィルタRF3が適用されたデータとRGBWのデータRGBWの中で第3メタ−シャープフィルタMF3が適用されたデータとを合わせたデータが飽和色相検出フィルタ2159の第3入力端IT3に入力される。RGBWのデータRGBWの中で第4再サンプリングフィルタRF4が適用されたデータとRGBWのデータRGBWの中で第4メタ−シャープフィルタMF4が適用されたデータとを合わせたデータが飽和色相検出フィルタ2159の第3入力端IT3に入力される。RGBWのデータRGBWの中で第5再サンプリングフィルタRF5が適用されたデータとRGBWのデータRGBWの中で第5メタ−シャープフィルタMF5が適用されたデータとを合わせたデータが飽和色相検出フィルタ2159の第3入力端IT3に入力される。
図11A乃至図11Eは、第1乃至第5セルフ−シャープフィルタSF1〜SF5を示した図面である。
図6及び図11A乃至図11Eを参照すれば、セルフ−シャープフィルタ2155は、第1乃至第5セルフ−シャープフィルタSF1〜SF5を含む。
図11A乃至図11Eに図示された第1乃至第5セルフ−シャープフィルタSF1〜SF5の各々は、フィルタ係数の総和が0である。
第1乃至第5セルフ−シャープフィルタSF1〜SF5の各々は、図9A乃至図9Eに図示された第1乃至第5再サンプリングフィルタRF1〜RF5の各々と同一のマトリックス形状を有する。
第1セルフ−シャープフィルタSF1の第1行の1列のフィルタ係数は、−16であり、第1行第2列のフィルタ係数は、0であり、第1行第3列のフィルタ係数は、−16であり、第2行第1列のフィルタ係数は、0であり、第2行第2列のフィルタ係数は、40であり、第2行第3列のフィルタ係数は、24であり、第3行第1列のフィルタ係数は、−16であり、第3行第2列のフィルタ係数は、0であり、第3行第3列のフィルタ係数は、−16である。
第2セルフ−シャープフィルタSF2の第1行第1列のフィルタ係数は、−16であり、第1行第2列のフィルタ係数は、−16であり、第2行第1列のフィルタ係数は、−32であり、第2行第2列のフィルタ係数は、96であり、第3行第1列のフィルタ係数は、−16であり、第3行第2列のフィルタ係数は、−16である。
第3セルフ−シャープフィルタSF3の第1行第1列のフィルタ係数は、−20であり、第1行第2列のフィルタ係数は、−12であり、第1行第3列のフィルタ係数は、0であり、第2行第1列のフィルタ係数は、32であり、第2行第2列のフィルタ係数は、0であり、第2行第3列のフィルタ係数は、32であり、第3行第1列のフィルタ係数は、−20であり、第3行第2列のフィルタ係数は、−12であり、第3行第3列のフィルタ係数は、0である。
第4セルフ−シャープフィルタSF4の第1行の第1列のフィルタ係数は、−36であり、第1行第2列のフィルタ係数は、−4であり、第2行第1列のフィルタ係数は、0であり、第2行第2列のフィルタ係数は、128であり、第3行第1列のフィルタ係数は、−36であり、第3行第2列のフィルタ係数は、−4である。
第5セルフ−シャープフィルタSF5の第1行第1列のフィルタ係数は、−28であり、第1行第2列のフィルタ係数は、−4であり、第2行第1列のフィルタ係数は、0であり、第2行第2列のフィルタ係数は、64であり、第3行第1列のフィルタ係数は、−28であり、第3行第2列のフィルタ係数は、−4である。
第1乃至第5セルフ−シャープフィルタSF1〜SF5は、図9A乃至図9Eに図示された第1乃至第5再サンプリングフィルタRF1〜RF5の中で対応するものと演算適用される。RGBWのデータRGBWの中で第1再サンプリングフィルタRF1が適用されたデータとRGBWのデータRGBWの中で第1セルフ−シャープフィルタSF1が適用されたデータとを合わせたデータがパターン検出フィルタ2158の第1入力端IT1に入力される。RGBWのデータRGBWの中で第2再サンプリングフィルタRF2が適用されたデータとRGBWのデータRGBWの中で第2セルフ−シャープフィルタSF2が適用されたデータとを合わせたデータがパターン検出フィルタ2158の第1入力端IT1に入力される。RGBWのデータRGBWの中で第3再サンプリングフィルタRF3が適用されたデータとRGBWのデータRGBWの中で第3セルフ−シャープフィルタSF3が適用されたデータとを合わせたデータがパターン検出フィルタ2158の第1入力端IT1に入力される。RGBWのデータRGBWの中で第4再サンプリングフィルタRF4が適用されたデータとRGBWのデータRGBWの中で第4セルフ−シャープフィルタSF4が適用されたデータとを合わせたデータがパターン検出フィルタ2158の第1入力端IT1に入力される。RGBWのデータRGBWの中で第5再サンプリングフィルタRF5が適用されたデータとRGBWのデータRGBWの中で第5セルフ−シャープフィルタSF5が適用されたデータとを合わせたデータがパターン検出フィルタ2158の第1入力端IT1に入力される。
図12は、ボックスフィルタを導出する過程を示した図面である。図12の(a)は、8つの画素に含まれたサブ画素を示した図面であり、図12の(b)は、8つの画素に設定されたボックスの再サンプリング領域を示した図面であり、図12の(c)は、RGBWのデータRGBWの中で各画素に対応する単位画素のデータが最大階調のレッド色相を示す場合、ボックスフィルタを適用したとき、表示される画素を示した図面である。
図12の(a)に示された第1乃至第8画素PXL1〜PXL8を基準に説明する。第1乃至第8画素PXL1〜PXL8は、図2の表示パネル100の一部である。
図12の(a),(b)を参照すれば、連続的に配置されたレッドのサブ画素、グリーンのサブ画素、ブルーのサブ画素、及びホワイトのサブ画素を1つのボックスの再サンプリング領域として設定する。1つのボックスの再サンプリング領域は、4つのサブ画素と同一の面積を有するように設定される。第1乃至第8画素PXL1〜PXL8に第1乃至第5ボックスの再サンプリング領域BA1〜BA5が設定される。
図12の(b)に第1乃至第5ボックスの再サンプリング領域BA1〜BA5の境界を確定するために第1乃至第5ボックスの再サンプリング領域BA1〜BA5の中で隣接するもの同士で陰影を異ならせて表示した。
また、図12の(b)には、第1乃至第5ボックスの再サンプリング領域BA1〜BA5の各々の内で第1乃至第8画素PXL1〜PXL8の各々が占める比率を表示した。第1ボックスの再サンプリング領域BA1の内で第1画素PXL1が占める比率は、0.625であり、第2画素PXL2が占める比率は、0.375である。第2ボックスの再サンプリング領域BA2の内で第2画素PXL2が占める比率は、0.25であり、第3画素PXL3が占める比率は、0.625であり、第4画素PXL4が占める比率は、0.125である。第3ボックスの再サンプリング領域BA3の内で第4画素PXL4が占める比率は、0.5であり、第5画素PXL5が占める比率は、0.5である。第4ボックスの再サンプリング領域BA4の内で第5画素PXL5が占める比率は、0.125であり、第6画素PXL6が占める比率は、0.625であり、第7画素PXL7が占める比率は、0.25である。第5ボックスの再サンプリング領域BA5の内で第7画素PXL7が占める比率は、0.375であり、第8画素PXL8が占める比率は、0.625である。
図12の(c)を参照すれば、RGBWのデータRGBWの中で第1画素PXL1に対応するデータが最大階調のレッド色相を有する場合、ボックスフィルタを適用した時、第1ボックスの再サンプリング領域BA1の内のレッドのサブ画素で最大輝度の62.5%を表示する。
RGBWのデータRGBWの中で第2画素PXL2に対応するデータが最大階調のレッド色相を有する場合、ボックスフィルタを適用した時、第1ボックスの再サンプリング領域BA1の内のレッドのサブ画素で最大輝度の37.5%を表示し、第2ボックスの再サンプリング領域BA2の内のレッドのサブ画素で最大輝度の25%を表示する。
RGBWのデータRGBWの中で第3画素PXL3に対応するデータが最大階調のレッド色相を有する場合、ボックスフィルタを適用した時、第2ボックスの再サンプリング領域BA2の内のレッドのサブ画素で最大輝度の62.5%で表示する。
RGBWのデータRGBWの中で第4画素PXL4に対応するデータが最大階調のレッド色相を有する場合、ボックスフィルタを適用した時、第2ボックスの再サンプリング領域BA2の内のレッドのサブ画素で最大輝度の12.5%を表示し、第3ボックスの再サンプリング領域BA3の内のレッドのサブ画素で最大輝度の50%を表示する。
RGBWのデータRGBWの中で第5画素PXL5に対応するデータが最大階調のレッド色相を有する場合、ボックスフィルタを適用した時、第3ボックスの再サンプリング領域BA3の内のレッドのサブ画素で最大輝度の50%に表示され、第4ボックスの再サンプリング領域BA4の内のレッドのサブ画素で最大輝度の12.5%を表示する。
RGBWのデータRGBWの中で第6画素PXL6に対応するデータが最大階調のレッド色相を有する場合、ボックスフィルタを適用した時、第4ボックスの再サンプリング領域BA4の内のレッドのサブ画素で最大輝度の62.5%を表示する。
RGBWのデータRGBWの中で第7画素PXL7に対応するデータが最大階調のレッド色相を有する場合、ボックスフィルタを適用した時、第4ボックスの再サンプリング領域BA4の内のレッドのサブ画素で最大輝度の25%を表示し、第5ボックスの再サンプリング領域BA5の内のレッドのサブ画素で最大輝度の37.5%を表示する。
RGBWのデータRGBWの中で第8画素PXL8に対応するデータが最大階調のレッド色相を有する場合、ボックスフィルタを適用した時、第5ボックスの再サンプリング領域BA5の内のレッドのサブ画素で最大輝度の62.5%を表示する。
図13Aは、第1ボックスの再サンプリング領域BA1を占める画素の割合によって決定されたフィルタ係数を有する第1ボックスフィルタBF1を示した図面である。図13B乃至図13Eは、第1ボックスフィルタBF1と類似な方式に決定された第2乃至第5ボックスの再サンプリング領域BA2〜BA5の各々を占める画素の割合によって決定されたフィルタ係数を有する第2乃至第5ボックスフィルタBF2〜BF5を示した図面である。
図13A乃至図13Eに示された第1乃至第5ボックスの再サンプリングフィルタBF1〜BF5の各々は、フィルタ係数の総和が256であることを示している。しかし、これに制限されることではなく、第1乃至第5ボックスの再サンプリングフィルタBF1〜BF5の各々のフィルタ係数は、互いの比率としての意味があるので、総和は、変わることができる。例えば、第1乃至第5ボックスフィルタBF1〜BF5の各々のフィルタ係数の総和を1に示すか、或いは256より大きい値とすることができる。
第1ボックスフィルタBF1は、1行2列のマトリックス形状に配列されたフィルタ係数を有する。第1ボックスフィルタBF1の第1行第1列のフィルタ係数は、160であり、第1行第2列のフィルタ係数は、96である。
第2ボックスフィルタBF2は、1行3列のマトリックス形状に配列されたフィルタ係数を有する。第2ボックスフィルタBF2の第1行第1列のフィルタ係数は、64であり、第1行第2列のフィルタ係数は、160であり、第1行第3列のフィルタ係数は、32である。
第3ボックスフィルタBF3は、1行2列のマトリックス形状に配列されたフィルタ係数を有する。第3ボックスフィルタBF3の第1行第1列のフィルタ係数は、128であり、第1行第2列のフィルタ係数は、128である。
第4ボックスフィルタBF4は、1行3列のマトリックス形状に配列されたフィルタ係数を有する。第4ボックスフィルタBF4の第1行第1列のフィルタ係数は、32であり、第1行第2列のフィルタ係数は、160であり、第1行第3列のフィルタ係数は、64である。
第5ボックスフィルタBF5は、1行2列のマトリックス形状に配列されたフィルタ係数を有する。第5ボックスフィルタBF5の第1行第1列のフィルタ係数は、96であり、第1行第2列のフィルタ係数は、160である。
図14は、本発明の他の実施形態による図1の表示パネルの一部を示した図面である。
図14に図示された表示パネル101は、図2に示された表示パネル100と比較すれば、サブ画素の色相配列に差があり、残りは、実質的に類似である。以下、図14に示された表示パネル101は、図2に示された表示パネル100と比較して差異点を中心に説明する。
図14で、サブ画素R、G、B、Wは、2行5列に配列された10個のサブ画素からなるサブ画素のグループSPG単位に反復的に配列される。前記サブ画素のグループは、2つのレッドのサブ画素、2つのグリーンのサブ画素、2つのブルーのサブ画素、及び4つのホワイトのサブ画素を含む。
サブ画素グループSPGの中で第1行のサブ画素は、第1方向DR1にレッドのサブ画素R、グリーンのサブ画素G、ホワイトのサブ画素W、ブルーのサブ画素B、及びホワイトのサブ画素Wの順に配列される。また、サブ画素のグループSPGの中で第2行のサブ画素は、第1方向DR1にブルーのサブ画素B、ホワイトのサブ画素W、ホワイトのサブ画素W、レッドのサブ画素R、及びグリーンのサブ画素Gの順に配列される。一方、これに制限されることではなく、サブ画素の色相配列は、多様に変更されることができる。
第1画素グループPG1で共有されるサブ画素は、ホワイト色相を表示する。また、第2画素グループPG2で共有されるサブ画素は、ホワイト色相を表示する。即ち、図14の表示パネル101で共有サブ画素は、ホワイト色相を表示するホワイトのサブ画素である。
図14に示された表示パネル101によれば、図2に示された表示パネル100と比べてホワイトのサブ画素の数が増加されることによって、全体的な輝度が向上されることができる。また、図14に示された表示パネル101によると、各画素グループの2つの画素は、ホワイトのサブ画素を互いに共有することによって、1つの画素にRGBWサブ画素の中で2つのサブ画素からなる構造と比べて各画素の内でホワイトのサブ画素が占める面積が減少する。したがって、ホワイトのサブ画素の追加によって、イエロー対ホワイトの比(Y/Wの比)が減少する問題を最小化することができる。
図15は、本発明の他の実施形態に係る図1の表示パネルの一部を示した図面である。
図15に示された表示パネル102は、図2に示された表示パネル100と比較すれば、サブ画素の色相配列に差があり、残りは、実質的に類似である。以下、図15に示された表示パネル102は、図2に示された表示パネル100と比較して差異点を中心に説明する。
図15で、サブ画素R、G、B、Wは、2行5列に配列された10個のサブ画素になされたサブ画素のグループSPG単位に反復的に配列されることができる。前記サブ画素のグループは、3つのレッドのサブ画素、3つのグリーンのサブ画素、2つのブルーのサブ画素、及び2つのホワイトのサブ画素を含む。
サブ画素グループSPGの中で第1行のサブ画素は、第1方向DR1にレッドのサブ画素R、グリーンのサブ画素G、ホワイトのサブ画素W、ブルーのサブ画素B、及びレッドのサブ画素Rの順に配列されることができる。また、サブ画素のグループSPGの中で第2行のサブ画素は、第1方向DR1にグリーンのサブ画素G、ブルーのサブ画素B、ホワイトのサブ画素W、レッドのサブ画素R、及びグリーンのサブ画素Gの順に配列されることができる。一方、これに制限されることではなく、サブ画素の色相配列は、多様に変更されることができる。
第1画素グループPG1で共有されるサブ画素は、ホワイト色相を表示する。また、第2画素グループPG2で共有されるサブ画素は、ホワイト色相を表示する。即ち、図15の表示パネル102で共有サブ画素は、ホワイト色相を表示するホワイトのサブ画素である。
また、図15に図示された表示パネル102によると、各画素グループの2つの画素は、ホワイトのサブ画素を互いに共有することによって、1つの画素にRGBWサブ画素の中で2つのサブ画素からなる構造と比べて各画素の内でホワイトのサブ画素が占める面積が減少する。したがって、ホワイトのサブ画素の追加によってイエロー対ホワイトの比(Y/Wの比)が減少する問題を最小化することができる。
人間の目の色相別の認知解像度は、グリーン>レッド>ブルー>ホワイトの順である。図15の表示パネル102によると、レッドのサブ画素とグリーンのサブ画素とを、ブルーのサブ画素とホワイトのサブ画素より多く配置することによって、表示装置の色相にしたがう認知解像度を向上させることができる。
一方、本発明は、記載された実施形態に限定されることなく、本発明の思想及び範囲を逸脱しなく、多様に修正及び変形ができることは、この技術分野で通常の知識を有する者には明確である。したがって、そのような変形例、又は修正例は、本発明の特許請求の範囲に属するものとして理解しなければならない。
100:表示パネル
200:タイミングコントローラ
300:ゲートドライバ
400:データドライバ
PG1〜PG4:第1乃至第4画素グループ
PX1、PX2:第1及び第2サブ画素
211:ガンマ補正部
213:ガンママッピング部
215:サブ画素レンダリング部
217:逆ガンマ補正部
219:飽和データ決定部
2151:再サンプリングフィルタ
2153:メタ−シャープフィルタ
2155:セルフ−シャープフィルタ
2157:ボックスフィルタ
2158:パターン検出フィルタ
2159:飽和色相検出フィルタ

Claims (10)

  1. 各々が複数のサブ画素を含む複数の画素を含み、前記画素の中で2つの画素は、5つの前記サブ画素を含み、前記2つの画素は、前記5つのサブ画素の中の一つのサブ画素を互いに共有する表示パネルと、
    4つの前記サブ画素と同一の面積を有する領域に基づいて設定されたフィルタを含み、入力データを基にレッド、グリーン、ブルー、及びホワイトデータを有するRGBWのデータを生成し、前記RGBWのデータに前記フィルタを適用して前記サブ画素の各々に対応する出力データを生成するタイミングコントローラと、
    前記サブ画素にゲート信号を伝送するゲートドライバと、
    前記サブ画素に前記出力データに対応するデータ電圧を提供するデータドライバと、を含む表示装置。
  2. 前記サブ画素は、2行4列、又は4行2列に配列された8つのサブ画素からなるサブ画素のグループ単位に反復的に配列され、前記サブ画素のグループは、2つのレッドのサブ画素、2つのグリーンのサブ画素、2つのブルーのサブ画素、及び2つのホワイトのサブ画素を含む請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記画素の各々の横縦比は、実質的に1:1である請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記サブ画素の各々の横縦比は、実質的に1:2.5である請求項1に記載の表示装置。
  5. 前記サブ画素の中で2行5列に配列されたサブ画素は、実質的に正方形をなす請求項1に記載の表示装置。
  6. 前記タイミングコントローラは、
    前記入力データを線形化させるガンマ補正部と、
    前記線形化された入力データをレッド、グリーン、ブルー、及びホワイト色域にマッピングさせて前記RGBWのデータを生成するガンママッピング部と、
    前記RGBWのデータを前記画素の各々に対応する単位画素のデータ毎に分析して飽和された色相データを有するか否かに関する情報を有する飽和信号を生成する飽和データ決定部と、
    前記RGBWのデータをレンダリングして前記サブ画素の各々に対応するレンダリングデータを生成するサブ画素レンダリング部と、
    前記レンダリングデータを非線形化させる逆ガンマ補正部を含む請求項1に記載の表示装置。
  7. 前記フィルタは、
    前記レンダリングデータの中でターゲット画素に対応するデータを前記RGBWのデータの中で前記ターゲット画素と前記ターゲット画素に隣接する周囲画素に対応するデータとに基づいて生成する再サンプリングフィルタと、
    前記RGBWのデータが有するレッド、グリーン、又はブルー色相を含むドットパターン、又は斜線パターンを補償するボックスフィルタを含む請求項6に記載の表示装置。
  8. 前記サブ画素レンダリング部は、
    前記RGBWのデータに前記再サンプリングフィルタを適用しながら、歪曲されることを補償するメタ−シャープフィルタと、
    前記RGBWのデータが有するレッド、グリーン、又はブルー色相を含む水平ラインのパターン、又は垂直ラインのパターンに前記再サンプリングフィルタを適用しながら、歪曲されることを補償するセルフ−シャープフィルタと、
    第1入力端及び第2入力端を含み、前記RGBWのデータを分析してドットパターンや斜線パターンが検出されるか否かにしたがって前記第1入力端と前記第2入力端に受信されるデータの中でいずれか1つを選択的に出力するパターン検出フィルタと、
    第3入力端及び第4入力端を含み、前記飽和信号を分析して飽和された色相が検出されるか否かにしたがって前記第3入力端と前記第4入力端に受信されるデータの中でいずれか1つを選択的に出力する飽和色相検出フィルタをさらに含む請求項7に記載の表示装置。
  9. 前記パターン検出フィルタの前記第1入力端には、前記RGBWのデータに前記再サンプリングフィルタを適用したデータと前記RGBWのデータに前記セルフ−シャープフィルタを適用したデータとを合わせたデータが入力され、
    前記パターン検出フィルタの前記第2入力端には、前記RGBWのデータに前記ボックスフィルタを適用したデータが入力される請求項7に記載の表示装置。
  10. 前記飽和色相検出フィルタの前記第3入力端には、前記RGBWのデータに前記再サンプリングフィルタを適用したデータと前記RGBWのデータに前記メタ−シャープフィルタを適用したデータとを合わせたデータが入力され、
    前記飽和色相検出フィルタの前記第4入力端には、前記パターン検出フィルタから出力されたデータが入力される請求項7に記載の表示装置。
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