KR100777793B1

KR100777793B1 - 액정 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR100777793B1
Application number: KR1020017008775A
Authority: KR
Inventors: 사토시 히라노; 마사루 야스이; 타케오 카미야
Original assignee: 티피오 홍콩 홀딩 리미티드
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2007-11-22
Also published as: EP1194917B1; KR20020013830A; WO2001037249A2; WO2001037249A3; JP3805150B2; TW573284B; US7277075B1; EP1194917A2; JP2001147666A

Abstract

RGBW형 액정 디스플레이 장치에서, 휘도는 W 서브 픽셀의 추가에 의해 향상되는 한편, 명암 중간부의 색도에서 임의의 변화없이도 이미지가 디스플레이된다. 적색, 녹색 및 청색에 대한 디지털로 정정된 값은, W 서브 픽셀을 구동시키기 위한 소정의 디지털 값을 취득된 이미지의 픽셀에 각각 대응하는 각 RGB 디지털 값에 추가함으로써 얻어진다. 변환된 계산은 디지털로 정정된 값에 영향을 미치어, 적색, 녹색 및 청색에 대한 이러한 디지털로 정정된 값의 비율은, 상기 취득된 이미지의 픽셀에 대응하는 적색, 녹색 및 청색 디지털 값의 비율과 동일하게 된다. RGBW 서브 픽셀은, 변환된 값과, W 서브 픽셀을 구동시키기 위한 소정의 디지털 값으로 구동되어, 이미지를 디스플레이한다.

Description

액정 디스플레이 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 컬러 이미지를 디스플레이할 수 있는 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근 수년 동안, 컬러 이미지를 디스플레이할 수 있는 액정 디스플레이 장치가, 예를 들어 개인용 컴퓨터, 비디오 카메라 및 차량 항법 시스템을 위한 디스플레이 장치로 폭넓게 사용되어 왔다.

종래의 RGB 유형의 RGB 필터 외에 투명 필터(W)가 배열되는 RGBW 유형의 액정 디스플레이 장치(이후부터 "RGBW형 액정 디스플레이 장치"로 언급됨)는, 이러한 액정 디스플레이 장치의 액정 패널의 픽셀 휘도(luminance)를 개선시키는 방법으로 일본 특허 출원 공개 공보(제 10998/1998호)에 제안되었다.

그러나, 휘도를 증가시키기 위해 투명 필터가 추가될지라도, 백색의 컬러가 모든 디스플레이 컬러에서 혼합되기 때문에, 원래 이미지의 적색, 청색 및 녹색의 비율은 변할 것이다. 그 결과, 디스플레이된 이미지의 컬러 순도(color purity)(컬러 채도)가 원래 이미지에 대해 감소되어, 색도는 특히 명암 중간부(halftones)에서 변할 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 휘도를 증가시키기 위해 백색 성분을 원래 입력 이미지의 적색 성분, 녹색 성분 및 청색 성분에 추가하고, 그 다음에 각 RGBW 서브 픽셀(sub-pixel)을 구동하기 위해 백색 성분을 원래 이미지의 적색, 녹색 및 청색 성분의 비율에 추가한 후에 이러한 적색, 녹색 및 청색 성분의 비율을 추가로 변환함으로써, 색도가 명암 중간부에서 변하지 않는 RGBW형 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치에서, 휘도를 증가시키기 위해 원래 이미지의 적색, 녹색 및 청색 컬러의 각 성분에 백색 성분이 추가될 때조차, 원래 이미지의 명암 중간부의 색도는 변하지 않을 것이며, 이에 따라 상기 목적이 달성된다.

본 발명의 이러한 측면 및 다른 측면은, 첨부 도면을 참조하여 이후에 설명되는 실시예로부터 명백하고, 상기 실시예로 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 액정 디스플레이 장치(100)의 구성을 도시한 블록도.

도 2는 서브 픽셀, 게이트 버스 및 소스 버스의 배열이 도시되는 도 1의 액정 패널의 평면도.

도 3은 도 1에 도시된 소스 드라이버(3) 및 디코더(6)를 개략적으로 도시하는 블록도.

도 4는 바람직한 실시예의 기능을 설명하는 도면.

도 5는 실시예의 변형을 설명하는 그래프.

이들 도면은 개략적이고 축척대로 도시되지 않았고, 대응하는 성분은 일반적으로 동일한 참조 번호로 표시된다.

본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치의 바람직한 실시예가 이제 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 디스플레이 장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다. 이 액정 디스플레이 장치(100)에는 액정 패널(1)이 제공된다.

도 2는, 패널의 수평 단면이 개략적으로 도시되는 이러한 액정 패널(1)의 평면도이다.

이러한 액정 패널(1)에는, 도 2에 도시된 바와 같이 각각 행 방향으로 확장하는 게이트 버스(G₁ 내지 G_m)(m: 자연수)와, 각각 열 방향으로 확장하는 소스 버스(S₁ 내지 S_n)(n: 자연수)가 제공된다. 게이트 버스(G₁ 내지 G_m)는 게이트 구동기(2)에 연결되고, 소스 버스(S₁ 내지 S_n)는 소스 구동기(3)에 연결된다.

R(적색), G(녹색), B(청색) 또는 W(백색)의 서브 픽셀(L_ij)은, 게이트 버스(G_i 및 G_i+1)(i=1 내지 m) 및 소스 버스(S_j 및 S_j+1)(j=1 내지 m)로 한정된 각 영역 내에 배치된다.

TFT(박막 트랜지스터)(Q_ij)는 게이트 버스(G_i) 및 소스 버스(S_j)의 각 교차점 부근에 배열된다.

더욱이, 게이트 버스(G_i)는 TFT(Q_ij)의 게이트에 연결되고, 소스 버스(S_j)는 TFT(Q_ij)의 소스에 연결되고, 서브 픽셀(L_ij)의 디스플레이 전극은 TFT(Q_ij)의 드레인에 연결된다.

공통 전압 공급 회로(미도시)에 연결되는 공통 전극은 각 서브 픽셀(L_ij)의 디스플레이 전극과 마주 본다.

도 2에 도시된 바와 같이 서브 픽셀이 수직 스트라이프(stripes) 형태로 배열될 때, RGBW에 대한 컬러 필터는 각 서브 픽셀(L_ij)에 대해 다음 방식으로 배열되고, 여기서 하나의 픽셀은 RGBW의 4개의 서브 픽셀로 구성된다.

R: L_ij(i=1, 2, 3, ..., m-1; j=1, 5, 9, ..., n-3)

G: L_ij(i=1, 2, 3, ..., m; j=2, 6, 10, ..., n-2)

B: L_ij(i=1, 2, 3, ..., m; j=3, 7, 11, ..., n-1)

W: L_ij(i=1, 2, 3, ..., m-1; j=4, 8, 12, ..., n)

이러한 액정 패널(1)에서, 서브 픽셀 전극이 형성되는 TFT 기판(미도시), 공통 전극이 형성되는 컬러 필터 기판, 및 유리 기판 등은 패널의 표면과 수직 방향으로 배열되고, 상기 기판들 사이의 공간에 액정이 채워진다.

액정 디스플레이 장치(100)는 다시 도 1을 참조하여 계속해서 설명될 것이다.

게이트 구동기(2) 및 8개의 소스 구동기(3)는 액정 패널(1) 주위에 배열된다. 각 소스 구동기(3)는 증폭기, DAC(DA 변환기) 및 래치(latches)를 포함하는데, 이들 모두는 도시되지 않았다. 디코더(6)는 8개의 소스 구동기(3)에 연결된다. 이 디코더(6)는 입력 신호를 디지털 데이터로 변환하기 위해 이미지 데이터 유지부(image data holding section)(5)에 연결되고, 취득한 이미지의 8 비트의 서브 픽셀 데이터를 상기 이미지 데이터 유지부(5)로부터 수신한다.

이러한 액정 디스플레이 장치(100)는 신호 제어부(4)를 추가로 포함한다. 이러한 신호 제어부(4)는 전원 전압을 게이트 구동기(2) 및 소스 구동기(3)에 공급하고, 제어 신호를 게이트 구동기(2) 및 소스 구동기(3)에 공급한다.

액정 디스플레이 장치(100)는 기준 전위를 각 소스 구동기(3)에 인가하기 위한 기준 전위 생성 회로(미도시)를 또한 포함한다.

도 1에 도시된 액정 디스플레이 장치(100)의 동작은 이후에 설명될 것이다.

제어 신호는 신호 제어부(4)로부터 게이트 구동기(2) 및 각 소스 구동기(3)로 공급된다. 게이트 구동기(2)는, 제어 신호에 기초하여 TFT(Q_ij)를 온(on) 상태로 변환시키기 위한 신호를 각 게이트 버스(도 2를 참조)로 송신한다.

제어 신호가 각 소스 구동기(3)에 공급될 때, 각 소스 구동기(3)의 래치 부분(미도시)은 상기 제어 신호에 기초하여 8 비트 서브 픽셀 데이터{이후부터 "서브 픽셀 출력 휘도 데이터(Ro, Go, Bo 및 Wo)"로 언급함}를 래치하는데, 상기 서브 픽셀 출력 휘도 데이터는, 이미지 데이터 유지부(5)에서 유지되는 대로 디지털 이미지를 구성하는 이미지 데이터(RGB){이후부터 "서브 픽셀 입력 데이터(Ri, Gi, 및 Bi)"로 언급됨}의 데이터 상에서 소정의 계산(나중에 설명됨)을 수행함으로써 RGBW 서브 픽셀에 대한 신호로서 디코더(6)에 의해 얻어진다.

래치 부분에서 래치되는 서브 픽셀 데이터는 DAC 부분(미도시)에 순차적으로 공급된다. 신호 제어부(4)는, DAC 부분이, 기준 전위 생성 회로에 의해 생성되는 양극의 기준 전위로부터의 전위, 또는 기준 전위 생성 회로에 의해 생성되는 음극의 기준 전위로부터의 전위를 선택하는지 여부를 제어하기 위한 극성의 제어 신호를 또한 출력한다. 이러한 극성의 제어 신호는 DAC 부분으로 입력된다. DAC 부분은, 입력 극성의 제어 신호 및 서브 픽셀 출력 휘도 데이터에 기초하여, RGBW 서브 픽셀 출력 휘도 데이터에 대응하는 기준 전위 생성 회로에 의해 생성되는 전위로부터 전위를 선택한다.

이에 따라 전위가 DAC 부분에서 선택될 때, DAC 부분은, 원하는 계조(gradation)를 얻도록 선택된 기준 전위 전압을 저항 분할(resistance division)을 통해 적절한 등급(steps)으로 분할한다. 그 후에, 분할된 전압은 증폭기(미도시)에 의해 전류-증폭되고, 소스 버스(S₁ 내지 S_n)(도 2를 참조) 중 대응하는 하나의 소스 버스로 송신된다. 임의의 하나의 게이트 버스(G₁ 내지 G_m)로 송신되는 신호에 의해 TFT가 온(on)될 때, 소스 버스로 송신되고 그 전위를 나타내는 신호는, 상기 TFT를 통해 대응하는 픽셀 전극까지 전달된다.

이러한 방식으로, 서브 픽셀 데이터에 대응하는 전위는 각 서브 픽셀 전극에 제공된다. 그러므로, 공통 전극과 서브 픽셀 중 각 하나 사이에 삽입되는 액정 층의 각 부분에 전압이 인가되므로, 액정 층은 각 서브 픽셀 전극에 인가되는 전위에 따라 구동되어, 이미지는 추가 컬러 혼합의 원리에 따라 액정 패널(1) 상에서 디스플레이된다.

전술한 디코더(6)에서 수행되는 계산 과정의 바람직한 실시예는 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)와, 수학식 1 내지 수학식 5를 참조하여 이제 설명될 것이다.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 디코더(6)는, 이미지 데이터 유지부(5)(도 1)로부터 서브 픽셀 입력 데이터(Ri, Gi, 및 Bi)를 수신하는 기능과, 이들 데이터로부터 계산에 의해 휘도-개선(luminance-enhancing) 서브 픽셀에 대한 휘도 데이터(Wo) 및 서브 픽셀 출력 휘도 데이터(Ro, Go, Bo)를 획득하는 기능과, 이들 데이터를 소스 구동기(3)로 출력하는 기능을 갖는다. 대안적으로, 디코더(6)는, 이미지 데이터 유지부(5)로부터 서브 픽셀 입력 데이터(Ri, Gi 및 Bi)를 수신하고, 상기 데이터를 휘도 크기(luminance dimension)의 값으로 변환하고 나서, 계산을 수행하도록 배열될 수 있다.

일반적으로, 컴퓨터용 디스플레이에서 디지털 값(Dig)(디지털 입력 데이터)과 휘도(Y) 사이에 관계(Y=kDig^2.2)(k는 비례 상수)가 있다. 본 실시예에 따른 계산 과정에서, 추후에 설명될 계산은 이러한 휘도 크기를 사용하여 또한 수행될 수 있다.

그러나, 그러한 휘도 크기로 변환함으로써, 8 비트 디지털 신호는 대략 16 비트의 값이 될 것이고, 그 결과, 사용될 회로는 매우 복잡하고 커지게 될 것이며, 이에 따라 비용이 증가할 것이다.

이러한 이유 때문에, 회로를 간소화하기 위해 현재와 같이 상기 크기의 임의의 변환 없이도 계산은 디지털 값 상에서 수행될 수 있다. 계산이 간소화될지라도, 디스플레이된 이미지의 품질에 대한 영향은 임의의 문제를 초래할만큼 그리 크지 않으며, 그 품질은 실제적인 사용에서 수용할 수 있다. 더욱이, 본 명세서에 설명된 본 발명에 따른 다양한 수학식은, 적색, 녹색 및 청색의 각 데이터의 크기와 무관하게 동일한 원리에 기초하여 설명될 수 있다.

따라서, 디지털 입력 값은, 다음의 실시예에 대한 설명에서 간소화하기 위해 그대로 사용될 것이다.

디코더(6)의 내부 구조 및 동작은 도 3의 (b)를 참조하여 설명될 것이다.

디코더(6)에는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 비교기(7), 룩업 테이블(look-up table)(8), 적색 계산 회로(9), 녹색 계산 회로(10) 및 청색 계산 회로(11)가 제공된다.

비교기(7)는 이미지 데이터 유지부(5)로부터 서브 픽셀 입력 데이터(Ri, Gi, 및 Bi)를 수신하고, 그 후에 Ri, Gi 및 Bi의 데이터 값의 크기를 서로 비교한다. 그 다음에, 비교기(7)는, 비교 결과로서 Ri, Gi 및 Bi의 데이터 값의 최대값 및 최소값을 취하고, 최소값을 Yimin으로서 룩업 테이블(8)로 출력하고, 최대값을 Yimax로서 적색 계산 회로(9), 녹색 계산 회로(10) 및 청색 계산 회로(11)로 출력한다.

룩업 테이블(8)은 상기 최소값(Yimin)을 수신하고, 그 값을 휘도 개선 서브 픽셀에 대한 휘도 데이터(Wo)로 변환한다.

룩업 테이블(8)에서의 이러한 변환은, 변수(Yimin)의 각 값에 대한 함수{Wo=f(Ymin)}의 계산 결과가 Yimin에 대한 어드레스에 저장되는 PROM을 사용함으로써 수행되며, 여기서 Yimin은, 각 서브 픽셀이 256 등급의 계조로 표시될 때 0에서 255까지의 범위를 갖는다. 대안적으로, 이러한 변환은 계산 회로를 사용하여 수행될 수 있다.

다른 한 편으로, 적색 계산 회로(9), 녹색 계산 회로(10) 및 청색 계산 회로(11) 각각은, Ri, Gi, 및 Bi의 각 데이터 값, Yimax 값 및 Wo 값을 갖는 다음 수학식 중 각 하나에 따라 계산을 수행한다:

(이후부터, 간단히 "수학식 1", "수학식 2", 및 "수학식 3"으로 각각 언급됨), 그 결과 서브 픽셀 출력 휘도 데이터(Ro, Go 및 Bo)의 각 하나를 얻는다.

그 다음에, 디코더(6)는 이러한 RGB 서브 픽셀 출력 휘도 데이터(Ro, Go 및 Bo)를 Wo와 함께 소스 구동기(3)로 출력한다.

전술한 수학식 1은 수학식 4를 변형시킴으로써 얻어진 수학식이다:

(이후부터 간단히 "수학식 4"로 언급함).

더 구체적으로, 수학식 4는, RGB 서브 픽셀에 대한 서브 픽셀 출력 휘도 데이터(Ro, Go 및 Bo)가 W 서브 픽셀에 대한 서브 픽셀 출력 휘도 데이터(Wo)를 RGB 서브 픽셀 입력 휘도 데이터(Ri, Gi, 및 Bi)에 추가함으로써 얻어질 때, 데이터 값(Ri, Gi 및 Bi) 사이의 비율이, Wo를 각 데이터(Ro, Go 및 Bo)에 추가함으로써 얻어진 값 사이의 비율과 동일하게 이루어질 수 있기 위한 관련 수학식이다.

이와 유사하게, 수학식 2는 수학식 5를 변형시킴으로써 얻어진 수학식이고,

수학식 3은 수학식 6을 변형시킴으로써 얻어진 수학식이다.

(이후부터 간단히 "수학식 5" 및 "수학식 6"으로 각각 언급됨).

액정 패널(1)에 의해 형성된 이미지의 색도에 대해, 이후의 결과는, RGB 서브 픽셀 출력 휘도 데이터(Ro, Go 및 Bo), 및 상기 수학식 1 내지 수학식 3에 의해 얻어진 W 서브 픽셀에 대한 서브 픽셀 출력 휘도 데이터(Wo)로 소스 구동기(3)를 구동시킴으로써 얻어질 수 있다.

예를 들어, 상기 함수{Wo=f(Ymin)}가 수학식 7로 표현될 때(이후부터 간단히 "수학식 7"로 언급됨},

Ri, Gi 및 Bi의 최소값은 값(Wo)으로 선택된다. 그 결과, 값(Ri, Gi 및 Bi) 중 적어도 하나가 0일 때, Wo=0이 확립된다.

이 경우에, Ro=Ri, Go=Gi 및 Bo=Bi가 수학식 1 내지 수학식 3에 따라 얻어진다. 따라서, 색도는 이 경우에 변하지 않는다.

더욱이, 수학식 1 내지 수학식 3에 따라, 데이터 값(Ri, Gi 및 Bi) 사이의 비율이 Wo를 각 데이터(Ro, Go 및 Bo)에 추가함으로써 얻어진 값 사이의 비율과 동일하므로, 컬러 사이의 비율은 변하지 않으며, 그 결과, 색도는 명암 중간부에서조차 변하지 않는다.

특정 예로서, 디코더(6)의 실시예(동작의 일예)는 도 4를 참조하여 Ri=240, Gi=160 및 Bi=120의 경우에 대해 설명될 것이다.

먼저, 비교기(7)는 입력 데이터로서 이미지 데이터 유지부(5)로부터 Ri=240, Gi=160 및 Bi=120을 수신하고, Ri=240, Gi=160 및 Bi=120으로부터 최소값이 120이고 최대값이 240인지를 결정하는데, 그 결과 Yimin=120, Yimax=240이 된다.

룩업 테이블(8)은, 비교기(7)에서 출력되고 Wo 값이 될 Yimin=120을 결정한다[여기서, 일예로, 값{Wo=f(Ymin)}이 수학식 7로 표현되는 경우가 취해진다].

최종적으로, Yimin=120 및 Yimax=240 및 Wo=120의 값이 비교기(7) 및 룩업 테이블(8)로부터 출력되고, RGB 서브 픽셀 입력 휘도 데이터(Ri=240, Gi=160 및 Bi=120)의 값은, 계산 회로(9 내지 11) 각각에 의해 수학식 1 내지 수학식 3으로 대체되어, RGBW 서브 픽셀 출력 휘도 데이터(Ro=240, Go=120 및 Bo=60)가 얻어진다{도 4의 (c) 참조}.

이러한 결과에서 명백한 바와 같이, 수학식 1 내지 수학식 4에 의한 계산에 따라, Ri :Gi :Bi= 240 :160 :120= 6: 4: 3이 얻어지고, (Ro+Wo) :(Go+Wo) :(Bo+Wo)= 360: 240: 180= 6: 4: 3이 얻어진다. 따라서, Ri: Gi: Bi=(Ro+Wo): (Go+Wo): (Bo+Wo)의 관계가 충족되는 것이 이해될 것이다.

Wo가 휘도를 향상시키기 위해 추가될 때조차 출력 휘도 데이터의 RGB의 비율이 입력 데이터의 RGB의 비율과 다르지 않기 때문에, 명암 중간부의 색도(컬러 채도)는 떨어지지 않을 것이다. 수학식 4 내지 수학식 6으로 표시된 관계가, 각 변수의 디지털 값이 전술한 이유 때문에 휘도의 크기로 변환되는 경우에서조차 또한 충족된다는 것은 말할 필요도 없다.

더 구체적으로, 입력 이미지로부터 얻어진 적색 입력 서브 픽셀, 녹색 입력 서브 픽셀 및 청색 입력 서브 픽셀에 대한 디지털 값(Ri, Gi, 및 Bi)이, 휘도 크기를 갖는 값과 같이 RI, GI 및 BI로 변환되고, 적색 출력 서브 픽셀, 녹색 출력 서브 픽셀, 청색 출력 서브 픽셀, 및 휘도 개선 서브 픽셀에 대한 휘도 값이 RO, GO, BO 및 WO로 표시될 때, RI:GI:BI=(RO+WO):(GO+WO):(BO+WO)의 관계가 충족될 것이다.

더욱이, 여러 종류의 변형이 전술한 바람직한 실시예에 채택될 수 있다. 그러한 변형은 이제 설명될 것이다.

바람직한 실시예에서, 서브 픽셀(Wo)에 대한 출력 휘도 데이터가, RGB 서브 픽셀에 대한 입력 데이터(Ri, Gi, 및 Bi)의 최소값(Yimin)이 변수로 취해지는 함수에 의해 얻어진 값으로 한정될 지라도, 타깃(target) 광학 특성(휘도)에 따른 다른 함수에 의해 얻어진 값은 또한 Wo로 선택될 수 있다.

(1) 예를 들어, RGB 서브 픽셀에 대한 입력 데이터(Ri, Gi, 및 Bi)의 최대값 및 최소값이 각각 Ymax 및 Ymin일 때, 이러한 2개의 값(Ymin 및 Ymax) 각각이 증가함에 따라 단조 증가되는 함수, 또는 상수인 최대값(Ymax)과 함께 최소값(Ymin)이 증가함에 따라 단조 증가되는 함수로서 Wo=f(Ymin, Ymax)로 표시된 수학식에 의해 얻어진 Wo 값은 또한 함수로 선택될 수 있다.

(2) 최대 휘도의 백색을 강조하기를 원할 때, 수학식 8과 같은 함수에 의해 얻어진 Wo 값이 또한 선택될 수 있다.

(3) 명암 중간부를 밝게 하기를 원할 때, 수학식 9와 같은 함수에 의해 얻어진 Wo 값이 또한 선택될 수 있다.

수학식 8 및 수학식 9에서, Yimin은, 바람직한 실시예와 같이 RGB 서브 픽셀에 대한 입력 휘도 데이터(Ri, Gi, 및 Bi)의 최소값이다.

그러나, Wo 값이 선택될 때, 이후에 설명될 바와 같이 한계가 정해져야 하는 한편, 컬러 사이의 비율이 유지되는 조건을 충족시켜야 한다.

입력 데이터의 최대값 및 최소값이 Ymax 및 Ymin이고, 출력 휘도 데이터의 최대값 및 최소값이 Yomax 및 Yomin일 때, 수학식{

}은 각 컬러 사이의 비율을 유지시키기 위해 확립되어야 하는데, 여기서 Yomax=Ymax이다.

휘도를 증가시키기 위해 휘도에 대한 서브 픽셀이 추가되기 때문에, 상기 서브 픽셀에 주어지는 Wo의 값이 가능한 한 큰 것이 바람직하다.

출력 데이터 내의 모든 백색 성분을 Wo로 대체하도록 가능한 한 큰 값을 Wo 평균치(Wo means)에 제공하기 위해, Yomin=0이라면, 전술한 수학식은 Ymin/Ymax=Wo(Ymax+Wo)으로 변경될 수 있다.

Wo에 대해 이 수학식을 풀 때, 다음 수학식, 즉 Wo=Ymin*Ymax/(Ymax-Ymin)을 얻을 수 있다.

이 수학식에서, Ymin/Ymax>0.5일 때 Wo>Ymax를 얻을 수 있다는 것이 이해된다. 취할 수 있는 최대값(예를 들어, 8 비트의 경우에 255 계조 레벨)이 Ymax일 때, Wo>Ymax를 충족시키는 Wo는 존재하지 않는다.

그러므로, Ymin/Ymax>0.5일 때 Wo=Ymax가 확립된다.

요약하면, 각 컬러 사이의 비율은, Wo를 결정하기 위해 다음의 관계를 충족시키도록 임의의 함수를 선택함으로써 유지될 수 있다.

Ymin/Ymax<=0.5일 때, 수학식{Wo<=Ymin*Ymax/(Ymax-Ymin)}이 얻어질 수 있다.

Ymin/Ymax>0.5일 때, 수학식(Wo<=Ymax)이 얻어질 수 있다.

Wo가 Ymin 및 Ymax의 함수로 표시될 지라도, Ymax가 더 커짐에 따라 Wo의 영역이 더 좁아지게 되기 때문에, 임의의 Ymax가 적용될 수 있는 범위는 도 5에서 빗금으로 도시된 바와 같다. 즉, 빗금친 영역은, 휘도를 개선시키는 한편, 각 컬러 사이의 비율이 유지되는 조건을 충족시키기 위해 추가될 수 있는 Wo 값의 범위이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 액정 디스플레이 장치에 따라, 액정 패널 상에 디스플레이되는 이미지의 휘도가 휘도를 증가시키기 위한 백색 서브 픽셀에 의해 향상되도록 시도될 때조차, 명암 중간부의 색도를 변화시키지 않고도 휘도가 적절히 증가될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 컬러 이미지를 디스플레이할 수 있는 액정 디스플레이 장치에 이용된다.

Claims

각 주요 픽셀 유닛이, 적색 서브 픽셀(sub-pixel), 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀 및 휘도-개선(luminance-enhancing) 서브 픽셀을 포함하는 액정 패널을 포함하는, 컬러 이미지를 디스플레이할 수 있는 액정 디스플레이 장치로서,

상기 적색 서브 픽셀, 상기 녹색 서브 픽셀 및 상기 청색 서브 픽셀 각각에 대한 디지털 입력값(Ri, Gi 및 Bi)으로부터 각각 상기 적색 서브 픽셀, 상기 녹색 서브 픽셀 및 상기 청색 서브 픽셀을 구동시키기 위한 디지털 출력값(Ro, Go 및 Bo)과,

Ri:Gi:Bi=(Ro+W):(Go+W):(Bo+W)의 관계가 만족되도록 상기 휘도 개선 서브 픽셀을 구동시키기 위한 소정의 디지털 값(W)을 계산하기 위한 계산 수단을 포함하며,

상기 값(Ri, Gi 및 Bi)은 입력 컬러 이미지로부터 얻어지고,

상기 값(Ro, Go, 및 Bo) 및 상기 값(W)은 상기 휘도-개선 서브-픽셀을 추가함으로써 계산되는

것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 디지털 값(W)은 수학식{W=f(Ymin)}으로 표시된 함수에 따라 얻어지며, 여기서 Ymin은, 상기 적색 서브 픽셀, 상기 녹색 서브 픽셀 및 상기 청색 서브 픽셀에 대한 상기 디지털 입력 값의 최소값인 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 디지털 값(W)은 수학식{W=f(Ymax, Ymin)}으로 표시된 함수에 따라 얻어지며, 여기서 Ymax 및 Ymin은, 상기 적색 서브 픽셀, 상기 녹색 서브 픽셀 및 상기 청색 서브 픽셀에 대한 상기 디지털 입력값의 최대값 및 최소값각각인 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이 장치.
제 3항에 있어서, 상기 수학식{W=f(Ymax, Ymin)}으로 표시된 상기 함수는, 상기 Ymax 값 또는 상기 Ymin 값의 값이 더 커짐에 따라 단조 증가하는 함수인 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이 장치.
제 3항에 있어서, W의 상기 수학식은, 상기 Ymax는 상수이며 상기 Ymin이 변수인 함수로 주어지고,

상기 수학식{W=f(Ymax, Ymin)}으로 표시된 상기 함수는, 상기 Ymin의 값이 더 커짐에 따라 단조 증가하는 함수인 것을

특징으로 하는, 액정 디스플레이 장치.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 컬러 이미지로부터 얻어진 상기 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀에 대한 상기 디지털 입력 값(Ri, Gi 및 Bi)은, 휘도의 크기(dimension)를 갖는 값으로서 각각 RI, GI 및 BI로 변환되고,

상기 적색 서브 픽셀, 상기 녹색 서브 픽셀, 상기 청색 서브 픽셀 및 상기 휘도 개선 서브 픽셀에 대한 휘도 값이 RO, GO, BO 및 WO 각각일 때, RI:GI:BI=(RO+WO):(GO+WO):(BO+WO)의 관계가 충족되는 것을

특징으로 하는, 액정 디스플레이 장치.