KR100302650B1 - 공간 및 시간분할 계조표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공간 및 시간분할 계조표시장치에 관한 것으로서, 특히 본 발명의 장치는 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 표시 픽셀들; 상기 각 표시 픽셀 내에 형성된 복수의 메이저 서브 픽셀들; 및 상기 각 표시 픽셀 내에 형성된 복수의 마이너 서브 픽셀들을 구비하고, 각 표시 픽셀에서 메이저 서브 픽셀과 마이너 서브 픽셀의 온/오프 조합에 의해 계조표시를 하는 표시장치에 있어서, 마이너 서브 픽셀들은 상기 메이저 서브 픽셀들이 로우 방향, 컬럼 방향 및 대각선 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 연속적으로 인접하지 않도록 배열된 것이다. 따라서, 메이저 서브 픽셀들이 마이너 서브 픽셀들에 의해 로우, 컬럼, 대각선 방향으로 연속적으로 배치되지 않게 되어, 표시화면 상에서 줄 노이즈를 제거할 수 있어 화질을 개선시킬 수 있다.

Description

공간 및 시간분할 계조표시장치{Apparatus for Displaying Scale Display by Spatial and Time Division}
본 발명은 공간 및 시간 분할 계조표시장치에 관한 것으로서, 특히 강유전성 액정표시장치에서 공간 및 시간분할에 의해 계조를 표시할 때, 마이너 서브 픽셀들을 지그재그로 배치함으로써, 면적이 넓은 메이저 서브픽셀이 로우, 컬럼, 대각선 방향으로 연속적으로 배치되는 것을 방지하여 로우, 컬럼, 대각선 방향으로 생기는 줄 노이즈를 제거할 수 있는 표시장치에 관한 것이다.
최근에 액정표시장치에 있어서, 강유전성 액정(FLC : Ferroelectric Liquid Crystal)을 사용하려고 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. FLC는 고속 응답성이 우수하고, 시야각 의존성이 적고, 메모리 기능이 있고, 단순 매트릭스 구동이 가능하기 때문에 고정세, 저코스트화, 대화면화를 추구할 수 있다.
FLC 표시장치는 계조표시를 위하여 크게 두가지 방식을 사용한다. 하나는 공간분할방식이고 다른 하나는 시간분할방식이다.
공간분할방식은 픽셀의 공간분할에 의해 계조표시를 하는 것으로서, 다계조 표시를 위해서는 픽셀의 분할로 서브픽셀수가 증가하게 되므로 해상도가 떨어지게 되고, 표시소자의 제조공정이 어려운 단점이 있다.
시간분할방식은 픽셀 데이터 유지시간의 분할에 의해 계조표시를 하는 것으로서, 한 필드의 디스플레이 시간을 계조표시를 위한 복수의 서브필드로 분할하고 각 서브필드들은 서로 다른 디스플레이 시간으로 데이터를 유지하여 계조를 표시한다. 그러나, 시간분할방식은 디스플레이 응답속도가 표시하고자 하는 계조표현의시간분할에 충분히 응답할 수 있을 정도로 빨라야 한다.
현재까지 개발된 강유전성 액정의 응답속도는 120~150㎲이므로 시간분할방식으로 강유전성 액정표시장치의 계조표시가 제한되는 문제가 있다.
따라서, 최근에는 공간분할과 시간분할을 병행하여 계조 표시를 하는 하이브리드 방식들이 소개되고 있다.
하이브리드 방식은 픽셀을 메이저 서브픽셀과 마이너 서브픽셀로 2분할하고 이들 서브픽셀들의 데이터 유지시간을 조합하여 255계조를 표시한다.
하이브리드 방식에서는 면적이 넓은 메이저 서브픽셀과 면적이 좁은 마이너 서브픽셀의 온/오프 및 온 타임, 즉 데이터 유지시간의 조합에 의해 계조를 표시하게 되므로, 면적이 넓은 메이저 서브픽셀의 오프시에는 메이저 서브픽셀이 연이어 배치되는 로우, 컬럼 또는 대각선 방향으로 줄 노이즈가 나타나는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 메이저 서브픽셀들이 로우, 컬럼, 대각선 방향으로 연속하지 않도록 마이너 서브픽셀들을 지그재그로 배치함으로써, 줄 노이즈를 제거할 수 있는 공간 및 시간분할 계조표시장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 픽셀배치에 방향성을 가진 공간 및 시간분할 계조표시장치의 메이저 서브픽셀과 마이너 서브픽셀의 일 예의 배치관계 및 줄 노이즈를 나타낸 도면.
도 2는 픽셀 배치에 방향성을 가진 공간 및 시간분할 계조표시장치의 메이저 서브픽셀과 마이너 서브픽셀의 다른 예의 배치관계 및 줄 노이즈를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의한 공간 및 시간분할 계조표시장치의 메이저 서브픽셀과 마이너 서브픽셀의 일 실시예의 배치관계를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 의한 공간 및 시간분할 계조표시장치의 메이저 서브픽셀과 마이너 서브픽셀의 다른 실시예의 배치관계를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 의한 공간 및 시간분할 계조표시장치의 메이저 서브픽셀과 마이너 서브픽셀의 또 다른 실시예의 배치관계를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 표시픽셀 12 : 메이저 서브픽셀
14 : 마이너 서브픽셀
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 표시 픽셀들; 상기 각 표시 픽셀 내에 형성된 복수의 메이저 서브 픽셀들; 및 상기 각 표시 픽셀 내에 형성된 복수의 마이너 서브 픽셀들을 구비하고, 각 표시 픽셀에서 메이저 서브 픽셀과 마이너 서브 픽셀의 온/오프 조합에 의해 계조표시를 하는 표시장치에 있어서, 마이너 서브 픽셀들은 상기 메이저 서브 픽셀들이 로우 방향, 컬럼 방향 및 대각선 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 연속적으로 인접하지 않도록 배열된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1 및 도 2는 픽셀배치에 방향성을 가진 공간 및 시간분할 계조표시장치의 메이저 서브픽셀과 마이너 서브픽셀의 일 예와, 다른 예의 배치관계 및 줄 노이즈를 나타낸다.
표시픽셀(10)은 메이저 서브픽셀(12)과 마이너 서브픽셀(14)로 분할된다. 메이저 서브픽셀(12)과 마이너 서브픽셀(14)의 면적 비는 7 : 1로 구성된다.
한 필드를 5개의 서브필드로 시분할한다. 각 서브필드의 데이터 유지시간은 1, 2, 4, 7.1, 14.2로 구성한다. 따라서, 1+2+4+7.1+14.2=28.3으로 되어 한 화소로 구동하는 경우에 비해 약 9배의 시간이 더 길어질 수 있다. 필드 주파수 60Hz신호인 경우 60 ×28.3 = 1.698kHz가 되어 최소 서브필드의 데이터 유지시간을 589㎲로 할 수 있어서 FLC의 응답시간보다 충분히 길기 때문에 8비트 화면의 계조 표시에 문제가 없다.
2 : 1 면적 비를 가진 하이브리드 방식에서는 1+4+16+64=85이고, 60 ×85= 5.1kHz가 되어 최소 서브필드의 데이터 유지시간이 196㎲를 가진다. 그러므로, 7:1방식이 2:1방식에 비해 약 3배 더 긴 시간을 가질 수 있다.
그러나, 도 1 및 도 2의 서브픽셀들의 배치는 방향성을 가지게 되므로, 메이저 서브픽셀들이 로우방향, 컬럼방향 또는 대각선 방향으로 연속적으로 배열되게 되므로, 이와 같은 연속적인 배열을 따라 줄 노이즈가 나타나게 된다.
즉, 픽셀의 계조는 다음과 같이 나타난다.
메이저서브픽셀 온 메이저서브픽셀 오프
마이너서브픽셀 온 거의 흑
마이너서브픽셀 오프 거의 백
픽셀이 온 상태에서는 반사가 되어 백으로 나타나고, 오프상태에서는 반사가 일어나지 않아서 흑으로 나타나게 된다.
그러므로, 메이저 서브필셀이 오프되고 마이너 서브픽셀이 온되는 상태에서는 면적이 넓은 메이저 서브픽셀들이 로우방향, 컬럼방향 또는 대각선 방향으로 연속하여 배치되므로, 밝기가 다른 줄 노이즈가 생기게 되거나, 색이 다른 줄 노이즈가 생기게 된다.
도 1의 예에서는 마이너 서브픽셀(14)이 각 픽셀(10)들의 영역에서 우하단에 위치하므로 컬럼 및 로우 방향과 대각선 방향으로 메이저 서브픽셀들(12)이 연속하게 되므로 주로 로우 방향과 대각선 방향의 줄 노이즈가 발생된다.
도 2의 예에서는 마이너 서브픽셀(14)이 홀수 로우에서는 픽셀(10)의 우하단에 배치되고 짝수 로우에서는 픽셀(10)의 우상단에 배치되므로 로우 및 컬럼방향으로 메이저 서브픽셀(12)들이 연속되게 배치되게 된다. 그러므로, 도시한 바와 같이 로우 및 컬럼방향으로 줄 노이즈가 나타나게 된다.
도 3은 본 발명에 의한 공간 및 시간분할 계조표시장치의 메이저 서브픽셀과마이너 서브픽셀의 일 실시예의 배치관계를 나타낸다. 일 실시예에서는 홀수 컬럼에서는 마이너 서브픽셀들이 픽셀의 우하단에 배치되고, 짝수 컬럼에서는 마이너 서브픽셀들이 픽셀의 우상단에 배치됨으로써, 로우 방향으로 지그재그로 배치되게 된다. 그러므로, 일 실시예에서는 로우방향과 대각선 방향으로 메이저 서브픽셀들이 연속되게 배치되는 것을 방지한다. 따라서, 로우 방향과 대각선 방향으로 생기는 줄 노이즈를 제거할 수 있다.
도 4는 본 발명에 의한 공간 및 시간분할 계조표시장치의 메이저 서브픽셀과 마이너 서브픽셀의 다른 실시예의 배치관계를 나타낸다. 다른 실시예에서는 홀수 로우에서는 마이너 서브픽셀들이 픽셀의 우하단에 배치되고, 짝수 로우에서는 마이너 서브픽셀들이 픽셀의 좌하단에 배치됨으로써, 컬럼 방향으로지그재그로 배치된다. 그러므로, 다른 실시예에서는 컬럼 방향과 대각선 방향으로 메이저 서브픽셀들이 연속되게 배치되는 것을 방지한다. 따라서, 컬럼 방향과 대각선 방향으로 생기는 줄 노이즈를 제거할 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 공간 및 시간분할 계조표시장치의 메이저 서브픽셀과 마이너 서브픽셀의 또 다른 실시예의 배치관계를 나타낸다. 도 5에의 또 다른 실시예에서 마이너 서브픽셀은 홀수 로우의 홀수 컬럼에서는 픽셀의 우하단에 배치되고, 짝수 컬럼에서는 좌상단에 배치된다. 짝수 로우의 홀수 컬럼에서는 좌하단에 배치되고, 짝수 컬럼에서는 우상단에 배치된다. 그러므로, 사방 및 대각선 방향으로 지그재그로 배치되어 메이저 서브픽셀들이 불연속적으로 배치되게 되므로 줄 노이즈의 발생을 방지할 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명에서는 메이저 서브 픽셀들이 로우방향, 컬럼방향 및 대각선 방향으로 불연속적으로 배치되도록 마이너 서브 픽셀들을 배치한다. 따라서, 메이저 서브 픽셀의 연속적 배열로 인하여 발생되는 줄 노이즈를 제거할 수 있어서 화질을 개선할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 표시 픽셀들; 상기 각 표시 픽셀 내에 형성된 복수의 메이저 서브 픽셀들; 및 상기 각 표시 픽셀 내에 형성된 복수의 마이너 서브 픽셀들을 구비하고, 각 표시 픽셀에서 메이저 서브 픽셀과 마이너 서브 픽셀의 온/오프 조합에 의해 계조표시를 하는 표시장치에 있어서,
    상기 마이너 서브 픽셀들은 상기 메이저 서브 픽셀들이 로우 방향, 컬럼 방향 및 대각선 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 연속적으로 인접하지 않도록 배열된 것을 특징으로 하는 공간 및 시간분할 계조표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 메이저 서브 픽셀과 마이너 서브 픽셀의 면적 비는 7 : 1인 것을 특징으로 하는 공간 및 시간분할 계조표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 마이너 서브 픽셀은 로우 방향으로 지그재그로 배치된 것을 특징으로 하는 공간 및 시간분할 계조표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 마이너 서브 픽셀은 컬럼 방향으로 지그재그로 배치된 것을 특징으로 하는 공간 및 시간분할 계조표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 마이너 서브 픽셀은 로우 및 컬럼 방향으로 지그재그로 배치된 것을 특징으로 하는 공간 및 시간분할 계조표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 마이너 서브 픽셀은 홀수 로우의 홀수 컬럼에서는 픽셀의 우하단에 배치되고, 짝수 컬럼에서는 좌상단에 배치되고, 짝수 로우의 홀수 컬럼에서는 좌하단에 배치되고, 짝수 컬럼에서는 우상단에 배치되는 것을 특징으로 하는 공간 및 시간분할 계조표시장치.
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