KR100926305B1 - 디스플레이와, 이 디스플레이를 포함하는 시스템과, 소스 픽셀 데이터를 변환하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 서브 픽셀 8개 배치의 다양한 실시예가 기재된다. 8개 배치(120)는 적색과 녹색의 서브 픽셀(104, 106)과 같은 8개 서브 픽셀 내에서의 위치의 2배수를 포함하는 청색 컬러의 서브 픽셀(102)을 구비한 세가지 컬러(적, 녹, 및 청색) 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 서브 픽셀 배치 상의 서브 픽셀 렌더링을 실행하기 위한 다양한 실시예가 기재된다.

Description

디스플레이와, 이 디스플레이를 포함하는 시스템과, 소스 픽셀 데이터를 변환하는 방법{DISPLAY, SYSTEM COMPRISING THE SAME, AND METHOD OF CONVERTING A SOURCE PIXEL DATA}

본 출원은 디스플레이 레이아웃, 특히 개선된 컬러 픽셀 배열, 디스플레이에서 사용된 어드레싱 수단과 이들 디스플레이를 위한 데이터 포맷 변환 방법의 개선에 관한 것이다.

천연색 지각은 원추세포(cone)라고 불리는 3가지의 색 수용기 신경 세포에 의해 눈에서 이루어진다. 3가지 타입은 긴 파장, 중간 파장, 짧은 파장("적","녹"과 "청"으로 각각)의 빛의 다른 파장에 민감하다. 3가지의 상대적 밀도는 서로 상당히 다르다. 녹색 수용기보다 약간 많은 적색 수용기가 있다. 청색 수용기는 적색이나 녹색 수용기에 비해 대단히 적다.

인간의 시각 기관은 눈에 의해서 감지된 정보를 몇 개의 지각 채널, 즉 휘도(luminance), 색차(chrominance)와 움직임을 통해 처리한다. 움직임은 영상 시스템 설계자에게 플리커(flicker) 임계치에 대해 중요할 뿐이다. 휘도 채널은 단지 적색과 녹색 수용기로부터만 입력을 취한다. 즉, 휘도 채널은 색맹이다. 그것은 가장자리 콘트라스트가 개선되는 방법으로 정보를 처리한다. 색차 채널은 가장자리 콘트라스트 개선이 없다. 휘도 채널은 모든 적색과 녹색 수용기를 사용하고 강화시키기 때문에, 휘도 채널의 해상도는 색차 채널보다 몇 배나 더 높다. 결과적으로, 휘도 지각에 대한 청색 수용기 기여는 무시해도 좋다. 그러므로, 휘도 채널은 해상도 대역 통과 필터로 작용한다. 이의 피크 응답은 각도(°)당 35 사이클(사이클/°)이다. 수평축과 수직축에서 각도(°)당 0 사이클과 각도(°)당 50 사이클에서 응답을 제한한다. 이는 휘도 채널이 단지 시야내의 두 구역 사이의 상대적 밝기만을 말할 수 있다는 것을 의미한다. 그것은 절대적 밝기를 말할 수 없다. 또한 만약 어느 세부가 각도(°)당 50 사이클보다 더 미세하면 그것은 단순히 서로 혼합을 이룬 것이다. 수평축에 있어서의 한계는 수직 축보다 약간 높다. 대각선 축에 있어서의 한계는 다소 낮다.

색차 채널은 2개의 서브 채널로 더욱 세분되어 우리에게 천연색을 볼 수 있게 한다. 이들 채널은 휘도 채널과 아주 다르고 저역 필터로 작용한다. 아무리 그것이 우리 시야에서 크다 할지라도 사람은 그 대상이 무슨 색인지를 항상 말할 수 있다. 적색/녹색 색차 서브 채널 해상도 한계는 각도(°)당 8 사이클인 반면, 황색/청색 색차 서브 채널 해상도 한계는 각도(°)당 4 사이클이다. 그래서, 만약 있다손 치더라도 제록스와 나사, Ames Research Center(예를 들어, R. Martin, J. Gille, J. Larimer. Detectability of Reduced Blue Pixel Count in Projection Displays, SID Digest 1993 참조)에서의 실험이 증명해 보였던 것처럼, 적색/녹색 해상도 또는 황색/청색 해상도를 1 옥타브 낮추어 생긴 에러는 가장 뛰어난 지각력 의 관찰자(viewer)에 의해서도 거의 눈에 띄지 않을 것이다.

휘도 채널은 공간 주파수 푸리에 변환(Fourier transform) 성분을 분석함으로써 이미지 상세부를 결정한다. 신호 이론으로부터 어떤 주어진 신호는 변하는 진폭과 주파수의 일련의 사인파의 합산으로써 설명될 수 있다. 이들 주어진 신호의 사인파 성분을 수학적으로 분리해 내는 과정은 푸리에 변환이라고 불린다. 인간의 시각 기관은 2차원 영상 신호에서 이들 사인파 성분에 응답한다.

색을 지각하는 것은 동화(assimilation) 또는 the Von Bezold 컬러 혼합 효과라고 불리는 과정에 의하여 영향을 받는다. 이것은 디스플레이의 각각의 컬러 픽셀{또한, 서브 픽셀 또는 발광체라고 알려진}이 하나의 혼합된 색으로 지각되도록 허용하는 것이다. 이 혼합 효과는 시야에서 주어진 각도 간격에 대해 일어난다. 상대적으로 드문 청색 수용기 때문에, 이 혼합은 적색 또는 녹색보다 청색에 대하여 보다 큰 각도에 대해 일어난다. 이 간격은 청색에 대해서는 약 0.25°이고, 한편 적색이나 녹색에 대해서는 약 0.12°이다. 30.48㎝(12인치)의 시거리(Viewing Distance)에서 0.25°는 디스플레이 상에서 50mils(1.27㎛)에 해당한다. 그래서, 만일 청색 픽셀 피치가 이 혼합 피치의 절반(625㎛)보다 적으면 색은 화질의 저하 없이 혼합될 것이다. 이 혼합 효과는 앞에서 설명한 색차 서브 채널 해상도 한계에 직접 관련된다. 해상도 한계 아래에서 우리는 분리된 색을 보고, 해상도 한계 위에서는 혼합된 색을 보게 된다.

본 명세서에 통합되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면들은 다양한 구현과 실시예를 예시한다.

도 1은 청색 서브 픽셀들이 "분리된(split)", 8개의 서브 픽셀들의 더 큰 직교선형으로 반복하는 셀 그룹을 생성하는 배치로 3가지 컬러(적색, 녹색, 및 청색)를 포함하는 서브 픽셀 발광체(emitter)의 배열을 도시하는 도면.

도 2 내지 도 4는 도 1의 서브 픽셀 배열을 정합시키기 위해 적색, 녹색, 및 청색 평면들 각각에 대한 적색, 녹색, 및 청색 리샘플(resample) 영역 어레이들의 일 실시예를 도시하는 도면.

도 5와 도 6은 각각 도 1의 서브 픽셀 배치 상에 중첩된 도 2와 도 3의 적색과 녹색 리샘플 영역 어레이들을 도시하는 도면.

도 7은 도 1의 서브 픽셀 배치 상에 중첩된 적색과 녹색 컬러 리샘플 영역들 사이의 하나의 특별한 인터-컬러-평면-위상 관계를 도시하는 도면.

도 8a와 도 8b는 도 1에서의 컬러 발광체 서브 픽셀들의 배열에 관한 구동기 배열에 있어서의 2가지 가능한 개략도를 도시하는 도면.

도 9와 도 10은 도 8a의 개략도와 정합시키는, 통상 각각 "2×1"과 "1×1"로 알려진 2개의 "도트 반전" 개략도를 도시하는 도면.

도 11과 도 13은 도 4에 도시된 것을 대체하기 위한 또다른 청색 평면 리샘플 영역 어레이들을 도시하는 도면.

도 12와 도 14는 도 11과 도 13의 각각의 청색 평면 리샘플 영역들이 어떻게 도 1에 도시된 바와 같은 서브 픽셀 레이아웃 상으로 맵핑되는지를 도시하는 도면.

도 15와 도 16은 도 8b의 개략도와 정합시키는, 통상 각각 "2×1"과 "1×1" 로 알려진 2개의 "도트 반전" 개략도를 도시하는 도면.

도 17은 2개의 천연색 입력 데이터 픽셀들을 턴온(turn on)시키는 결과를 도시하는 도면.

도 18a와 도 18b는 서브 픽셀들의 다양한 수직 변위를 갖는 8개 서브픽셀 배열의 다른 실시예들을 도시하는 도면.

도 19a와 도 19b는 서브 픽셀 배치 내에서 분리된 다수의 서브 픽셀이 다양하게 변위되는 8개 서브픽셀 배치의 다른 실시예들을 도시하는 도면.

도 20은 여기에 설명된 다양한 실시예들에 따라 제작된 패널을 구동하는데 적합한 서브 픽셀 렌더링 기술들을 통합시킨 시스템을 도시하는 도면.

이제, 예가 첨부 도면에 도시된 다양한 구현예와 실시예에 대하여 참조가 자세하게 참조할 것이다. 가능하면, 모든 도면에 걸쳐 동일하거나 비슷한 부분을 가리키도록 동일한 참조 번호가 사용될 것이다.

도 1에서, 서브 픽셀 발광체(100)의 배열에서, 8개의 서브 픽셀의 보다 큰 직교선형으로 반복 셀 그룹을 만들어 내는 배치(120)에서 3가지 색 발광체가 있다. 이 레이아웃은 미국 가특허출원 제 60/346,738호에서 소개되었고, 참조로 여기에 포함된다. 배치(120)는 적색 서브 픽셀(104), 녹색 서브 픽셀(106), 및 청색 서브 픽셀(102)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 청색 서브 픽셀(102)은 "분리(split)"되는데, 즉 적색 또는 녹색 서브 픽셀들보다 수평축을 따라 더 적은 폭을 가지나 배치 또는 반복 셀당 개수가 2배이다. 이러한 "분리된" 서브 픽셀은 분리되지 않은 서브 픽셀보다 더 작은 면적을 가지는 서브 픽셀을 가리킬 수 있다. 청색 서브 픽셀을 분리하는 것은, 2002년 10월 22일자로 출원되었고, 참조로 통합된 "컬러 평판 디스플레이 서브 픽셀 배열의 개선과 청색 휘도의 적당한 가시도가 감소된 레이아웃"이라는 제목의 미국 특허 출원 10/278,328호("'328 출원")에서 추가로 논의된 바와 같이, 디스플레이 상의 눈에 보이는 수직 청색 줄무늬의 현저한 효과를 제거하는 것을 돕는다.

도 1에 추가적으로 도시된 바와 같이, 적색 및 녹색 서브 픽셀들은 반복 셀자체를 갖는 체커판 패턴으로 놓여진다. '328 출원에 추가로 논의된 바와 같이, 반복 셀 배치(120)의 컬러 할당을 변경하여, 서브 픽셀(102)의 위치에서 분리된 녹색 서브 픽셀을 갖도록 하고, 나머지 적색 및 청색 서브 픽셀들이 체커판 패턴을 형성하도록, 하는 것이 바람직할 수 있다. 마찬가지로, 적색 서브 픽셀을 분리하고, 녹색 및 청색 서브 픽셀을 "체커판" 형식으로 하는 것이 바람직할 수 있다. 교대되는(alternating) 방출체의 "체커판"은, 여기에 참조로 병합되고 2000년 7월 28일자로 출원된 "단순화된 어드레스 지정방법을 가진 천연색 영상처리 디바이스용 컬러 픽셀들의 배치"라는 제목의, 공동 계류중이고, 공동 양도된 미국 특허 출원 09/916,232호에 기재된 적색 및 녹색 "체커판"와 유사하다.

도 1이 "분리된" 청색 서브 픽셀이 적색이나 녹색 서브 픽셀들보다 좁은 것처럼 묘사하고 있는데 반해, 본 발명의 또다른 실시예는 적색 및 녹색 서브 픽셀과 동일한 면적 크기를 가진 청색 서브 픽셀들을 사용한다는 점이 인식되어야 한다. 하나의 논리 픽셀 내의 모든 서브 픽셀을 가지고 만족스러운 백색점을 달성하기 위 해서는, 적색, 녹색, 및 청색 발광체들의 상대적인 세기가, 여기에 참조로 병합되고, 2002년 9월 13일자로 출원된 "서브 픽셀 렌더링용 발광체들의 개선된 4개의 컬러 배치"라는 제목의, 공동 계류중이고 공동 양도된 미국 특허 출원 10/243,094호에서 논의된 바와 같이, 적절히 변경될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 서브 픽셀들은 실질적으로 직사각형인 외관을 가지는 것으로 나타난다. 서브 픽셀들에 대해 다른 모양이 가능하고, 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 생각된다는 점을 인식해야 한다. 예를 들어, 서브 픽셀들에 대한 다수의 다른 규칙적이거나 불규칙적인 모양들이 가능하고, 제조 가능하다면 바람직하다. 서브 픽셀 렌더링(SPR)의 목적으로 어드레스 지정 가능한, 여기에 설명된 방식에서 컬러 서브 픽셀들의 8개 배치가 존재하는 것만으로 충분하다.

서브 픽셀 모양들이 본 발명의 범주 하에서 가변적일 수 있을 때, 또한 서브 픽셀들의 정확한 위치들은 본 발명의 범위 하에서 가변적일 수 있다. 예를 들면, 도 18a와 도 18b는 대부분의 줄무늬(102)들 중 하나 또는 모두가 다른 서브 픽셀(104, 106)들로부터 오프셋(상대적으로 또는 이와 달리)인 유사한 8개 서브 픽셀 배치를 묘사하고 있다. 다른 수직 오프셋들 또한 가능하다.

8개 배치들의 다른 실시예들도 가능하다. 도 19a와 도 19b는 대다수의 서브 픽셀(102)들이 서브 픽셀(104, 106)들의 체커판 내에 산재되는 8개 배치를 묘사하고 있다. 그러한 체커판 내의 대다수 서브 픽셀 배치의 다른 배열도 가능하고 본 발명의 범주 내에서 고려될 수 있다.

도 19a와 도 19b는 디스플레이에 걸쳐 지그재그(zig-zag) 모양인 열 전극들 을 가질 수 있다. 열 구동기 절감은 동일한 해상도를 가진 RGB 줄무늬 시스템과 비교될 때 1/3이 될 것이고, 서브 픽셀들의 개수는 RGB 줄무늬 시스템과 비교될 때서브 픽셀들의 개수의 약 2/3이다.

또, 본 발명의 다른 실시예들이 가능하다. 예를 들면, 전체 8개 서브 픽셀 배치들은 90°회전되어, 배치로의 행 및 열 구동기 연결의 역할을 반대로 할 수 있다. 서브 픽셀들에 관한 그러한 수평 배치는, 참조로 병합된 "수평 서브 픽셀 배치와 레이아웃을 가지는 컬러 디스플레이"라는 제목의 공동 계류중이고 공동 양도된 출원에도 기재되어 있다.

교대되는 발광체의 "체커판"는 여기에 참조로 병합되고, 2001년 7월 25일자로 출원된 "단순화된 어드레스 지정방법을 가진 천연색 영상처리 디바이스용 컬러 픽셀들의 배치"라는 제목의 공동 계류중인 미국 특허 출원 09/916,232호("'232 출원")에 기재된 적색 및 녹색의 "체커판"와 유사하다.

실질적으로 서브 픽셀(102)로 분리된 청색 서브 픽셀을 가지는 반복 셀(120)로 이루어진 디스플레이에 대하여, 여기에 참조로 병합되고 본 출원의 동일한 양수인이 공동 소유하고 있는, 2002년 5월 17일자로 출원된 "감마 조정을 통해 서브 픽셀 렌더링하기 위한 방법 및 시스템"이라는 제목의 미국 특허 출원 10/150,355호("'355 출원")에 설명된 바와 같은 면적 리샘플링 기술을 사용하여 디스플레이 상에 서브 픽셀 렌더링을 수행하는 것이 가능하다. 면적 리샘플링의 그러한 일 실시예가 도 2 내지 도 7에 도시되어 있다.

도 2, 도 3, 및 도 4는 각각 적색, 녹색, 및 청색 평면들에 대한 적색(200), 녹색(300), 및 청색(400) 리샘플 영역 어레이들을 예시하고 있다. 각각의 컬러 리샘플 영역 어레이(200, 300, 및 400)은 리샘플 영역들(206, 306, 및 404)로 이루어지고, 각각의 리샘플 영역은 각각 연관된 리샘플링 점(202, 302, 및 402)를 가진다는 점을 주목해야 한다. 리샘플링 점들(202, 302, 및 402)은 각 컬러 평면 내에 각각 적색(104), 녹색(106), 및 청색(102) 서브 픽셀 장소들의 상대적인 위치와 정합되지만, 그것들의 정확한 인터-컬러-평면-위상 관계들을 가질 필요는 없다. 임의의 개수의 위상 관계들이 가능하고, 이 중에서 다수는 주어진 데이터 포맷 변환 경우들에 있어서 유용한 특성을 가진다.

도 5와 도 6은 도 1의 서브 픽셀 배치(100) 상에 각각 중첩되는 도 2와 도 3의 적색 및 녹색 리샘플 영역 어레이들을 예시한다. 도 7은 서브 픽셀 배치(100) 상에 중첩된 적색과 녹색 리샘플 영역들 사이의 하나의 특별한 인터-컬러-평면-위상 관계를 예시한다. 이 특별한 인터-컬러-평면-위상 관계는 정사각형의 청색(102) 서브 픽셀 격자로 "1 대 1"로 디스플레이될 종래의 완전히 수렴된 정사각형 격자 적색-녹색-청색 RGB 포맷을 전환시키는 것을 묘사한다. 이 인터-컬러-평면-위상 관계에서, 녹색(300), 청색(400), 및 적색(200) 리샘플 영역 어레이들은, 적색(202) 및 녹색(302) 리샘플링 점들이 청색(402) 샘플 점들과 중첩되도록 놓여진다. 이는 청색 서브 픽셀(102)들이 적색(104)과 녹색(106) 서브 픽셀 체커판 상부에 있거나 그것들과 밀접하게 연관된 것으로 간주한다.

도 11과 도 13은 도 4에 도시된 것을 대체하는 대안적인 청색 평면 리샘플 영역 어레이들을 묘사한다. 도 12와 도 14는 이들 각각의 청색 평면 리샘플 영역이 어떻게 도 1에 도시된 바와 같은 서브 픽셀 레이아웃으로 맵핑되는지를 보여준다. 도 11과 도 13은 위상 시프트가 도시된 청색에 대한 리샘플 영역(406)들의 2개의 상이한 실시예들을 묘사한다. 다른 위상 시프트들도 본 발명의 목적을 충족시킨다는 점이 인식되어야 한다. 추가적으로, 청색 픽셀 데이터에 대한 다른 리샘플 영역들도 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 사용될 수 있다.

이들 도면들은 단순히 예시적이고, 본 실시예를 위한 리샘플링 점들, 재구성 점들, 리샘플 영역들, 및 서브 픽셀 장소들 사이의 관계를 이해시키는 역할을 할뿐이다.

'355 특허 출원에 설명된 바와 같은 서브 픽셀 렌더링 기술들이, 입력 데이터 포맷을 디스플레이용으로 적합한 포맷으로 전환시키는데 사용될 수 있다. 그러한 경우, 그 방법은 다음과 같이 진행한다: (1) 입력 세가지 컬러 픽셀 데이터의 각 데이터 점에 관한 부가된 샘플 영역들을 결정하고; (2) 디스플레이에서의 각 컬러 서브 픽셀에 관한 리샘플 영역을 결정하고; (3) 각 상기 리샘플 영역에 관한 한 세트의 계수들을 형성하는데, 이 계수들은 분모가 리샘플 영역의 함수이고, 분자가 리샘플 영역들을 부분적으로 중첩할 수 있는 각각의 상기 부가된 샘플 영역들의 면적의 함수인 분수들을 포함한다; (4) 각각의 부가된 샘플 영역에 대해서 입력 픽셀 데이터를 상기 계수로 곱하여 곱을 구하고; (5) 각각의 리샘플 영역에 대한 휘도 값을 얻기 위해 상기 각 곱을 더한다.

여기에 기재된 바와 같은 다양한 서브 픽셀 배치들을 사용하기 위해, 다른 서브 픽셀 렌더링 기술들이 가능하다. 예를 들면, "적응 필터링"이라고 알려진 기술들이, 여기에 참조로 병합되고, 본 출원의 동일한 양수인이 공동 소유하고 있는, 2002년 8월 8일에 출원된 "적응 필터링을 가진 서브 픽셀 렌더링을 위한 방법 및 시스템"이라는 제목의 미국 특허 출원 10/215,843호에 설명된 것과 동일한 방식으로 사용될 수 있다. 적응 필터링은 입력 데이터의 3×3 샘플을 필요로 하지 않도록 채택될 수 있는데, 이는 메모리 2개 라인의 최소 메모리를 사용한다. 이 시험은 입력 데이터의 더 작은 샘플, 예를 들어 1×3 또는 1×2 매트릭스에 근거를 둘 수 있다. 입력 데이터는 수직선 또는 대각선, 도트 및 에지 또는 기타 높은 콘트라스트 특징들에 관해서 시험하기 위해 샘플링된 다음, 이 시험들의 결과에 따라 조치가 취해진다.

에지가 탐지되었는지를 알아보기 위해 시험 마스크들이 사용되어 이미지 데이터와 비교될 수 있고, 만약 탐지된다면, 예를 들어 감마를 적용하거나 새로운 값이나 상이한 필터 계수를 적용하는 것처럼, 적색 및/또는 청색 데이터에 적절한 조치를 취한다. 이와 달리, 아무런 특징이 탐지되지 않으면, 어떠한 조치도 취해지지 않는다.

도 17은 2개의 천연색 입력 데이터 픽셀들을 턴온시킨 결과를 예시한다. 2개의 픽셀들은 변하는 진폭으로 턴온되는 "논리 픽셀"이라고 불리는 서브 픽셀들의 2개의 클러스터(cluster)들로 전환된다. 좌측의 논리 픽셀은 녹색 서브 픽셀(106) 위나 부근에 중심이 있다. 우측의 논리 픽셀은 적색 서브 픽셀(104)의 위나 부근에 중심이 있다. 양 논리 픽셀에서, 다양한 서브 픽셀들이 적절한 휘도로 턴온되어 만족스러운 백색이 형성되고 녹색 및 적색 서브 픽셀들 위에 각각 중심이 있게 된다.

도 8a와 도 8b는 도 1에서의 컬러 발광체 서브 픽셀들의 배치에 관한 구동기 배치(800)의 2개의 가능한 개략도를 예시하고 있다. 도 8a는 열 구동기와 디스플레이에서의 열의 1 대 1 대응을 보여주지만, 분리된 청색 서브 픽셀에 대해서는 연결(820)을 통해 분리된 청색 서브 픽셀들의 이웃하는 열들을 결합시키는 것이 바람직할 수 있다. 도 8b에서 알 수 있는 바와 같이, 이러한 구조는 열 구동기들의 개수를 절감시키는 이점을 가진다.

편의상, 주어진 이들 예는 도 1에서처럼 예시된 서브 픽셀들과 동일한 수를 가진다. 이들 구동 배치는 다수의 디스플레이 기술을 위하여 사용될 수 있는데, 왜냐하면, 블록(810)은 하나 또는 여러 개의 전기 소자들을 나타낼 수 있기 때문이다. 이들은 수동적으로 어드레스 지정된 액정 디스플레이(LCD)나 전계발광(EL) 디스플레이에 관한 용량성 디스플레이 셀 소자를 나타낼 수 있다. 그것은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)에서의 가스방전 소자를 나타낼 수 있다. 그것은 수동 무기 발광 다이오드나 유기 발광 다이오드 디스플레이의 반도체 다이오드 소자를 나타낼 수 있다. 그것은 트랜지스터, 저장 커패시터, 및 능동 매트릭스 액정 디스플레이(AMLCD)의 용량성 셀 소자를 나타낼 수 있다. 그것은 다중 트랜지스터, 저장 커패시터, 및 능동 매트릭스 유기 발광 다이오드 디스플레이(AMOLED)의 발광 소자를 나타낼 수 있다. 그것은 일반적으로, 다른 알려진 또는 발명될 디스플레이 기술들에서 발견된 컬러 서브 픽셀과 관련 전자 소자들을 나타낼 수 있다.

알려진 구동 타이밍과 방법들은 도시된 것처럼, N×M 구동 매트릭스들에 관해 사용될 수 있다. 하지만, 특정 컬러 지정, 특히 패널에 걸쳐 있는 임의의 체커판나 하나의 열 내의 컬러 교대로 인해 변형이 필요할 수 있다. 예를 들어, 관련 분야에서 수동 LCD용 다수 라인 어드레싱이라고 알려진 기술은 행들의 배치가 홀수와 짝수 행 조합들로 제한되도록 수정될 수 있다. 이는 2개의 교대되는 컬러 서브 픽셀들을 가진 한 열 내에서 한 번에 오직 하나의 컬러만이 어드레스 될 것이기 때문에, 잠재적인 컬러 누화(cross talk)를 감소시킬 것이다.

셀에 걸쳐 시간 평균화된 순(net) 제로(zero)인 필드(field)와 이온 전류를 제공하기 위해 디스플레이 셀에 걸쳐 전계 극성을 바꾸는 반전 구조가 상기 고유한 서브 픽셀 배치에 사용될 수 있다. 도 9와 도 10(도 8a의 구조와 정합되는) 및 도 15와 도 16(도 8b의 구조와 정합되는)은 능동 매트릭스 액정 디스플레이 상에서 각각 "2×1"과 "1×1"로 언급되는 2개의 "도트 반전" 구조를 보여주고, 둘다 만족스럽게 수행할 것이다. 도 9와 도 15 상에 도시된 구조는 양의 극성과 음의 극성 사이에 발생하는 광 투과가 약간의 불균형을 이룰 때, 특히 사람의 눈이 스크린을 가로질러 움직이는 디스플레이된 이미지들의 움직임을 추적할 때 더 양호하게 수행할 것이다. 각각의 도면은 디스플레이 어드레스 지정 필드의 절반 동안의 극성들을 보여준다. 극성은 나머지 절반의 필드에 대해서 반전되고, 매 필드마다 교대하여 관련 분야에 공지된 바와 같이, 순 제로인 전류(제로 DC 바이어스)를 초래한다.

도 20은 여기에 기재된 다양한 실시예들에 따라 구성된 디스플레이가 실제 디바이스(2002) 상에 상주할 수 있는 서브 픽셀 렌더링 기술(2004)에 의해 구동되는 시스템(2000)을 나타낸다. 입력 이미지 데이터 스트림(2008)은 서브 픽셀 렌더링 기술(2004)로 입력될 수 있고 본 명세서에서 기재된 방식으로 변환된다. 출력 이미지 데이터 스트림(2010)은 디스플레이 디바이스(2006) 상에 이미지를 형성하도록, 다양한 서브 픽셀들을 구동하기 위해, 디스플레이 디바이스(2006)에 보내진다. 여기에 병합된 몇 가지 참조 문헌들에서 논의된 바와 같이, 서브 픽셀 렌더링(SPR) 기술(2004)은 하드웨어 및/또는 소프트웨어 또는 그 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, SPR 기술(2004)은 디스플레이 그 자체 위에 논리(하드웨어 또는 소프트웨어)로서 상주할 수 있거나 그래픽 제어기 칩 또는 보드 위에 상주할 수 있다.

본 발명이 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 다양한 변형이 이루어질 수 있고 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 그 구성요소들이 등가물로 대체될 수 있음이 당업자들에게 이해될 것이다. 또한, 그 본질적인 범위를 벗어나지 않는 한 가르침에 특정 상황이나 재료를 적응시키기 위해 많은 개량이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 실시예들의 일부는 유기 발광 다이오드(OLED), 전계 발광(EL), 전기 이동(Electrophoretic), 능동 매트릭스 액정 디스플레이(AMLCD), 수동 매트릭스 액정 디스플레이(PMLCD), 백열등(Incandescent), 고체 상태 발광 다이오드(LED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 및 회절광등(Iridescent)과 같은 다른 디스플레이 기술로 구현될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위해 계획한 최적의 모드로서 기재된 특정 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 첨부된 청구항들의 범위 내에 있는 모든 실시예들을 포함하는 것으로 의도된다.

본 발명은 디스플레이 레이아웃, 특히 컬러 픽셀 배열과 디스플레이에서 사용된 어드레싱 수단, 및 이러한 디스플레이를 위한 데이터 포맷 변환 방법을 개선 시키는 데 적용할 수 있다.

Claims (30)

  1. 복수의 서브 픽셀 그룹을 포함하는 디스플레이로서, 상기 서브 픽셀 그룹은 8개의 서브 픽셀들을 포함하고;
    상기 각각의 서브 픽셀은 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 및 청색 서브 픽셀 중 하나이며;
    상기 서브 픽셀 그룹은 상기 청색의 4개의 서브 픽셀들, 상기 적색의 2개의 서브 픽셀들, 및 상기 녹색의 2개의 서브 픽셀들을 포함하고;
    상기 2개의 적색 서브 픽셀들은 제1 대각선 방향으로 배치되고, 상기 2개의 녹색 서브 픽셀들은 상기 제1 대각선 방향과 교차하는 제2 대각선 방향으로 배치되어, 상기 적색 서브 픽셀들과 상기 녹색 서브 픽셀들은 체커판 패턴을 형성하는 디스플레이.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 청색의 상기 서브 픽셀들은 상기 적색과 상기 녹색의 상기 서브 픽셀들보다 더 작은 영역을 포함하는 디스플레이.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 서브 픽셀 그룹은 서브 픽셀들의 2개의 행과 4개의 열을 포함하고,
    2개의 이웃하지 않는 열들의 제 1 세트는 상기 청색의 4개의 서브 픽셀들을 포함하며, 2개의 이웃하지 않는 열들의 제 2 세트는 상기 적색의 2개의 서브 픽셀들과 상기 녹색의 2개의 서브 픽셀들을 포함하는 디스플레이.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 청색의 4개의 서브 픽셀들을 포함하는 상기 2개의 이웃하지 않는 열들은, 상기 적색의 2개의 서브 픽셀들과 상기 녹색의 2개의 서브 픽셀들을 포함하는 상기 2개의 이웃하지 않는 열들로부터 수직으로 오프셋(offset)되는 디스플레이.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 청색의 상기 서브 픽셀들은, 상기 적색과 상기 녹색의 상기 형성된 체커판 패턴으로 산재되는 디스플레이.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이는 능동 매트릭스 액정 디스플레이인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 디스플레이는 각 서브 픽셀 그룹에서의 서브 픽셀들을 구동시키기 위해 도트 반전 구조를 적용하는 디스플레이.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 도트 반전 구조는 1×1 도트 반전인 디스플레이.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 도트 반전 구조는 2×1 도트 반전인 디스플레이.
  10. 복수의 서브 픽셀 그룹을 포함하는 디스플레이에서, 상기 서브 픽셀 그룹은 8개의 서브 픽셀들을 포함하고, 상기 각각의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀, 적색 서브 픽셀, 및 녹색 서브 픽셀 중 하나이며, 상기 서브 픽셀 그룹은 상기 청색의 4개의 서브 픽셀들, 상기 적색의 2개의 서브 픽셀들, 및 상기 녹색의 2개의 서브 픽셀들을 포함하고, 상기 적색의 상기 서브 픽셀들과 상기 녹색의 상기 서브 픽셀들은 체커판 패턴을 형성하는 디스플레이 내에서, 상기 디스플레이 상으로의 렌더링을 위해, 제 1 포맷의 소스 픽셀 데이터를 변환하는 방법에 있어서,
    입력 세가지 컬러 픽셀 데이터의 각 데이터 점에 대해 부가된 샘플 영역들 결정하는 단계;
    상기 디스플레이에서의 각 컬러 서브 픽셀에 있어서의 리샘플 영역을 결정하는 단계;
    각각의 상기 리샘플 영역에 대해 한 세트의 계수를 형성하는 단계로서, 상기 계수들은 분모가 상기 리샘플 영역의 함수이고, 분자가 상기 리샘플 영역들을 부분적으로 중첩할 수 있는 각각의 부가된 샘플 영역들의 면적의 함수인 분수들을 포함하는, 한 세트의 계수 형성 단계;
    각각의 부가된 샘플 영역에 대한 입력 픽셀 데이터에 상기 계수를 곱하여 곱을 형성하는 단계; 및
    각각의 리샘플 영역에 있어서의 휘도 값을 얻기 위해 상기 각 곱을 더하는 단계를 포함하는 변환 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 리샘플 영역을 결정하는 단계는 각 컬러 서브 픽셀에 대한 리샘플 영역 사이의 위상 관계를 결정하는 단계를 포함하는 변환 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 위상 관계를 결정하는 단계는 상기 적색과 상기 녹색에 대한 리샘플 점들이 상기 청색에 대한 리샘플 점들과 중첩하도록 각각의 상기 컬러 리샘플 영역들에 대해 리샘플 점들을 위치설정하는 단계를 포함하는 변환 방법.
  13. 복수의 서브 픽셀 그룹을 포함하는 디스플레이에서, 상기 서브 픽셀 그룹은 8개의 서브 픽셀들을 포함하고, 상기 각각의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀, 적색 서브 픽셀, 및 녹색 서브 픽셀 중 하나이며, 상기 서브 픽셀 그룹은 상기 청색의 4개의 서브 픽셀들, 상기 적색의 2개의 서브 픽셀들, 및 상기 녹색의 2개의 서브 픽셀들을 포함하고, 상기 적색의 상기 서브 픽셀들과 상기 녹색의 상기 서브 픽셀들은 체커판 패턴을 형성하는 디스플레이 내에서, 상기 디스플레이 상으로의 렌더링을 위해, 제 1 포맷의 소스 픽셀 데이터를 변환하는 방법에 있어서,
    한 세트의 컬러 이미지 데이터를 입력하는 단계;
    복수의 조건들에 대해서 상기 입력 데이터를 시험하는 단계; 및
    상기 입력 데이터의 상기 시험의 결과에 응답하여 현재의 컬러 데이터 값을 새로운 컬러 데이터 값으로 대체하는 단계를 포함하는 변환 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 컬러 이미지 입력 데이터의 상기 세트는 입력 데이터의 1×3 매트릭스의 샘플을 포함하는 변환 방법.
  15. 제 13항에 있어서, 컬러 이미지 입력 데이터의 상기 세트는 입력 데이터의 1×2 매트릭스의 샘플을 포함하는 변환 방법.
  16. 제 13항에 있어서, 복수의 조건에 대해서 상기 입력 데이터를 시험하는 상기 단계는 입력 데이터에서의 콘트라스트 특징의 탐지를 위해 시험하는 단계를 더 포함하는 변환 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 콘트라스트 특징은 에지, 라인, 및 도트로 이루어진 그룹 중 하나를 포함하는 변환 방법.
  18. 삭제
  19. 복수의 서브 픽셀 그룹을 포함하는 디스플레이에서, 상기 서브 픽셀 그룹은 8개의 서브 픽셀들을 더 포함하고, 상기 각각의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀, 적색 서브 픽셀, 및 녹색 서브 픽셀 중 하나이며, 상기 서브 픽셀 그룹은 상기 청색의 4개의 서브 픽셀들, 상기 적색의 2개의 서브 픽셀들, 및 상기 녹색의 2개의 서브 픽셀들을 더 포함하고, 추가로 상기 적색의 상기 서브 픽셀들과 상기 녹색의 상기 서브 픽셀들은 체커판 패턴을 형성하는 디스플레이 내에서, 상기 디스플레이 상으로의 렌더링을 위해, 제 1 포맷의 소스 픽셀 데이터를 변환하는 방법에 있어서,
    한 세트의 컬러 이미지 데이터를 입력하는 단계;
    복수의 조건들에 대해서 상기 입력 데이터를 시험하는 단계; 및,
    입력 데이터의 상기 시험 결과에 응답하여 현재의 컬러 데이터 값에 감마 보정을 적용하는 단계를 포함하는 변환 방법.
  20. 복수의 서브 픽셀 그룹을 포함하는 디스플레이에서, 상기 서브 픽셀 그룹은 8개의 서브 픽셀들을 포함하고, 상기 각각의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀, 적색 서브 픽셀, 및 녹색 서브 픽셀 중 하나이며, 상기 서브 픽셀 그룹은 상기 청색의 4개의 서브 픽셀들, 상기 적색의 2개의 서브 픽셀들, 및 상기 녹색의 2개의 서브 픽셀들을 포함하고, 상기 적색의 상기 서브 픽셀들과 상기 녹색의 상기 서브 픽셀들은 체커판 패턴을 형성하는 디스플레이 내에서, 상기 디스플레이 상으로의 렌더링을 위해, 제 1 포맷의 소스 픽셀 데이터를 변환하는 방법에 있어서,
    한 세트의 컬러 이미지 데이터를 입력하는 단계;
    복수의 조건들에 대해서 상기 입력 데이터를 시험하는 단계; 및
    입력 데이터의 상기 시험 결과에 응답하여 상기 입력 데이터에 새로운 서브 픽셀 렌더링 필터 계수들을 적용하는 단계를 포함하는 변환 방법.
  21. 시스템으로서,
    복수의 서브 픽셀 그룹을 포함하는 디스플레이로서, 상기 서브 픽셀 그룹은 8개의 서브 픽셀들을 포함하고, 상기 각각의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀, 적색 서브 픽셀, 및 녹색 서브 픽셀 중 하나이며, 상기 서브 픽셀 그룹은 상기 청색의 4개의 서브 픽셀들, 상기 적색의 2개의 서브 픽셀들, 및 상기 녹색의 2개의 서브 픽셀들을 포함하고, 상기 적색의 상기 서브 픽셀들과 상기 녹색의 상기 서브 픽셀들은 체커판 패턴을 형성하는, 디스플레이와,
    입력 이미지 데이터를 서브 픽셀 렌더링하는 수단을 포함하는 시스템.
  22. 제 21항에 있어서, 입력 데이터를 서브 픽셀 렌더링 하는 상기 수단은
    한 세트의 컬러 이미지 데이터를 입력하는 수단;
    복수의 조건에 대해서 상기 입력 데이터를 시험하는 수단; 및
    상기 입력 데이터의 상기 시험의 결과에 응답하여 현재의 컬러 데이터 값을 새로운 컬러 데이터 값으로 대체하기 위한 수단을 포함하는 시스템.
  23. 제 22항에 있어서, 컬러 이미지 입력 데이터의 상기 세트는 입력 데이터의 1×3 매트릭스의 샘플을 포함하는 시스템.
  24. 제 22항에 있어서, 컬러 이미지 입력 데이터의 상기 세트는 입력 데이터의 1×2 매트릭스의 샘플을 포함하는 시스템.
  25. 제 22항에 있어서, 복수의 조건에 대해서 상기 입력 데이터를 시험하기 위한 상기 수단은,
    상기 입력 데이터에서 콘트라스트 특징의 탐지를 위한 시험 수단을 더 포함하는 시스템.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 콘트라스트 특징은 에지, 라인, 및 도트로 이루어진 그룹 중 하나를 포함하는 시스템.
  27. 삭제
  28. 제 21항에 있어서, 입력 데이터를 서브 픽셀 렌더링 하는 상기 수단은
    한 세트의 컬러 이미지 데이터를 입력하는 수단;
    복수의 조건에 대해서 상기 입력 데이터를 시험하는 수단; 및 입력 데이터의 상기 시험의 결과 응답하여 현재의 컬러 데이터 값에 감마 보정을 적용하는 수단을 더 포함하는 시스템.
  29. 제 21항에 있어서, 입력 데이터를 서브 픽셀 렌더링 하는 상기 수단은
    한 세트의 컬러 이미지 데이터를 입력하는 수단;
    복수의 조건에 대해서 상기 입력 데이터를 시험하는 수단; 및 입력 데이터의 상기 시험의 결과 응답하여 상기 입력 데이터에 새로운 서브 픽셀 렌더링 필터 계수들을 적용하는 수단을 더 포함하는 시스템.
  30. 제 21항에 있어서, 입력 데이터를 서브 픽셀 렌더링하기 위한 상기 수단은,
    입력 세가지 컬러 픽셀 데이터의 각 데이터 점에 대해 부가된 샘플 영역들을 결정하는 수단;
    상기 디스플레이에서의 각 컬러 서브 픽셀에 있어서의 리샘플 영역을 결정하는 수단;
    각각의 상기 리샘플 영역에 대해 한 세트의 계수를 형성하는 수단으로서, 상기 계수들은 분모가 상기 리샘플 영역의 함수이고, 분자가 상기 리샘플 영역들을 부분적으로 중첩할 수 있는 각각의 부가된 샘플 영역들의 면적의 함수인 분수들을 포함하는, 한 세트의 계수 형성 수단;
    각각의 부가된 샘플 영역에 대해 입력 픽셀 데이터에 상기 계수를 곱하여 곱을 형성하는 단계; 및
    각각의 리샘플 영역에 대해 휘도 값을 얻기 위해 상기 각 곱을 더하는 수단을 포함하는 시스템.
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