KR100350987B1 - 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특히, 단일의 액정 소자를 이용하여 휘도의 감소량을 최소화시키기 위한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 단일의 LCD 패널 또는 FLCD 패널을 사용하여 디스플레이하는 경우에도 4 칼라 변환 알고리즘에 의하여 무채색에 의한 휘도를 증가에 따른 채도가 떨어지는 것을 보상함으로써, 종래의 기술에 비하여 화면의 밝기가 밝아지고, 보다 선명한 색상으로 칼라를 디스플레이시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치 및 방법{Display device and display method using single liquid crystal display panel}
본 발명은 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 단일의 액정 소자를 이용하여 휘도의 감소량을 최소화시키기 위한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것이다.
디지털 방식으로 구동되는 디스플레이 장치로는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel), 액정 디스플레이 패널(LCD 패널: Liquid Crystal Display Panel) 및 강유전성 액정 패널(FLC 패널: Ferro electric Liquid Crystal Panel) 등이 있다.
FLC 패널은 실리콘 기판에 형성된 광학적 평면 거울과 유리 사이에 강유전성 액정을 주입한 구조로 되어 있고, 기존 제품에 비해 시야각이 넓고 응답속도가 빠른 것이 특징이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명과 관련된 기술에 의한 단일의 LCD 패널을 이용한 디스플레이 장치는 신호처리부, 타이밍 제어부, 광학 엔진 및 스크린으로 구성된다.
여기에서, 광학 엔진은 칼라 스위치, FLC 패널을 포함하여 광학계의 광원, 콜리메이팅 렌즈, 편광빔스프리터, 투사 렌즈 등으로 구성된다.
신호처리부는 R, G, B 신호를 입력하여, 오프셋 제어, 콘트라스트 및 밝기를 조정하고, 감마 보정 등의 신호처리를 실행한 후에 LCD 패널에 디스플레이시키는 위한 R/G/B 데이터를 필드 단위로 수직 동기신호에 맞추어 발생시킨다.
타이밍 제어부는 수직 동기신호 및 수평 동기신호를 입력하여, 칼라 스위치를 제어하는 스위칭 제어신호를 발생시킨다.
광학 엔진에서는 광원에 의하여 발생된 광을 칼라 스위치에 의하여 순차적으로 R, G, B 광을 투과시키고, 투과된 R, G, B 광을 LCD 패널에서 R/G/B 데이터에 상응하여 투과시키거나 반사시킨 후에, 광학계를 통하여 스크린으로 출력한다.
종래의 기술에 의한 단일의 LCD 패널로 색을 나타내기 위해서는 신호의 1버티컬(vertical) 주기 동안 R/G/B를 1/3 버티컬 주기씩 시분할하여 표시하였다. 이를 도식화하여 최대 밝기를 계산하면 도 2에 도시된 바와 같이, R/G/B에서 광량이 각각 1/3이고, 출력되는 시간 또한 1/3이므로 최대 휘도는 광량과 시간을 곱한 것의 합인 1/3이 된다.
즉, R/G/B를 별도로 표시하는 3장의 LCD 패널을 이용한 경우보다 최대 밝기가 1/3 수준밖에 되지 않아 휘도 감소로 인하여 화면이 어두워지는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 단일의 LCD 패널을 사용하고도 휘도의 감소량을 3장의 LCD 패널을 채용한 경우에 비하여 1/2 수준으로 향상시키기 위한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 휘도를 개선하기 위하여 R/G/B신호를 R/G/B/W신호로 변환시키는 알고리즘을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 프로젝션 소자로 투사되는 이미지에 무채색을 추가시켜 휘도를 향상시키는 디스플레이 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 기술에 의한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치의 구성도이다.
도 2는 종래의 기술에 의한 3 칼라 시이퀀스 방식에 따른 광량, 시간 및 휘도량을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 의한 4 칼라 시이퀀스 방식에 따른 광량, 시간 및 휘도량을 도시한 것이다.
도 5는 도 3에 도시된 광학 엔진의 제1실시 예에 의한 세부 구성도이다.
도 6은 도 3에 도시된 광학 엔진의 제2실시 예에 의한 세부 구성도이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 3칼라를 4 칼라로 변환시키는 알고리즘을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 4 칼라 변환 알고리즘을 설명하기 위한 칼라 벡터를 도시한 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치에 있어서, 1 버티컬 주기에 상응하는 Ri/Gi/Bi 신호를 입력하여, 디스플레이 패널을 제어하는 제어신호 및 소정의 연산 알고리즘에 의하여 색도의 손실을 보상한 Ro/Go/Bo/W 신호를 1 버티컬 주기별로 발생시키기 위한 규격 변환부 및 상기 규격 변환부에서 출력되는 상기 Ro/Go/Bo/W 신호에 상응하여 상기 제어신호에 의하여 4-칼라의 신호를 스크린에 순차적으로 출력시키기 위한 광학 엔진을 포함함을 특징으로 한다
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법은 단일 패널의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법에 있어서, (a) 이미지 프로세싱 장치에서 합성될 때 칼라 비디오신호를 형성하는 별개의 스펙트럼을 갖는 복수의 칼라 데이터 신호를 수신하는 단계, (b) 상기 칼라 데이터 신호 각각의 벡터 값을 구하는 단계, (c) 상기 각각의 벡터 값 중에서 초기 최소값을 구하는 단계, (d) 상기 각각의 벡터 값 중의 초기 최소값을 무채색신호의 제1연산 값으로 결정하는 단계, (e) 상기 칼라 데이터 신호의 벡터 값에 상기 칼라 데이터 신호를 합한 값으로 각각의 칼라 데이터신호의 보상값을 결정하는 단계 및 (f) 상기 각각의 칼라 데이터 신호의 보상값에서 상기 제1연산 값을 각각 감산하여 칼라 성분을 결정하고, 칼라 데이터 및 무채색에 의하여 디스플레이되는 이미지를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치는 신호처리부(301), 타이밍 제어부(302), 규격 변환부(303), 광학 엔진(304) 및 스크린(305)을 구비한다. 광학 엔진(304)은 단일의 액정 패널의 디스플레이 수단으로 구성되어 있다.
세부적으로 제1실시 예에 의한 광학 엔진(304)은 도 5에 도시된 바와 같이, 광원 (501), 콜리메이팅 렌즈(502), 칼라 스위칭 수단(503), 액정 디스플레이 패널(LCD 패널:504) 및 투사 렌즈(505)로 구성되어 있다.
그리고, 제2실시 예에 의한 광학 엔진(304)은 도 6에 도시된 바와 같이, 광원 (601), 콜리메이팅 렌즈(602), 칼라 스위칭 수단(603), 편광빔스플리터(604), 강유전성 액정 패널(605) 및 투사 렌즈(605)로 구성되어 있다.
신호처리부(301)는 R ,G ,B 신호를 입력하여, 오프셋 제어, 콘트라스트 및 밝기를 조정하고, 감마 보정 등의 신호처리를 실행한 후, 3칼라 시이퀀스 디스플레이 시스템에 해당되는 Ri/Gi/Bi 신호를 출력시킨다.
타이밍 제어부(302)는 수직 동기신호 및 수평 동기신호를 입력하여, 칼라 스위칭 수단을 제어하는 스위칭 제어신호를 발생시킨다.
규격 변환부(303)는 입력신호 Ri/Gi/Bi를 4칼라 시이퀀스 변환 알고리즘에 의하여 Ro/Go/Bo/W로 변환시킨다.
도 4에 도시된 바와 같이, Ro/Go/Bo/W 4-칼라 시이퀀스 알고리즘에 의한 화상 디스플레이 방법에 의한 최대 밝기(Ymax1)는 Ro, Go, Bo, W 각각의 광량과 시간의 곱의 합이므로 수학식 1과 같이 계산된다.
이에 비하여 도 2에 도시된 종래 기술에 의한 R/G/B 3-칼라 시이퀀스 알고리즘에 의한 화상 디스플레이 방법에 의한 최대 밝기(Ymax2)는 R, G, B 각각의 광량과 시간의 곱의 합이므로 수학식 2와 같이 계산된다.
따라서, 본 발명에 따른 Ro/Go/Bo/W 4-칼라 시이퀀스 알고리즘에 의한 화상 디스플레이 방법에 의한 최대 밝기(Ymax1)는 종래 기술에 따른 R/G/B 3-칼라 시이퀀스 디스플레이 시스템에 의한 디스플레이 방법에서의 휘도 최대 밝기(Ymax2)보다 1/6정도 향상됨을 알 수 있다.
그러나, 입력되는 Ri/Gi/Bi의 변화없이 단순히 무채색(W) 만을 추가시키는 것은 휘도의 밝기는 향상되나, 색상이 무채색 쪽으로 천이되어 칼라의 채도가 떨어지게 된다.
그러면, 규격 변환부(303)에서 실행되는 Ro/Go/Bo/W 4-칼라 시이퀀스 변환알고리즘에 의하여 무채색 W의 추가로 인하여 무채색 벡터 방향으로 천이되는 것을 방지하는 과정에 대하여 도 6의 흐름도를 중심으로 설명하기로 한다.
Ri, Gi, Bi 입력 신호가 입력되면(단계701), 휘도의 증가분을 결정하기 위한 IncY값을 수학식 3 또는 수학식 4에 의하여 결정한다(단계702).
즉, IncY 값은 Ri, Gi, Bi 값 중의 최소값을 선택하거나, 또는 평균값으로 결정한다.
그리고 나서, vector_R, G, B 값을 수학식 5,6,7과 같이 연산한다(단계703).
여기에서, sel은 스케일 상수로서, 시스템의 조건에 따라서 실험적으로 구할 수 있으며, 너무 크면 표현 불가능한 경우가 발생되며, 너무 작으면 휘도의 보상량이 적어 휘도 향상의 효과가 작아질 수 있다. 따라서, sel은 1≤sel≤의 범위 내에서 적정하게 결정하는 것이 효과적이다.
그런 후에, 4 칼라 시이퀀스 디스플레이 시스템에 이용될 무채색(W) 값을 vector_R, vector_G, vector_B 중에서 최소값으로 선택한다(단계704).
이와 같은 과정을 통하여 휘도 향상을 위하여 추가시키고자 하는 무채색(W)을 구하였다.
다음으로, 입력 칼라가 무채색(W)의 추가로 인하여 무채색 벡터 방향으로 천이되는 것을 보상하기 위하여, 수학식 8,9,10과 같은 연산을 실행한다(단계605).
그리고 나서, 최종적으로 수학식 11,12,13에 의하여 무채색 벡터 방향으로의 천이를 보상한 Ro, Go, Bo를 연산하여 출력한다(단계706, 707).
Ro = Rv - W
Go = Gv - W
Bo = Bv - W
위와 같은 알고리즘에 의하면, 무채색인 W의 추가로 인하여 휘도가 상승하였으며, 또한 수학식 8,9,10에서와 같이 입력신호 Ri, Gi, Bi에 각각 vector_R, vector_G, vector_B가 추가되어 휘도가 상승되었다. 그리고, 수학식 11,12,13에서와 같이 연산된 Rv, Gv, Bv 에 추가되는 무채색 W 값을 동일하게 감산함으로써, 무채색 벡터 방향에서 멀어지게 보상한다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 설명의 편의를 위하여 B 벡터를 고려하지 않고 R과 G 벡터만을 고려하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 입력 칼라신호 C1의 벡터가 무채색을 기준으로 R 벡터 방향으로 치우쳐 있는 경우에, 연산된 무채색 W를 C1 벡터에 추가하면 무채색 방향으로 천이될 것이다. 그러나, 스케일링 상수 등이 곱해진 입력 칼라신호 C1 벡터에서 R 벡터와 G벡터에서 동일 값인 W를 감산하여 벡터를 구하면 R 벡터 방향(화살표 방향)으로 천이될 것이다. 따라서, 최종 출력 합성 벡터는 원래의 C1 벡터의 위상과 거의 같아지게 된다.
이와 같은 방법으로 입력 칼라신호 C2를 본 발명에 의한 알고리즘으로 연산하여도 이번에는 무채색과 멀어지는 G 벡터 방향(화살표 방향)으로 천이되어 최종적으로 W를 포함하여 합성 벡터를 그리면 거의 C2 벡터의 위상과 같아지게 된다.
이러한 4 칼라 변환 알고리즘에 의하여 규격 변환부(303)에서 출력되는 Ro/Go/Bo/W 데이터를 광학 엔진(304)에 인가하여 스크린(305)에 디스플레이되는 동작에 대하여 설명하기로 한다.
우선, 도 5에 도시된 광학 엔진의 제1실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
광원(501)은 광을 생성하는 램프와 이 램프에서 출사된 광을 반사시켜 그 경로를 안내하는 반사경으로 이루어져 광을 방사시킨다.
콜리메이팅 렌즈(502)는 광원(501)으로부터 방사되는 광을 평행광 또는 집속광으로 바꾸어 출력한다.
칼라 스위칭 수단(503)은 LCD 셔터 또는 칼라 휠 타입으로 구성되어, 콜리메이팅 렌즈(502)로부터 입사되는 광을 타이밍 제어부(302)로부터 인가되는 칼라 스위칭 제어신호에 의하여 R, G, B, W의 4색을 1 버티컬 주기 동안에 순차적으로 1/4 버티컬 주기씩 스위칭하여 출력시킨다. 즉, 초기 1/4 버티컬 주기 동안에는 입사되는 광 중에서 R에 해당되는 파장만을 투과시키고 나머지 파장을 차단시킨다. 그리고, 다음 1/4 버티컬 주기 동안에는 입사되는 광 중에서 G에 해당되는 파장만을 투과시키고 나머지 파장을 차단시킨다. 그리고 순차적으로 B 및 W에 대한 파장을 각각 1/4 버티컬 주기동안 스위칭하여 통과시킨다.
액정 디스플레이 패널(504)은 칼라 스위칭 수단(503)에서 출력되는 광경로 상에 배치되어, 매트릭스로 구성된 각 셀의 데이터 라인에 규격 변환부(303)로부터 인가되는 Ro/Go/Bo/W 데이터에 상응하여 클럭 및 패널 제어용 신호에 의하여 입사광을 투과시킨다.
투사 렌즈(505)는 액정 디스플레이 패널(504)에서 투과된 광을 스크린(506)으로 향하도록 확대 투사시킨다.
다음으로, 도 6에 도시된 광학 엔진의 제2실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
제1실시 예에 의한 광학 엔진(304)에서는 투과형 액정 디스플레이 패널을 사용하였으나, 제2실시 예에서는 반사형 강유전성 액정 패널을 사용한다는 점에서 상이하다.
투과형 액정 패널은 데이터 라인에 입력되는 데이터 값에 상응하여 입사되는 광을 투과시켜 영상을 디스플레이시키는 방식이고, 반사형 강유전성 액정 패널은 데이터 라인에 입력되는 데이터 값에 상응하여 입사되는 광을 반사시켜 영상을 디스플레이시키는 방식이다.
광원(601)은 광을 생성하는 램프와 이 램프에서 출사된 광을 반사시켜 그 경로를 안내하는 반사경으로 이루어져 광을 방사시킨다.
콜리메이팅 렌즈(602)는 광원(601)으로부터 방사되는 광을 평행광 또는 집속광으로 바꾸어 출력한다.
칼라 스위칭 수단(603)은 LCD 셔터 또는 칼라 휠 타입으로 구성되어, 콜리메이팅 렌즈(602)로부터 입사되는 광을 타이밍 제어부(302)로부터 인가되는 칼라 스위칭 제어신호에 의하여 R, G, B, W의 4색을 1 버티컬 주기 동안에 순차적으로 1/4 버티컬 주기씩 스위칭하여 출력시킨다. 즉, 초기 1/4 버티컬 주기 동안에는 입사되는 광 중에서 R에 해당되는 파장만을 투과시키고 나머지 파장을 차단시킨다. 그리고, 다음 1/4 버티컬 주기 동안에는 입사되는 광 중에서 G에 해당되는 파장만을 투과시키고 나머지 파장을 차단시킨다. 그리고 순차적으로 B 및 W에 대한 파장을 각각 1/4 버티컬 주기동안 스위칭하여 통과시킨다.
편광빔스플리터(604)는 칼라 스위칭 수단(603)으로부터 입사되는 광 중에서 S파 광은 반사시켜 강유전성 액정 패널(605)로 입사시키고, P파 광은 그대로 투과시킨다.
강유전성 액정 패널(605)은 매트릭스로 구성된 각 셀의 데이터 라인에 규격 변환부(303)에 의하여 인가되는 Ro/Go/Bo/W 데이터 값에 상응하여 클럭 및 패널 제어용 신호에 의하여 입사광을 편광빔스플리터(604)로 반사시켜 각 픽셀의 영상을 표현한다.
그러면, 편광빔스플리터(604)는 강유전성 액정 패널(605)로부터 반사되는 광 중에서 P파 광은 그대로 투과시켜 투사 렌즈(606)에 입사시키고, S파 광은 반사시킨다.
투사 렌즈(606)는 편광빔스플리터(604)로부터 입사되는 광을 스크린(607)으로 향하도록 확대 투사시킨다.
이상과 같은 동작에 의하여 4칼라 시이퀀스에 의한 단일의 LCD 패널 또는 FLC 패널을 이용하여 디스플레이되는 휘도량을 증가시키고, 이와 더불어 무채색을 추가로 인하여 채도가 떨어지는 것을 방지할 수 있게 되었다.
본 발명에서 설명한 광학 엔진은 설명의 편의를 위하여 단순화시켜 표현하였으나, 콘트라스트 등의 화질을 개선하기 위하여 글라스 폴라라이저(glass polarizer), 다양한 서텨, 큐브 등을 추가할 수 있으며, 콜리메이팅 렌즈의 위치를 변경시킬 수 있다는 것은 광학 엔진 설계 기술 분야에서는 주지의 기술이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 단일의 투과형 LCD 패널 또는 반사형 FLC 패널을 사용하여 디스플레이하는 경우에도 4 칼라 변환 알고리즘에 의하여 무채색에 의한 휘도를 증가에 따른 채도가 떨어지는 것을 보상함으로써, 종래의 기술에 비하여 화면의 밝기가 밝아지고, 보다 선명한 색상으로 칼라를 디스플레이시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (47)

  1. 단일 패널의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법에 있어서,
    (a) 이미지 프로세싱 장치에서 합성될 때 칼라 비디오신호를 형성하는 별개의 스펙트럼을 갖는 복수의 칼라 데이터 신호를 수신하는 단계;
    (b) 상기 칼라 데이터 신호 각각의 벡터 값을 구하는 단계;
    (c) 상기 각각의 벡터 값 중에서 초기 최소값을 구하는 단계;
    (d) 상기 각각의 벡터 값 중의 초기 최소값을 무채색신호의 제1연산 값으로 결정하는 단계;
    (e) 상기 칼라 데이터 신호의 벡터 값에 상기 칼라 데이터 신호를 합한 값으로 각각의 칼라 데이터 신호의 보상값을 결정하는 단계; 및
    (f) 상기 각각의 칼라 데이터 신호의 보상값에서 상기 제1연산 값을 각각 감산하여 칼라 성분을 결정하고, 칼라 데이터 및 무채색에 의하여 디스플레이되는 이미지를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 칼라 데이터 신호는 적색(R)신호, 청색(B) 신호 및 녹색(G) 신호로 이루어짐을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 단계(f)에서 결정된 칼라 성분을 단일의 액정 디스플레이 패널을 통하여 스크린에 이미지 투사시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단계(f)에서 결정된 칼라 성분을 단일의 강유전성 액정 디스플레이 패널을 통하여 스크린에 이미지를 투사시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 각각의 칼라 데이터 신호 중에서 휘도 값을 결정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  6. 제5항에 있어서, 각각의 칼라 데이터 신호의 제곱의 합의 제곱근 분의 하나의 칼라 신호의 몫과 상기 휘도 값과 스케일 상수를 곱하여 보상값을 결정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 스케일 상수는 이미지 프로세싱 장치의 특성에 따라서 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 스케일 상수는 1과사이의 범위내의 값으로 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 각각의 칼라 데이터 신호 중에서 최소값을 계산하여 휘도 값을 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  10. 제5항에 있어서, 상기 각각의 칼라 데이터 신호의 평균값을 계산하여 휘도 값을 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  11. 제3항에 있어서, 상기 칼라 데이터 신호는 적색(R)신호, 청색(B) 신호 및 녹색(G) 신호로 이루어짐을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  12. 제4항에 있어서, 각각의 칼라 데이터 신호의 제곱의 합의 제곱근 분의 하나의 칼라 신호의 몫과 상기 휘도 값과 스케일 상수를 곱하여 보상값을 결정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 복수의 칼라 데이터 신호는 단일의 디지털신호에서 시간 축으로 분할됨을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  14. 제1항에 있어서, 스크린으로 이미지를 투사시키는 광학 엔진에 의하여 사용되는 디지털 신호에서 시간 축으로 분할되는 무채색을 포함하는 칼라 성분을 출력시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 광학 엔진은 적어도 하나의 액정 디스플레이 패널 또는 강유전성 액정 디스플레이 패널을 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  16. 단일 패널의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치에 있어서,
    R, G, B신호를 수신하여, 합성될 때 칼라 비디오신호를 형성하는 R/G/B 신호를 동기화시켜 발생시키기 위한 신호처리부;
    수직 및 수평 동기신호를 수신하여 칼라 스위치를 제어하는 칼라 스위칭 제어신호를 발생시키기 위한 타이밍 제어부;
    상기 R/G/B 신호를 입력하여, Ro/Go/Bo/W 신호로 변환시키기 위한 규격 변환부; 및
    상기 규격 변환부로부터 출력되는 상기 Ro/Go/Bo/W 신호를 갖는 이미지를 투사시키기 위한 광학 엔진을 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 규격 변환부는 각각의 R, G, B신호 중에서 휘도 값을 결정하고, 각각의 R, G, B신호에 대한 벡터 값을 결정하고, 각각의 R, G, B 벡터 값 중에서 초기 최소값을 결정하고, 상기 각각의 벡터 값에 대한 상기 초기 최소값을 무채색 신호의 제1연산값으로 결정하고, 상기 각각의 벡터 값에 R, G, B신호를 각각 더하여 R, G, B신호 각각의 보상값을 결정하고, 상기 각각의 R, G, B신호의 보상값에 상기 제1연산값을 감산하여 출력 칼라 성분을 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 광학 엔진은 R/G/B/W신호의 데이터에 상응하여 입사광을 투과시키는 단일의 액정 디스플레이 패널을 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 규격 변환부는 각각의 R, G, B신호 중에서 휘도 값을 결정하고, 각각의 R, G, B신호에 대한 벡터 값을 결정하고, 각각의 R, G, B 벡터 값 중에서 초기 최소값을 결정하고, 상기 각각의 벡터 값에 대한 상기 초기 최소값을 무채색 신호의 제1연산값으로 결정하고, 상기 각각의 벡터 값에 R, G, B신호를 각각 더하여 R, G, B신호 각각의 보상값을 결정하고, 상기 각각의 R, G, B신호의 보상값에 상기 제1연산값을 감산하여 출력 칼라 성분을 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  20. 제12항에 있어서, 상기 광학 엔진은 데이터 라인에 입력되는 데이터 값에 상응하여 입사광을 반사시킴으로써 이미지를 디스플레이시키는 단일의 강유전성 액정 디스플레이 패널을 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 규격 변환부는 각각의 R, G, B신호 중에서 휘도 값을 결정하고, 각각의 R, G, B신호에 대한 벡터 값을 결정하고, 각각의 R, G, B 벡터 값 중에서 초기 최소값을 결정하고, 상기 각각의 벡터 값에 대한 상기 초기 최소값을 무채색 신호의 제1연산값으로 결정하고, 상기 각각의 벡터 값에 R, G, B신호를 각각 더하여 R, G, B신호 각각의 보상값을 결정하고, 상기 각각의 R, G, B신호의 보상값에 상기 제1연산값을 감산하여 출력 칼라 성분을 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  22. 제16항에 있어서, 상기 광학 엔진은
    광을 생성시키는 광원 및 상기 광원으로부터 방사되는 광을 반사시키는 반사거울;
    상기 광원으로부터 방사되는 광을 평행광 또는 집속광으로 조정하는 콜리메이팅 렌즈;
    상기 콜리메이팅 렌즈로부터 출력되는 광을 수신하여 상기 타이밍 제어부로부터 수신된 칼라 스위칭 제어신호에 따라서 1버티컬 주기 동안에 소정의 간격으로 순차적으로 R, G, B, W 광 신호를 스위칭하여 출력시키는 칼라 스위칭 수단; 및
    상기 칼라 스위칭 수단으로부터 입력되는 광을 상기 규격 변환부에 의하여 인가되는 R/G/B/W 데이터 신호에 따라서 반사시켜 이미지를 형성하는 강유전성 액정 디스플레이 패널을 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 규격 변환부는 각각의 R, G, B신호 중에서 휘도 값을 결정하고, 각각의 R, G, B신호에 대한 벡터 값을 결정하고, 각각의 R, G, B 벡터 값 중에서 초기 최소값을 결정하고, 상기 각각의 벡터 값에 대한 상기 초기 최소값을 무채색 신호의 제1연산값으로 결정하고, 상기 각각의 벡터 값에 R, G, B신호를 각각 더하여 R, G, B신호 각각의 보상값을 결정하고, 상기 각각의 R, G, B신호의보상값에 상기 제1연산값을 감산하여 출력 칼라 성분을 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  24. 제16항에 있어서, 상기 광학 엔진은
    광을 생성시키는 광원 및 상기 광원으로부터 방사되는 광을 반사시키는 반사거울;
    상기 광원으로부터 방사되는 광을 평행광 또는 집속광으로 조정하는 콜리메이팅 렌즈;
    상기 콜리메이팅 렌즈로부터 출력되는 광을 수신하여 상기 타이밍 제어부로부터 수신된 칼라 스위칭 제어신호에 따라서 1버티컬 주기 동안에 소정의 간격으로 순차적으로 R, G, B, W 광 신호를 스위칭하여 출력시키는 칼라 스위칭 수단; 및
    상기 칼라 스위칭 수단으로부터 입력되는 광을 상기 규격 변환부에 의하여 인가되는 R/G/B/W 데이터 신호에 따라서 투과시켜 이미지를 형성하는 강유전성 액정 디스플레이 패널을 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  25. 제16항에 있어서, 스크린에 이미지를 디스플레이시키기 위하여 광학 엔진으로 보내지는 단일의 디지털 신호에서 상기 규격 변환부에 의하여 시간축으로 R/G/B/W 신호로 분할됨을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  26. 단일 패널의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법에 있어서,
    (a) 이미지 프로세싱 장치에서 R, G, B신호를 수신하는 단계;
    (b) 상기 R, G, B신호 중에서 휘도 값을 결정하는 단계;
    (c) 상기 R, G, B신호 각각의 벡터 값을 결정하는 단계;
    (d) 상기 각각의 벡터 값 중에서 초기 최소값을 구하는 단계;
    (e) 상기 각각의 벡터 값 중의 초기 최소값을 무채색신호의 제1연산 값으로 결정하는 단계;
    (f) 상기 각각의 R, G, B신호의 벡터 값에 상기 R, G, B신호를 합한 값으로 각각의 칼라 신호의 보상값을 결정하는 단계; 및
    (g) 상기 각각의 칼라 신호의 보상값에서 상기 제1연산 값을 각각 감산하여 칼라 성분을 결정하고, 칼라 데이터 및 무채색에 따라서 디스플레이되는 이미지를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 출력 칼라 성분은 무채색 신호를 갖으며 스크린에 영상을 디스플레이하기 위하여 단일의 액정 디스플레이 패널을 통하여 전송하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 각각의 R, G, B신호의 제곱의 합의 제곱근 분의 하나의 칼라 신호의 몫과 상기 휘도 값과 스케일 상수를 곱하여 보상값을 결정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 스케일 상수는 이미지 프로세싱 장치의 특성에 따라서 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 스케일 상수는 1과사이의 범위내의 값으로 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 R, G, B 각각의 신호 중에서 최소값을 계산하여 휘도 값을 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 R, G, B 각각의 신호의 평균값을 계산하여 휘도 값을 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  33. 제26항에 있어서, 상기 출력 칼라 성분을 스크린에 영상을 투사하기 위하여단일의 강유전성 액정 패널을 통하여 전송하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  34. 제35항에 있어서, 각각의 R, G, B 각각의 신호의 제곱의 합의 제곱근 분의 하나의 칼라 신호의 몫과 상기 휘도 값과 스케일 상수를 곱하여 보상값을 결정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 스케일 상수는 이미지 프로세싱 장치의 특성에 따라서 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  36. 제34항에 있어서, 상기 스케일 상수는 1과사이의 범위내의 값으로 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  37. 제35항에 있어서, 상기 R, G, B 각각의 신호 중에서 최소값을 계산하여 휘도 값을 결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  38. 제35항에 있어서, 상기 R, G, B 각각의 신호의 평균값을 계산하여 휘도 값을결정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 방법.
  39. 단일 패널의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치에 있어서,
    1 버티컬 주기에 상응하는 Ri/Gi/Bi 신호를 입력하여, 디스플레이 패널을 제어하는 제어신호 및 소정의 연산 알고리즘에 의하여 색도의 손실을 보상한 Ro/Go/Bo/W 신호를 1 버티컬 주기별로 발생시키기 위한 규격 변환부; 및
    상기 규격 변환부에서 출력되는 상기 Ro/Go/Bo/W 신호에 상응하여 상기 제어신호에 의하여 4-칼라의 신호를 스크린에 순차적으로 출력시키기 위한 광학 엔진을 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  40. 제39항에 있어서, 상기 광학 엔진은
    광을 생성하여 투사시키는 광원;
    상기 광원에서 투사되는 광을 평행광 또는 집속광으로 바꾸어주는 콜리메이팅 렌즈;
    상기 콜리메이팅 렌즈로부터 입사되는 광을 입력하여, 상기 1 버티컬 주기 동안에 순차적으로 R/G/B/W 신호를 각각 스위칭하여 출력시키는 칼라 스위칭 수단;
    상기 칼라 스위칭 수단에서 출력되는 광을 입사하여, 매트릭스로 구성된 각 셀의 데이터 라인에 인가되는 상기 Ro/Go/Bo/W 신호에 상응하여 상기 제어신호에 의하여 입사광을 투과시켜 영상을 표현하는 액정 디스플레이 패널; 및
    상기 액정 디스플레이 패널을 투과한 광을 스크린으로 향하도록 확대 투사시키는 투사 렌즈를 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  41. 제39항에 있어서, 상기 광학 엔진은
    광을 생성하여 투사시키는 광원;
    상기 광원에서 투사되는 광을 평행광 또는 집속광으로 바꾸어주는 콜리메이팅 렌즈;
    상기 콜리메이팅 렌즈로부터 입사되는 광을 입력하여, 상기 1 버티컬 주기 동안에 순차적으로 R/G/B/W 신호를 각각 스위칭하여 출력시키는 칼라 스위칭 수단;
    상기 칼라 스위칭 수단으로부터 입사되는 광을 편광에 따라 투과 또는 반사시켜 입사광의 진행 진로를 변환시키는 편광빔스플리터;
    상기 편광빔스플리터의 투과 또는 반사되는 광 경로 상에 배치되어, 매트릭스로 구성된 각 셀의 데이터 라인에 인가되는 상기 Ro/Go/Bo/W 신호에 상응하여 상기 제어신호에 의하여 입사광을 상기 편광빔스플리터로 반사시켜 영상을 표현하는 강유전성 액정 패널; 및
    상기 강유전성 액정 패널로부터 반사되어 상기 편광빔스플리터를 경유하는 광을 스크린으로 향하도록 확대 투사시키는 투사 렌즈를 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  42. 제39항에 있어서, 상기 소정의 연산 알고리즘은
    (a) 입력신호(Ri, Gi, Bi 신호) 중에서 최소값에 해당하는 값(IncY)을 구하는 단계;
    (b) 상기 입력신호에서 Ri, Gi, Bi의 단위 벡터성분을 연산하고, 이 값에 상기 IncY에 소정의 스케일값(sel)을 곱한 값을 각각 곱하여 vector_R, vector_G, vector_B 값을 연산하는 단계;
    (c) 상기 vector_R, vector_G, vector_B 값 중에서 최소값을 무채색(W)의 크기 값으로 결정하는 단계; 및
    (d) 상기 입력신호(Ri, Gi, Bi 신호) 각각에 vector_R, vector_G, vector_B 값을 더하고, 이 값에 각각 상기 무채색(W)을 감산하여 Ro/Go/Bo/W 신호를 생성시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  43. 제42항에 있어서, 상기 소정의 스케일값(sel)은 1≤sel≤의 범위에서 설정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  44. 제39항에 있어서, 상기 소정의 연산 알고리즘은
    (a') 입력신호(Ri, Gi, Bi 신호)의 평균값에 해당하는 값(IncY')을 구하는 단계;
    (b') 상기 입력신호에서 Ri, Gi, Bi의 단위 벡터성분을 연산하고, 이 값에 상기 IncY' 및 소정의 스케일값(sel)을 곱한 값을 각각 곱하여 vector_R,vector_G, vector_B 값을 연산하는 단계;
    (c') 상기 vector_R, vector_G, vector_B 값 중에서 최소값을 무채색(W)의 크기 값으로 결정하는 단계; 및
    (d') 상기 입력신호(Ri, Gi, Bi 신호) 각각에 vector_R, vector_G, vector_B 값을 더하고, 이 값에 각각 상기 무채색(W)을 감산하여 Ro/Go/Bo/W 신호를 생성시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  45. 제44항에 있어서, 상기 소정의 스케일값(sel)은 1≤sel≤의 범위에서 설정함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  46. 제40항에 있어서, 상기 칼라 스위칭 수단은 상기 R/G/B/W 신호를 각각 1 버티컬 구간 동안에 균등하게 스위칭시켜 출력시키게 동작함을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
  47. 제41항에 있어서, 상기 칼라 스위칭 수단은 상기 R/G/B/W 신호를 각각 1 버티컬 구간 동안에 균등하게 스위칭시켜 출력시키게 동작됨을 특징으로 하는 단일의 액정 디스플레이 패널을 이용한 디스플레이 장치.
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