KR101093230B1

KR101093230B1 - 고 명도의 디스플레이를 위한 신규한 서브픽셀 레이아웃 및배열

Info

Publication number: KR101093230B1
Application number: KR1020067020878A
Authority: KR
Inventors: 캔디스 헬렌 브라운 엘리엇; 로이드 크레델르 토마스
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-04-09
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2011-12-13
Also published as: WO2005101807A2; EP1741283B1; KR20070018049A; EP1741283A2; WO2005101807A3; EP1741283A4; MXPA06011705A; BRPI0508781A

Abstract

다수의 컬러 서브픽셀을 이용해 적어도 흰색을 구비하는 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 고 명도 디스플레이가 개시되어 있다. 컬러 서브픽셀은: 적색, 청색, 녹색, 청록색 또는 자홍색을 이러한 다양한 실시예에 포함할 수 있다.

Description

고 명도의 디스플레이를 위한 신규한 서브픽셀 레이아웃 및 배열{NOVEL SUBPIXEL LAYOUTS AND ARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS}

본 출원은 디스플레이 디바이스 및 시스템을 위한 서브픽셀 레이아웃에 대한 것이다. 이러한 서브픽셀 레이아웃은 고 명도의 백색 서브픽셀과 함께 다른 컬러의 원색 서브픽셀 뿐만 아니라 다수의 원색(multiprimary) 서브픽셀 레이아웃을 포함할 수 있다.

본 발명은 2004년 4월 9일 출원되고 발명의 명칭이 "NOVEL SUBPIXEL LAYOUTS AND ARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS"인 미국 특허출원 번호 제10/821,353호(그 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 병합됨)의 CIP 출원이며, 위 '353출원의 우선일의 혜택을 주장한다.

공동으로 소유된 미국 특허 출원: (1)2001년 7월 25일 출원되고, 발명의 명칭이 "ARRANGEMENT OF COLOR PIXELS FOR FULL COLOR IMAGING DEVICES WITH SIMPLIFIED ADDRESSING"인, 미국 특허 출원 제09/916,232호("'232 출원"); (2)2002년 10월 22일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH INCREASED MODULATION TRANSFER FUNCTION RESPONSE"인, 미국 특허 출원 제 10/278,353호("'353출원"); (3)2002년 10월 22일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH SPLIT BLUE SUB-PIXELS"인, 미국 특허 출원 제10/278,352호("'352출원"); (4)2002년 9월 13일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVED FOUR COLOR ARRANGEMENTS AND EMITTERS FOR SUB-PIXEL RENDERING"인, 미국 특허 출원 제10/243,094호("'094출원"); (5)2002년 10월 22일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS WITH REDUCED BLUE LUMINANCE WELL VISIBILITY"인, 미국 특허 출원 제10/278,328호("'328출원"); (6)2002년 10월 22일 출원되고, 발명의 명칭이 "COLOR DISPLAY HAVING HORIZONTAL SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS"인, 미국 특허 출원 제10/278,393호("'393출원"); (7)2003년 1월 16일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVED SUB-PIXEL ARRANGEMENTS FOR STRIPED DISPLAYS AND METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING SAME"인, 미국 특허 출원 제01/347,001호("'001출원")에(이들 각각은 본 명세서에 그 전체가 참고문헌으로 병합됨), 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 비용/성능 곡선을 개선하기 위한 신규한 서브-픽셀 배열이 개시되어 있다.

수평 방향으로 짝수의 서브픽셀을 구비하는 일정한 서브픽셀 반복 그룹에 대해, 개선책 예컨대, 적합한 도트 반전 구조 및 다른 개선책을 야기하기 위한 다음과 같은 시스템 및 기술이 개시되어 있으며 본 명세서에 그 전체가 참고문헌으로 병합된다: (1)발명의 명칭이 "IMAGE DEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS"인, 미국 특허 출원 제10/456,839호; (2)발명의 명칭이 "DISPLAY PANEL HAVING CROSSOVER CONNECTIONS EFFECTING DOT INVERSION"인, 미국 특허 출원 제10/455,925호; (3)발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD OF PERFORMING DOT INVERSION WITH STANDARD DRIVERS AND BACKPLANE ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS"인, 미국 특허 출원 제10/455,931호; (4)발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR COMPENSATING FOR VISUAL EFFECTS UPON PANELS HAVING FIXED PATTERN NOISE WITH REDUCED QUANTIZATION ERROR"인, 미국 특허 출원 제10/455,927호; (5)발명의 명칭이 "DOT INVERSION ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS WITH EXTRA DRIVERS"인, 미국 특허 출원 제10/456,806호; (6)발명의 명칭이 "LIQUID CRYSTAL DISPLAY BACKPLANE LAYOUTS AND ADDRESSING FOR NON-STANDARD SUBPIXEL ARRANGEMENTS"인, 미국 특허 출원 제10/456,838호; (7)2003년 10월 28일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMAGE DEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS WITH SPLIT BLUE SUBPIXELS"인, 미국 특허 출원 제10/696,236호; (8)2004년 3월 23일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVED TRANSISTOR BACKPLANES FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAYS COMPRISING DIFFERENT SIZED SUBPIXELS"인, 미국 특허 출원 제10/807,604호.

이들 개선책은 위 출원 및 공동으로 소유된 미국 특허 출원: (1)2002년 1월 16일 출원되고, 발명의 명칭이 "CONVERSION OF RGB PIXEL FORMAT DATA TO PENTILE MATRIX SUB-PIXEL DATA FORMAT"인, 미국 특허 출원 제10/051,612호("'612출원"); (2)2002년 5월 17일 출원되고, 발명의 명칭이 "METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH GAMMA ADJUSTMENT"인, 미국 특허 출원 제10/150,355호("'355출 원"); (3)2002년 8월 8일 출원되고, 발명의 명칭이 "METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH ADAPTIVE FILTERING"인, 미국 특허 출원 제10/215,843호("'843출원"); (4)2003년 3월 4일 출원되고, 발명의 명칭이 "SYSTEMS AND METHODS FOR TEMPORAL SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA"인, 미국 특허 출원 제10/379,767호; (5)2003년 3월 4일 출원되고, 발명의 명칭이 "SYSTEMS AND METHODS FOR MOTION ADAPTIVE FILTERING"인, 미국 특허 출원 제10/379,765호; (6)2003년 3월 4일 출원되고, 발명의 명칭이 "SUB-PIXEL RENDERING SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVED DISPLAY VIEWING ANGELS"인, 미국 특허 출원 제10/379,766호; (7)2003년 4월 7일 출원되고, 발명의 명칭이 "IMAGE DATA SET WITH EMBEDDED PRE-SUBPIXEL RENDERED IMAGE"인, 미국 특허 출원 제10/409,413호(이들은 그 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 병합됨)에 추가적으로 개시된 서브-픽셀 렌더링(SPR) 시스템 및 방법과 결합될 때 특히 나타난다.

전범위(gamut) 변환 및 매핑에 대한 개선책이, 공동으로 소유되고 공동 계류중인 미국 특허 출원:(1)2003년 10월 21일 출원되고, 발명의 명칭이 "HUE ANGLE CALCULATION SYSTEM AND METHODS"인, 미국 특허 출원 제10/691,200호; (2)2003년 10월 21일 출원되고, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CONVERTING FROM SOURCE COLOR SPACE TO RGBW TARGET COLOR SPACE"인, 미국 특허 출원 제10/691,377호; (3)2003년 10월 21일 출원되고, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CONVERTING FROM A SOURCE COLOR SPACE TO A TARGET COLOR SPACE"인, 미국 특허 출원 제10/691,396호; 및 (4)2003년 10월 21일 출원되고, 발명의 명칭이 "GAMUT CONVERSION SYSTEM AND METHODS"인, 미국 특허 출원 제10/690,716호(이들은 그 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 병합됨)에 개시되어 있다.

추가적인 장점이 (1)2003년 10월 28일 출원되고, 발명의 명칭이 "DISPLAY SYSTEM HAVING IMPROVED MULTIPLE MODES FOR DISPLAYING IMAGE DATA FROM MULTIPLE INPUT SOURCE FORMATS"인, 미국 특허 출원 제10/696,235호; (2)2003년 10월 28일 출원되고, 발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING IMAGE RECONSTRUCTION AND SUBPIXEL RENDERING TO EFFECT SCALING FOR MULTI-MODE DISPLAY"인, 미국 특허 출원 제10/696,026호에 개시되어 있다.

추가적으로, 이들 공동 소유되고 공동 계류중인 출원은 그 전체가 참고문헌으로 본 명세서에 병합되는데: (1)발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVING SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA IN NON-STRIPED DISPLAY SYSTEMS"인 미국 특허 출원 일련 번호[대리인 관리번호 08831.0064]; (2)발명의 명칭이 "SYSTEMS AND METHODS FOR SELECTING A WHITE POINT FOR IMAGE DISPLAYS"인 미국 특허 출원 일련 번호[대리인 관리번호 08831.0065]"; (3)발명의 명칭이 "SYSTEMS AND METHODS FOR IMPROVED GAMUT MAPPING FROM ONE IMAGE DATA SET TO ANOTHER"인 미국 특허 출원 일련 번호[대리인 관리번호 08831.0067]"; (4)발명의 명칭이 "IMPROVED SUBPIXEL RENDERING FILTERS FOR HIGH BRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS"인 미국 특허 출원 번호[대리인 관리번호 08831.0068]는 모두가 참고문헌으로 본 명세서에 병합된다. 본 명세서에서 언급된 모든 특허 출원은 그 전체가 참고문헌으로 본 명세서에 병합된다.

본 발명의 일 실시예에서, 본질적으로 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이가 제공된다. 이 서브픽셀 반복 그룹은 백색 또는 필터링되지 않은 서브픽셀과 함께 다른 컬러의 원색 서브픽셀을 포함할 수 있다. 대안적으로, 이 서브픽셀 반복 그룹은 신규한 다수의 원색 서브픽셀을 포함할 수 있다.

본 출원의 또 다른 실시예에서, 본질적으로 신규한 서브픽셀 반복 그룹 및 배경광을 포함하는 디스플레이가 제공되는데, 이 배경광은 모든 서브픽셀이 완전히 온될 때 밸런싱된 백색 포인트를 제공하도록 조정된다.

본 명세서에 병합되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면이 본 발명의 예시적인 구현예 및 실시예를 예시하며, 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하도록 작용한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 원리에 따라 이루어진 고 명도의 레이아웃의 몇 가지 실시예를 나타내는 도면.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예 옆에 통상의 RBG 스트라이프 레이아웃에 대한 병행 비교를 각각 나타내는 도면.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예 옆에 통상의 RBG 스트라이프 레이아웃에 대한 병행 비교를 각각 나타내는 도면.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예 옆에 통상의 RBG 스트라이프 레이아웃에 대한 병행 비교를 각각 나타내는 도면.

도 8 내지 도 11a-c는 본 발명의 원리에 따라 이루어진 고 명도의 레이아웃의 몇 가지의 다른 실시예를 나타내는 도면.

도 12는 고 명도의 다른 레이아웃에 대한 흑색 매트릭스에 대해 디스클리네이션(disclination) 영역을 위치시키는 일 실시예를 나타내는 도면.

도 13은 고 명도의 델타 트라이어드(triad) 서브픽셀 레이아웃의 실시예를 나타내는 도면.

도 14 및 도 15는 컬러 서브픽셀이 육각형 격자 상에 있는, 도 2 및 도 3과 유사한 추가적인 실시예를 나타내는 도면.

도 16은 컬러 서브픽셀이 상이한 대각선을 따라 형성하는, 도 4와 유사한 추가적인 실시예를 나타내는 도면.

도 17은 컬러 평면이 정사각형 격자 상에 배치되는, 도 11a와 유사한 추가적인 실시예를 나타내는 도면.

도 18 내지 백색 서브픽셀이 변위되는, 도 24는 추가적인 실시예를 나타내는 도면.

도 25 내지 28은 미러 이미지로 도시된, 이전 실시예의 추가적인 실시예를 나타내는 도면.

이제 구현예 및 실시예에 대해 상세히 언급될 것인데, 이들의 예는 첨부 도면에 예시되어 있다. 가능한 경우, 동일 또는 유사 부분을 언급하기 위해 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호가 사용될 것이다.

RGBW 컬러 액정 디스플레이 및 내츄럴 이미지

"실제 세계"는 감산(subtractive) 컬러 시스템이다. LED 및 레이저와 같은 비교적 드문 방출광을 제외하고, 고 명도의 포화된 컬러는 인간의 일상 생활에서 각자의 활동 과정에서 인간 시각 시스템에 의해 보여지는 실제 세계 장면에서는 발견되지 않는다. 일상의 경험에서, 컬러는 색칠된 물체 상에 떨어지는 비교적 밝은 백색 광에 의해 형성되는데, 이 물체는 광의 일부를 흡수하고 나머지는 반사한다. 컬러는 선택적으로, 스펙트럼의 일부를 흡수하고 스펙트럼의 다른 부분을 반사함으로써 형성된다. 백색 또는 파스텔 컬러 물체와 같은 비-컬러-포화된 물체는 본질적으로 대부분의 광을 반사시킬 수 있어, 복사상 및 시각상 포화된 컬러 물체보다 더 밝다. 반대로, 포화된 컬러를 형성하는 물체는 대부분의 광을 흡수하고 물체 상에 떨어지는 완전한 광 스펙트럼의 좁은 대역(보라색 또는 자홍색의 경우의 띠)만을 반사한다. 이는 비-포화된 컬러 물체에 비해 포화된 컬러 물체의 명도를 감소시킨다. 이는 특히 적색, 녹색, 및 청색을 얻기 위해, 이에 대한 컬러 트라이앵글의 코너 근처인 포화된 컬러에 대해 그러하며, 광은 매우 좁은 파장 대역 내에 있게 된다. 나아가, 거울(specular) 반사가 물체 상에 떨어지는 광 스펙트럼을 본질적으로 변경하지 않는 물체의 표면에서 발생해서, 램버티안(lambertian) 반사시에 고도로 컬러-포화되도록 관찰되는 물체 상에서 조차, 비-컬러-포화되는 반사 하이라이트를 제공한다. 이러한 하이라이트는 다수의 내츄럴한 장면 가운데 가장 밝은 부분이다(예컨대, 밝게 컬러 당구공 상의 오버헤드광의 미러 유사 반사는 흰색이며 컬러화 되어 있지 않다). 따라서, 장면의 실제 성질에 의해, 실제 세계 장면은 밝은 비-컬 러-포화된 물체 및 더 어두운 컬러-포화된 물체를 가질 수 있다.

일부 내츄럴 이미지는 고도로 포화된 컬러를 가질 수 있다. 이러한 이미지에서, 가장 밝은 적색, 녹색, 및 청색은 내츄럴 이미지에서 발견되는 백색보다 훨씬 더 어둡다. 노란색 조차 -- 이 색은 적색 및 녹색의 혼합물로 형성될 수 있다 -- 백색만큼 밝지 않을 수 있다. 다른 이미지 -- 일반적으로 실내 물체의 사진(예컨대, 얼굴) -- 는 이러한 밝게 컬러화된 물체를 갖지 않을 수 있다. 고도로 포화된 컬러 vs. 비-포화된 컬러의 통계적 발생을 조사해 볼 때, 포화된 컬러가 내츄럴 이미지에서 비교적 드물다는 것을 발견한다. 포화된 컬러가 발생할 때 이 컬러는 매우 어둡다. 나아가, 내츄럴 장면 내에 컬러 정보의 감산 성질이 제공되는 경우, 밝은 포화된 컬러는 거의 비-실존한다.

내츄럴 장면을 렌더링하기 위한 전자 디스플레이에서, 매우 밝은 비-컬러-포화된 컬러 및 더 어두운 고도로 포화된 컬러를 생성할 수 있는 것이 최적일 수 있다. 통상의 3개의 원색, RGB 시스템의 능력의 검사시에, 이 시스템은 비-포화된 컬러 명도가 부분적으로-포화된 컬러의 가산에 대해 제한되는 컬러 가산 시스템이라는 것을 주목한다. RGB 시스템의 명도/채도 컬러 범위는 일반적으로 더 밝은 비-포화된 컬러를 가지나, 매우 밝은 비-포화된 컬러를 재생하지는 못한다.

비-포화된 컬러의 명도와 필터링된 배경광 디스플레이의 컬러 채도 범위 사이의 절충(trade-off)이 존재한다. 컬러가 더 많이 포화되게 필터링할수록, 이 필터링된 컬러는 비-포화된 명도에 덜 추가할 수 있다. 이는 휘도/채도 압축을 생성하는데, 비-포화된 컬러는 명도가 감소되며 포화된 컬러는 압축, 탈포화되어 절충 시스템의 한계 내에 맞추어진다. 다른 컬러 형성 시스템이 더 양호한 디스플레이 내츄럴 이미지에 요구된다.

RGBW 액정 디스플레이는 추가적인 원색: 백색을 제공한다. 이러한 백색 서브픽셀은 본질적으로 적색, 녹색, 및 청색 서브픽셀보다 더 밝은데, 그 이유는 백색은 본질적으로 모든 광의 통과를 허용하는 투명 필터를 사용해서 형성되는 반면에, 다른 세 개의 컬러는 모두 대역이지만 좁은 스펙트럼 대역을 필터링해서 형성되기 때문이다. 이러한 필터는 이상적인 대역통과 필터가 아니기 때문에, 투과도는 필요한 대역통과 파장에서조차 100% 미만인데, 이는 나아가 서브픽셀을 어둡게 만든다. 백색 서브픽셀은 컬러 서브픽셀의 명도의 최대 4배 또는 그보다 더 큰 배수를 가질 수 있다. 따라서, 백색 서브픽셀의 사용은 비-포화된 컬러를 디스플레이할 때 패널의 명도를 상당히 증가시킨다.

패널의 영역의 1/4이 백색 서브픽셀에 대해 사용되는 경우, 나머지 RGB 서브픽셀의 명도는 1/4만큼 감소된다. 그러나, 비-포화된 컬러가 밝은 백색 서브픽셀로부터의 컨트리뷰션(contribution)을 이용해 형성될 수 있어, 상당히 더 높은 명도를 제공한다. 결과적인 패널은 '실제 세계'의 명도/컬러 범위 엔벨로프 모양에 더 가까운 모양을 갖는다. 포화된 컬러의 명도의 손실은 내츄럴 이미지의 통계를 고려할 때 허용가능한 절충이다. 그러나, 통상의 RGB 원색의 선택이 원색의 필요한 채도와 비-포화된 컬러의 명도 사이의 절충이기 때문에, 백색 서브픽셀의 도입은 새로운 최적화 포인트를 제공한다.

백색 서브픽셀이 비-포화된 컬러의 명도의 대부분을 제공하기 때문에, RGB 원색의 채도는 비-포화된 컬러의 명도의 최소 감소만으로 증가될 수 있다. 이러한 감소는 통상의 RGB 스트라이프 디스플레이에서 발견되는 1:3 종횡비 서브픽셀에 비해, 감소된 수평 서브픽셀 밀도를 갖는, 일부 (예컨대, 소형) 패널에 대해 1:2 종횡비 서브픽셀의 개구비의 증가에 의해 부분적으로 오프셋될 수 있다. 이는 통상의 RGB 디스플레이에 비해 매 포인트에서 개선된 명도 및 채도 엔벨로프 모두를 갖는 RGBW 디스플레이를 야기할 수 있다. 완전히 포화된 컬러는 RGB 시스템에 비해 최적화된 RGBW 시스템 상에서 더 어두워질 수 있으나, RGB 시스템의 채도 최대 컬로 포인트에서, RGBW 명도는 동일하거나 더 높을 수 있다. 따라서, 어떠한 실질적인 컬러 명도 손실도 발생하지 않는다.

이러한 RGBW 시스템은 '실제 세계' 내츄럴 이미지 엔벨로프 및 통계에 더욱 근접해서 접근해서, 더 높은 명도 및 더 깊은 채도를 제공한다. 본 발명은 디스플레이를 위한 복수의 고 명도 레이아웃을 개시한다. 이러한 레이아웃은 계속해서, - 종래 기술 내의 또는 본 명세서에 병합된 다수의 출원에 개시된 바와 같은 - 다양한 범위 매핑 알고리즘(GMA)에 의해 구동될 수 있다. 나아가, 본 명세서에 병합된 출원에 개시된 바와 같은 서브픽셀 렌더링(SPR) 알고리즘의 사용으로, 이러한 패널은 컬러 정확도를 유지할 수 있는 한편, 비용을 낮추고 대비를 증가시킬 수 있다.

참고문헌으로 병합된 다른 출원에 개시된 바와 같이, SPR 알고리즘의 일 실시예는 백색 서브픽셀을 다른 컬러 원색으로서 취급한다. 컬러 이론 기본에서 시작하면, 이러한 실시예는 선형 매트릭스 곱셈을 사용해서 입력 RGB의 값을 변환한다. 이는 모든 컬러의 색조 및 채도를 유지하는 변환을 야기한다.

RGB로부터 RGBW로의 명도 증가는 선형일 수 있으며 RGBW 명도/채도 범위 엔벨로프 내의 모든 컬러에 대해 상수 승수(multiplier)일 수 있다. 이미지 내의 밝은, 포화된 컬러는 RGBW 명도/채도 범위 엔벨로프를 초과하는 경우에, 일 실시예는 이 컬러를 디스플레이가 렌더링할 수 있는 동일한 색조 및 채도에서 가장 밝은 컬러에 매핑한다. 이는 인간 시각 시스템이 절대 명도를 측정하지 않고 상대 명도만을 측정하기 때문에 합리적인 절충일 수 있다. 나아가, 매우 밝은, 고도로 포화된 컬러는 내츄럴 이미지에서 드문 발생이다. 따라서 고도로 포화된 컬러의 피크 명도를 낮추는 것은 이미지를 심하게 왜곡시키지 않으나, 컬러 채도 및 색조가 왜곡될 때 이들은 일반적으로 현저하게 인식된다.

디스플레이를 위한 고 명도 레이아웃

고 명도(예컨대, RGBW) 레이아웃의 몇 가지 장점 및 절충에 대해 검토하였는 바, 이러한 레이아웃의 몇 가지 실시예가 이제 개시될 것이다. 도 1은 레이아웃(100)의 일 실시예를 나타낸다. 레이아웃(100)은 본질적으로 복수의 서브픽셀 그룹(102)을 포함하는데, 이 그룹은 나아가 백색(예컨대, 비 컬러 필터)(104), 녹색(106), 적색(108) 및 청색(110) 서브픽셀을 포함한다. 보여지는 바와 같이, 백색 서브픽셀이 모든 서브픽셀의 대다수이며 선택적으로 나머지 컬러 서브픽셀보다 더 작은 크기 및/또는 영역을 포함할 수 있다. 대부분의 더 얇은 서브픽셀 상에 백색을 배치하는 값은 이 서브픽셀이 높은 변조 전달 함수(MTF) 깊이를 제공하는 것이다. 적색 및 청색 서브픽셀과 비교할 때 동일한 효과가 녹색 서브픽셀의 더 높은 발생에 제공된다.

이러한 디스플레이를 서브픽셀 렌덩하는 것에 대해, 백색 서브픽셀은 인입하는 통상의 데이터 세트(예컨대, RGB 또는 임의의 다른 적절한 데이터 포맷)를 이용해 일대일 매핑될 수 있다. 컬러는 이때 서브픽셀 렌더링될 수 있으며 참고문헌으로 병합된 몇 개의 출원에 설명된 방식으로, 적당한 컬러를 유지하도록 색채 에일리어싱을 제거하기 위해 필터링될 수 있다. 또한, 면의 위상이 인입하는 데이터 세트와 일치하도록 또는 필요한 백색 서브픽셀 정렬과의 위상이 180°가 되도록 조정될 수 있다. 첫 번째 것은 글자 및 다른 비 대역-제한된 이미지에 적절할 수 있으며, 두 번째 것은 화상에 또는 글자, 상형문자 등의 서브픽셀 렌더링을 수퍼샘플링하는 것에 적절할 수 있다. 컬러 서브픽셀 위치는 또한 대역제한된 이미지의 적당한 디지털 이미지 재구성을 위한 보간/서브픽셀 렌더링으로부터 혜택을 볼 수 있다.

배경광 컬러 온도가 밸런싱된 백색을 제공하기 위해 일반적인 RGB LCD를 위한 자홍색, 적색 및 청색 에너지보다 더 많은 에너지를 갖도록 조정될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 대안적으로, 녹색 서브픽셀은 CIE 1931 챠트상의 상위 녹색 포인트를 향해 조정될 수 있어, 명도를 감소시키나 컬러 채도는 증가시켜, 더 양호한 컬러 범위 및 적당한 백색 밸런스를 제공한다. 다른 대안은 위 두 가지 실시예의 효과를 결합하는 것일 수 있다. 이러한 레이아웃은 모든 방향의 백색 서브픽셀의 나이퀴스트 한계에서 MTF 한계(MTFL)를 갖는다는 것이 또한 주목되어야 한다. MTFL은 색체 에일리어싱없이 동시에 렌더링될 수 있는 흑색 & 백색 라인의 최대수로서 고려될 수 있다.

본 발명이 반복 서브픽셀 그룹의 모든 미러 이미지 및 도 1에 그리고 본 명세서에 개시된 모든 도면에 가능한 다른 대칭성을 포함한다는 것이 인식될 것이다. 추가적으로, 컬러 서브픽셀의 위치 할당은 또한 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 변경할 수 있다. 예컨대, 도 1의 적색 및 청색 서브픽셀의 위치는 본 발명의 범위 내에서 변경 및 전치될 수 있다. 또한, 녹색 서브픽셀의 위치는 본 발명의 범위 내에서 적색 및 청색 서브픽셀을 이용해 변경될 수 있다.

본 발명을 위한 다른 실시예 세트는 "백색" 서브픽셀을 갖는 본 명세서에 나타난 모든 서브픽셀 레이아웃에 대해, 추가적인 실시예가 일부의 또는 모든 "백색" 서브픽셀을 컬러 "황색", "회색", 또는 "청색-회색"(예컨대, 컬러화되지 않고 완전히 투과성임)으로 교체할 수 있는 것을 포함한다. 황색, 회색, 또는 청색-회색은 백색이 갖는 것과 동일한 투과도를 갖지 않으나; 황색, 회색 또는 청색-회색은 고 투과도를 나타내며 또한 "고" 명도 성능을 제공한다. 적색, 녹색, 청색, 백색, 및 청록색을 채용하는 서브픽셀 레이아웃에 대해, 일부의 또는 모든 백색을 컬러 "분홍색"으로 교체하는 것이 바람직할 수 있다.

고 명도 레이아웃의 두 개의 다른 실시예가 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 백색 서브픽셀이 대다수의 서브픽셀이며 선택적으로 감소된 크기 또는 치수일 수 있다. 이는 고 MTF 한계 성능을 제공한다. 도 2 내의 반복 패턴(202)은 적색, 녹색, 및 청색 서브픽셀 - 이뿐만 아니라 청록색 서브픽셀(204)(이들 도면 내의 청색 서브픽셀보다 더 미세한 수평 빗금선으로 도시됨) - 을 포함한다. 이는 아마 필요한 것보다 더 많은 청색 해상도를 가질 수 있으나, 배 열은 제조 및 서브픽셀 렌더링하기 위해 일직선(straight-forward)이어야 한다. 백색 컬러 밸런스에서, 배경광은 RGB LCD 디스플레이를 위한 일반적인 배경광보다, 증가된 청록색 투과에 맞서기 위해, 더 많은 적색 에너지를 가질 수 있다. 대안적으로, 녹색 및 청록색은 CIE 1931 챠트의 녹색 피크를 향해 더 어둡고 더 순수한 컬러일 수 있어, 고 컬러 온도 디스플레이를 야기한다. 이 배열은 밝은, 고 MTF 한계, 고 SPR 무아레(Moire) 한계, 고 컬러 범위 디스플레이를 허용할 수 있다. 백색 서브픽셀이 명도를 시스템에 추가하고 청록색 컬러의 사용이 더 넓은 컬러 범위를 제공하는 경향이 있는 경우에, 소수의 서브픽셀 컬러 포인트가 깊게 포화되어 넓은 컬러 범위를 야기하도록 설정하는 것이 유리할 수 있다.

도 3은 깊은 청색 성능의 대가로 훨씬 더 높은 MTF 한계 성능을 허용하는, 5가지 컬러 시스템, RGMCW 시스템에 대한 대안을 나타낸다. 반복 서브픽셀 그룹(302)은 적색, 녹색, 청록색(204) 및 자홍색(304) 서브픽셀을 포함한다. 다른 실시예에서, SPR 무아레 한계를 완전한 원으로 확장하기 위해 소수의 서브픽셀 격자로부터의 백색의 다수의 서브픽셀을 180°수직으로 변위하는 것이 가능할 수 있다. 이러한 레이아웃이 백색 서브픽셀의 사각형 격자를 가질 수 있기 때문에, 변위된 단색의 MTF 한계는 사각형 MTF 한계 경계이어서, 통상의 RGB 스트라이프 시스템의 한계와 매칭한다.

도 4는 고 명도 레이아웃(400)의 또 다른 실시예이다. 이 레이아웃의 반복 서브픽셀 그룹은 3 x 6 서브픽셀 그룹(402)인데, 컬러 서브픽셀은 모자이크 패턴의 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀을 포함한다. 여기에서 백색 서브픽셀이 역시 대다수 의 서브픽셀이며 선택적으로는 나머지 컬러 서브픽셀보다 더 좁다. RGB 컬러 서브픽셀은 수 및 크기에서 동일하다. 이러한 디스플레이는 모든 서브픽셀 값이 완전한 "온"일 때 통상의 배경광 컬러를 사용하는 그리고 최대 명도에서 순수한 백색을 갖는 이익을 가질 수 있다. 이러한 패널은 또한 제조하는 동안 마스크 이동이 발생할 때 컬러 이동에 면역이 있을 수 있다.

이러한 패널은 코너로의 고 휘도 MTF 한계 뿐만 아니라 확장된 무아레 한계를 가지는 경향이 있다. 그러나, 전형적인 모자이크 패턴에서와 같이, 고도로 비대칭형의 크로미넌스 MTF 한계를 가질 수 있다. 패널 영역의 1/3이 높은 명도의 흰색이기 때문에, 명도는 동일한 컬러 필터 포인트를 사용하는 종래의 RGB 패널보다 상당히 더 높게 되는 것이 예측된다. 백색의 이러한 증가된 명도는, 이전에 설명된 바와 같이, 더 높은 채도 그러나 더 낮은 투과 컬러 필터를 사용해서, TV 또는 HDTV 제품에 대해 컬러 범위 증가를 위한 일부의 명도 이득을 절충하는데 사용될 수 있다.

대안으로서, 서브픽셀 폭 비율이 백색/컬러 명도 절충에 필요한 경우 변경될 수 있다. 예컨대, 두 개의 크기를 동일하게 설정해서, 더 밝은 백색 값을 제공하나 더 낮은 포화된 컬러 명도를 제공할 수 있다. 이러한 예는 동일한 크기의 서브픽셀을 사용하는 증가된 혜택을 가지며, 일대이(1:2) -- 또는 대안적으로, 일대삼(1:3) --의 종횡비는 현재의 설계 규칙을 이용해서 설계 및 제조하기가 매우 쉽다. 또 다른 대안은 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀을 수직 또는 수평 스트라이프로 배치하는 것일 수 있다.

공동 계류중인 '094출원에서, 도 5b의 레이아웃이 제안되었는데, 픽셀 크기는 2:3(폭:높이)의 종횡비를 갖는다. 이는 동일한 해상도의 RGB 스트라이프에 비해 증가된 픽셀 가시도를 야기할 수 있다. 따라서, 도 5b는 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브픽셀을 가지나, 비교를 위해 도 5a에 도시된 통상의 RGB 스트라이프의 일대삼(1:3) 종횡비를 갖는, 유사한 레이아웃 반복 그룹(502)을 도시한다. 하나의 장점은 레이아웃이 기존의 RGB-스트라이프 TFT 어레이를 사용할 수 있다는 것이다.

픽셀 크기는 동일하나 컬러 순서는 변경된다는 것이 주목되어야 한다. 반복 사이클은 2x3 픽셀이다. 백색 픽셀은 행 내의 라인에 나타나나, 다른 실시예를 위해 변경이 이루어질 수 있다. 이 설계를 위한 해상도는 RGB 스트라이프에 비해 수평축으로 2x이며 수직으로 1x이어야 한다. 서브픽셀 렌더링은 수평으로 스케일링을 수행하도록 조정될 수 있거나, 비디오 칩이 수평축으로 2x 속도로 데이터를 샘플링하기 위해 사용될 수 있다. 모든 경우에, LCD 성능은 더 작은 무아레 잡음 및 더 높은 MTF로 개선되어야 한다. 25% 컬러 필터 투과를 위한 명도 이득은((5/6)*25+(1/6)*100)/25=37.5/25=1.5이어야 한다.

도 6b는 반복 그룹(602)을 갖는 또 다른 실시예(도 6a 내의 RGB 스트라이프화된 패널과 가깝게 도시됨)이다. 본 실시예에서, 서브픽셀은 본질적으로 백색 밸런스를 유지하기 위한 동일한 크기이다. 반복 그룹(602)은 2x4 서브픽셀이다. 컬러수는 반복 그룹(R,G,B,W) 내에서 동일하다는 것이 주목되어야 한다. 이는 기존의 배경광을 갖는 밸런싱된 백색을 야기한다. 이 경우에, 수평 및 수직 해상도는 RGB 스트라이프와 동일하나 컬럼 구동기 및 TFT의 수는 1/3만큼 감소된다. 명도 이득은 컬러 필터 투과에 따른다; 컬러 필터에 대해 (일반적으로) 25% 투과 및 백색에 대해 100%를 가정하면, 백색 스크린의 투과는 (3/4)*25+(1/4)*100=175/4=43.75%인데, 이는 대략 43.75/25=1.75인 이득이다.

도 7b(비교를 위해 도 7a 내의 RGB 스트라이프 레이아웃에 가깝게 도시됨)는 도 6b의 변형이다. 이 경우에, 서브픽셀 반복 그룹(702)은 그룹(602)과 동일하나 1:3 종횡비이다. 이 경우에, 수평 해상도는 1.5x만큼 증가되는 경향이 있다. 이 설계는 어떠한 비용 절감없이 기존의 TFT 어레이 및 구동 전자장치를 사용하나, 해상도 및 명도가 증가되는 경향이 있다. 명도 이득은 위에서 주목된 바와 유사하다.

이제, 본 명세서에 개시된 신규한 고 명도 레이아웃을 갖는 명도가, 따라서, 휴대용(예컨대, 이동 전화) 애플리케이션 및 TV 시장에 영향을 줄 수 있다. 일반적인 RGB-스트라이프 LCD를 사용함에 따라, LCD의 투과도는 컬러 필터 및 편광판 투과뿐만 아니라 TFT 어레이의 "종횡비"에 따라, 일반적으로 5-10%이다. 따라서 배경광으로부터의 5000-10000cd/m2 출력 만큼의 500 cd/m2출력을 얻는 것이 필요할 수 있다. 이는 비용을 증가시킬 수 있으며 TV 시스템의 열을 증가시킬 수 있다. 휴대용 애플리케이션에서, 이는 배터리 수명을 감소시킬 수 있다.

본 명세서에 개시된 신규한 고 명도 레이아웃을 이용해, 배경광 명도가 본질적으로 동일한 해상도를 갖는 통상의 RGB 스트라이프화된 시스템에 의해 요구되는 것의 1/2만큼 감소될 수 있다. 배경광 명도의 이러한 감소는 (a)이러한 신규한 레이아웃을 사용해서 개구비를 증가시킴으로써, 그리고 (b)백색 서브픽셀을 증가시킴으로써 시스템의 투과를 증가시킴으로써 가능해진다. 이러한 실시예에서, 시스템의 명도는 최대 1.75x만큼 개선될 수 있거나, 대안적으로 전력이 40%보다 더 많이 감소될 수 있다. 가정에서의 사용을 위한 LCD TV의 경우에, 이는 상당한 전력, 비용, 및 열 절감을 위해 램프수를 16에서 10으로 줄이는 한편 평균 명도를 유지하는 것을 의미할 수 있다.

모든 이러한 고 명도 레이아웃에서, 이러한 레이아웃의 성능을 비교하는 것을 돕기 위해 "메리트 수(Figure of Merit)"(FOM)을 검토할 수 있다. 간략화된 FOM은 퍼센트로 표현되는, 서브픽셀에 의해 나누어진 각각의 축에서 MTFL에 의해 표현된 픽셀의 수일 수 있다.

예컨대, 통상의 RGBW "쿼드(Quad)" 패턴은 정사각형 패턴의 반복 그룹:

G B

R W

을 갖는다.

대형 게시판에서, 쿼드 패턴은 정사각형 반복 유닛으로 배열된 네 개의 백열 램프로 구현된다. 컬러 원색은 램프 상에서 색소 페인트(pigment paint)에 의해 형성된다. 명도 손실이 상당해서, 필터링되지 않은 백색 램프는 매우 부족한 명도를 제공한다. 쿼드 패턴은 일반적으로 정사각형 픽셀로서 취급된다. 서브픽셀 렌더링이 이용(및 이에 따라 개선)될 수 있으나, 쿼드 패턴은 본 명세서에 개시된 신규한 레이아웃만큼 최적은 아니다 - 그 이유는 쿼드는 임의의 축 내의 두 개의 서브픽셀 라인으로 단일 백색 라인을 작도할 것을 요구하기 때문이다. 네 개의 서브픽셀을 하나의 '픽셀'과 같게 취하기 때문에, FOM 값은 25%이다.

도 8은 1:2 종횡비의 서브픽셀을 구비하는 반복그룹(802)을 본질적으로 포함하는 또 다른 실시예이다. 이 레이아웃은 액정 디스클리네이션(disclination)을 야기하는 더 작은 에지 경계를 가질 수 있으며, 이에 따라 RGBW 쿼드 및 심지어는 RGB 스트라이프를 기초로 해서 LCD보다 더 높은 대비를 갖는다. 위 쿼드와 같은 이러한 레이아웃은 25% 백색 영역을 가짐에 따라, 동일한 해상도를 갖는 RGB 스트라이프 패널보다 대략 75% 내지 100% 더 밝은 명도를 가질 수 있다. 각 컬러는 45°로 정사각형 격자 상에 있다는 것이 주목되어야 한다. 이 레이아웃은 오직 하나의 서브픽셀 행만으로 단일 백색 라인을 작도할 것을 요구하는 한편, 여전히 두 개의 서브픽셀 컬럼을 요구한다. 따라서, FOM값은 이에 따라 50%이다.

도 9는 반복 그룹(902)을 본질적으로 포함하는 또 다른 실시예이다. 이는 매우 고 해상도 (300+ dpi)의 이동 전화기에서 유리할 수 있다. 청색 해상도가 이 레이아웃에서 감소되기 때문에, 모든 서브픽셀이 완전한 값으로 턴 온 될때 충분한 청색 광이 패널을 필요한 백색으로 유지하기 위해 이용가능하다는 것을 보장하도록 고 컬러 온도 배경광을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 백색 영역이 단지 17%이기 때문에, 명도 증가는 대략 50%이다. 서브픽셀의 종횡비는 2:3(또는 대안적으로 1:3)일 수 있다. 도 9의 레이아웃에서, 이 레이아웃을 위한 FOM이 66%라는 것이 보여진다.

도 10은 서브픽셀 반복 그룹(1002)을 갖는 또 다른 실시예이다. 서브픽셀이 1:3 종횡비인 채로 남아있기 때문에, 이러한 레이아웃을 위해 기존의 백플레인(backplane)을 이용하는 것이 용이할 수 있다. 이 레이아웃은 이 레이아웃이 대 체하는 통상의 RGB보다 수평축에서 더 높은 MTFL을 갖는다. 이것은 또한 대략 75% 더 밝다. 추가적인 수평 해상도는 나아가 무아레 왜곡을 감소시킬 수 있다. 입력 신호가 더 높은 해상도를 갖는 경우, 이를테면 1080i 신호를 720p HDTV LCD로 또는 480i TV 상의 720p로 스케일링 다운하는 경우, 이 패널은 RGB 스트라이프 패널보다 최대 50% 더 높은 수평 해상도를 나타낼 수 있어, 더 높은 해상도 포맷의 완전한 수평 해상도를 나타낸다.

도 11a는 4 x 8 서브픽셀 반복 그룹(1102)을 갖는 고 명도 레이아웃의 또 다른 실시예이다. 보여지는 바와 같이, 서브픽셀은 종래의 직사각형과는 상이한 형태이다. 백색 서브픽셀(빗금없이 도시됨)이 대다수의 서브픽셀이며 선택적으로는 본 실시예에서 적색, 녹색, 청색 및 청록색을 포함하는 컬러 서브픽셀과 유사한 크기 또는 면적이다. 보여지는 바와 같이, 백색 서브픽셀은 컬러 서브픽셀에 대해 (예컨대, 180°변위되어) 개재될 수 있다. 또한 보여지는 바와 같이, 서브픽셀 반복 그룹(1102)은 다른 도면에 도시된 다른 서브픽셀 반복 그룹보다 더 큰데, 그 이유는 컬러 서브픽셀이 육각형 격자 상에 배치되기 때문이다. 육각형 격자의 하나의 가능한 장점은 육각형 격자가 푸리에 에너지를 더 많은 방향 및 지점으로 분산시키는 경향이 있다는 것이다. 이는 특히 청색 서브픽셀에 의해 야기되는 어두운 휘도 웰(dark luminance well)에 유용할 수 있다. 다른 가능한 장점은 각각의 행이 모두 네 개의 컬러뿐만 아니라 백색 서브픽셀을 포함해서, 수평 라인이 색차 에일리어싱(chromatic aliasing) 없이 완전히 샤프닝된 흑색 및 백색이 되게 한다는 것이다. 본 명세서에 도시된 모든 도면의 모든 서브픽셀 반복 그룹이 또한 유사한 방식 으로 육각형 격자 상에 배치될 수 있다는 것이 인식될 것이며 이는 본 발명의 범위 내에서 예견된다.

도 11b는 고 명도 레이아웃의 또 다른 실시예로서, 백색의 대다수의 서브픽셀이 소수의 서브픽셀로부터 수직으로 변위되어 있다. 이는 SPR 무아레 한계를 완전한 원으로 확장시키는 경향이 있다. 레이아웃이 정사각형의 백색 서브픽셀 격자를 갖는 경우, 디스플레이된 단색 MTF 한계는 정사각형 MTF 한계 경계이며, 통상의 RGB 스트라이프 시스템의 것과 매칭된다. 본 명세서에 개시된 모든 레이아웃은 매우 수직으로 변위된 백색 서브픽셀을 갖도록 이루어질 수 있으며 본 발명의 범위는 이러한 대안을 포함한다는 것이 인식될 것이다. 도 11c는 고 명도 레이아웃의 또 다른 실시예로서, 백색 서브픽셀이 델타 트라이어드(delta triad) 패턴의 청색 서브픽셀을 대체한다. 서브픽셀이 도 11c에서 도트로 도시되어 있으나, 이 서브픽셀은 물론 직사각형 서브픽셀 - 또는 (필요한 경우) 다수의 다른 형태 - 로 구현될 수 있다.

위에서 언급된 바와 같이, LCD 대비는 다수의 파라미터에 의해 설정되는데, 이 파라미터는 디스클리네이션 또는 서브픽셀의 에지 주위의 다른 LC 왜곡으로부터의 광 누설을 포함한다. 이 영역으로부터 나오는 광을 제거하기 위해, 흑색 매트릭스가 이 영역을 커버하도록 확대될 수 있다. 이는 광 투과를 감소시킬 수 있으나, 또한 대비를 개선시킬 수 있다. 도 12는 하나의 가능한 실시예를 도시한다. 흑색 매트릭스가 확대되어 컬러 필터(1202)에 인접하며, 아래의 디스클리네이션 영역(1206)을 감추는 경향이 있다.

본 명세서에 (그리고 본 명세서에 병합된 다수의 출원에) 개시된 다수의 실시예에서, 레이아웃은 일반적인 RGB 스트라이프보다 더 넓은 서브픽셀을 사용하는데, 이는 픽셀 밀도에 따라 개구비에서 10-100% 증가를 야기하는 경향이 있다. 흑색 매트릭스가 일정하게 유지될 수 있으며 광 투과가 증가한다. 그러나, 광 투과 이득의 일부를 "포기"하고 픽셀의 에지에서 더 많은 디스클리네이션 영역을 커버하도록 흑색 매트릭스 너비를 증가시키는 것이 또한 바람직할 수 있다. 이는 LCD의 어두운 상태 명도를 감소시킴으로써 전체적인 대비를 개선할 수 있다. 밝은 상태 명도가 증가된 투과로 인해 더 높아질 수 있음에 따라; 대비비가 개선될 것이다. 나아가, 흑색 매트릭스가 상이한 컬러 영역, 서브픽셀에 대해 특히 조정될 수 있어, 더 밝은 서브픽셀, 이를 테면 흰색, 녹색, 또는 심지어 청록색이 디스클리네이션으로부터 누설을 감소시키기 위해 흑색 매트릭스에 의해 커버되는 주위에서 더 많은 영역을 가짐에 따라, 대비를 증가시키는 한편 적색 및 청색과 같은 더 어두운 컬러의 포화된 명도를 어느 정도로 유지한다. 이에 따라, 각각의 컬러 서브픽셀이, 필요한 경우, 독립적으로 조정될 수 있다. 예컨대, 흰색은 이미지 대비에 가장 큰 영향을 주도록 대부분의 영역이 흑색 매트릭스에 의해 커버되게 할 수 있다.

디스클리네이션이 픽셀의 에지 주위에서 광 누설의 소스로서 설명되었으나, 본 발명은 이러한 현상만으로 제한되지 않는다. MVA 또는 IPS 설계에서의 셰브론 패턴과 같은 다른 설계에서, 광 누설은 전극 에지에 의해 야기되는 전계 효과에 의해 야기될 수 있다. 확대된 흑색 매트릭스는 또한 이러한 광 누설 소스를 감추는 것을 도울 것이다. 이러한 개념은 임의의 RGBW 설계뿐만 아니라 3-컬러(즉, 서브픽 셀로서 단지, 적색, 녹색 및 청색을 사용함) 또는 다른 다수의 원색 레이아웃(즉, 서브픽셀로서 흰색을 사용하지 않음)인 레이아웃에 똑같이 잘 적용될 것이라는 것이 인식되어야 한다.

본 명세서에 설명된 레이아웃이 LCD 디스플레이에 적절하나, 이러한 레이아웃은 백열 램프 기반의 디스플레이, 발광 다이오드(유기 및 무기 모두) 기반의 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 및 다수의 다른 다양한 디스플레이 기술 에서 똑같이 적용됨을 알 수 있다.

도 13은 본질적으로 도 11c의 컬러 할당에 대응하는 델타 트라이어드 서브픽셀 레이아웃의 일 실시예이다. 물론, 본 발명은 본 특정 실시예의 미러 이미지 및다른 대칭성을 포함한다.

도 14 및 15는 도 2 및 3과 유사한 추가적인 실시예로서, 나아가, 개별적인 컬러 서브픽셀이 정사각형 격자와 대립해서, 육각형 격자 상에 배치된다.

도 16은 도 4와 유사한 추가적이 실시예이나, 나아가 컬러 서브픽셀이 도 4에 나나탄 것과 상이한 대각선 스트라이프 패턴을 형성한다.

도 17은 도 11a와 유사한 다른 실시예이나, 단일 컬러 평면이 육각형 격자와 대립해서, 정사각형 격자 상에 배치된다.

도 18 내지 24는 본 명세서에 이전에 나타난 다른 도면의 실시예이나 - 도시된 바와 같이 변위된 백색 서브픽셀을 구비한다.

도 25, 26, 27 및 28은 본 명세서에 이전에 나타난 다수의 도면의 실시예이나 - 미러 이미지로 나타난다.

본 발명이 예시적인 실시예를 참조해서 설명되었으나, 다양한 변경이 이루어질 수 있으며 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 등가물이 본 발명의 요소를 위해 대체될 수 있다는 것이 당업자는 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않고 특별한 상황 또는 소재를 개시된 내용에 적응시키도록 많은 변형이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위해 고려된 최적 모드로서 개시된 특별한 실시예에 제한되지 않으며, 본 발명은 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 모든 실시예를 포함할 것이다.

본 출원은 디스플레이 디바이스 및 시스템을 위한 서브픽셀 레이아웃에 이용가능하다.

Claims

서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치로서, 상기 서브픽셀 반복 그룹은 적어도 하나의 제1 그룹을 포함하며, 상기 제1 그룹은:

를 포함하되, W는 흰색 서브픽셀이고, G는 녹색 서브픽셀이며, R은 적색 서브픽셀이고, B는 청색 서브픽셀이며, C는 청록색 서브픽셀이고, M은 자홍색 서브픽셀인, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 흰색 서브픽셀은 컬러 서브픽셀보다 더 작은 크기인, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

컬러 서브픽셀은 제1 종횡비를 포함하며 상기 흰색 서브픽셀은 제2 종횡비를 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

컬러 서브픽셀 및 상기 흰색 서브픽셀은 동일한 종횡비를 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제3 항에 있어서,

상기 제1 종횡비는 1:2이고 상기 제2 종횡비는 1:3인, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 서브픽셀은 직사각형인, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 서브픽셀 반복 그룹은 적어도 하나의 제2 그룹을 포함할 수 있으며, 상기 제2 그룹은: 상기 제1 그룹을 포함하는 반복 그룹의 미러 이미지; 상기 제1 그룹을 포함하는 반복 그룹의 대칭 변환 및 상기 제1 그룹을 포함하는 반복 그룹의 육각형 격자 변환을 더 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치이며 흑색 매트릭스는 디스클리네이션 영역 위에 있는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제8 항에 있어서,

흑색 매트릭스는 더 밝은 서브픽셀에 대해 디스클리네이션 영역 위에 상대적으로 더 많은 영역을 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 디스플레이 장치는 배경광을 더 포함하고, 상기 배경광의 온도는 모든 서브픽셀이 최대값으로 턴 온될 때 밸런싱된 흰색이 디스플레이되도록 조정되는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

적어도 하나의 컬러 필터가 협대역통과 필터가 되도록 선택되는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

상기 흰색 서브픽셀이 컬러 서브픽셀에 대해 180°수직으로 변위되는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제5 항에 있어서,

모든 서브픽셀이 최대값으로 턴 온될 때의 명도가 동일한 해상도를 포함하는 RGB 스트라이프 패널과 동일한 명도가 되도록 배경광 출력이 감소되는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치로서, 상기 서브픽셀 반복 그룹은,

W G W B

W R W G

이고 상기 디스플레이 장치는 배경광을 더 포함하되, 상기 디스플레이 장치는 모든 서브픽셀이 최대값으로 턴 온될 때의 밸런싱된 흰색 지점을 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제14 항에 있어서,

상기 배경광은 상기 디스플레이 장치가 상기 밸런싱된 흰색 지점을 포함하도록 자홍색으로 조정되는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제14 항에 있어서,

녹색의 컬러 필터는 상기 디스플레이 장치가 상기 밸런싱된 흰색 지점을 포함하도록 상대적으로 높은 채도를 갖도록 조정되는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치로서,

상기 서브픽셀 반복 그룹은,

W C W B

W R W G

이고, 상기 디스플레이 장치는 배경광을 더 포함하되, 상기 디스플레이 장치는 모든 서브픽셀이 최대값으로 턴 온될 때 밸런싱된 흰색 지점을 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제17 항에 있어서,

상기 배경광은 적색 지점으로 조정되어 상기 디스플레이 장치는 상기 밸런싱된 흰색 지점을 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제17 항에 있어서,

녹색 컬러 필터는 상대적으로 높은 채도를 갖도록 조정되어 상기 디스플레이장치는 상기 밸런싱된 흰색 지점을 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치이되, 상기 그룹은 흰색 서브픽셀 및 복수의 컬러 서브픽셀을 포함하는, 디스플레이 장치로서;

상기 디스플레이 장치는 배경광을 더 포함해서, 상기 디스플레이 장치는, 모든 서브픽셀이 최대값으로 턴 온될 때 밸런싱된 흰색 지점을 가지며;

적어도 하나의 컬러 서브픽셀이, 상기 흰색 서브픽셀보다 더 큰 영역을 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제20 항에 있어서,

상기 배경광의 명도는 감소되어 동일한 서브픽셀 반복 그룹을 갖는 제2 디스플레이 장치의 동일한 명도를 생성하되, 상기 디스플레이 장치와 상기 제2 디스플레이 장치 모두가 최대값을 나타내도록 턴 온된 모든 서브픽셀을 가질 때 상기 제2 디스플레이 장치의 모든 서브픽셀의 종횡비가 1:3인, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제20 항에 있어서,

상기 디스플레이 장치는 60% 이상의 메리트 수(figure of merit)를 갖는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제20 항에 있어서,

상기 디스플레이 장치는 흑색 매트릭스 물질을 더 포함하며, 상기 흑색 매트릭스물질은 서브픽셀의 디스클리네이션 영역의 위에 있는 영역을 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제23 항에 있어서,

상기 흑색 매트릭스 물질은 밝은 서브픽셀 위의 영역에 상대적으로 더 많은, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제20 항에 있어서,

상기 서브픽셀 반복 그룹은 육각형의 컬러 서브픽셀 격자를 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제20 항에 있어서,

상기 흰색 서브픽셀은 상기 컬러 서브픽셀로부터 수직으로 변위되는, 서브픽셀 바복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,

복수의 W 서브픽셀은 하나의 컬러 그룹을 포함하고, 상기 컬러 그룹은: 흰색, 황색, 회색, 청-회색, 및 분홍색을 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치로서, 상기 서브픽셀 반복 그룹은 4 x 2의 2-차원 격자 상에 8개의 서브픽셀을 포함하고, 상기 격자 방향 중 제1 방향은 4개의 라인을 포함하고, 제1 및 제3 라인은 녹색 서브픽셀과 흰색 서브픽셀의 교번 세트를 포함하고 제2 및 제4 라인은 적색 서브픽셀과 청색 서브픽셀의 교번 세트를 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제28 항에 있어서,

상기 녹색 서브픽셀과 상기 흰색 서브픽셀의 상기 제1 및 제3 라인은 상기 녹색 서브픽셀과 상기 흰색 서브픽셀의 체커판 패턴을 형성하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제29 항에 있어서,

상기 적색 서브픽셀과 상기 청색 서브픽셀의 상기 제2 라인 및 제4 라인은 상기 적색 서브픽셀과 상기 청색 서브픽셀의 체커판 패턴을 형성하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제29 항에 있어서,

상기 흰색 서브픽셀은 황색 컬러 서브픽셀에 의해 대체되는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제29 항에 있어서,

상기 제1 격자 방향은 열 라인을 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제29 항에 있어서,

상기 제1 격자 방향은 행 라인을 포함하는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제29 항에 있어서,

상기 서브픽셀의 종횡비는 1:2인, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제29 항에 있어서,

상기 서브픽셀의 종횡비는 1:3인, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제29 항에 있어서,

상기 서브픽셀의 종횡비는 2:3인, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제29 항에 있어서,

적어도 하나의 컬러 서브픽셀의 컬러 채도는 통상적인 3-컬러 디스플레이 장치 내에서의 적어도 하나의 컬러 서브픽셀의 통상의 컬러 채도 이상으로 증가되는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.
제29 항에 있어서,

상기 디스플레이 장치의 흑색 매트릭스는 대비를 개선하기 위해 확대되는, 서브픽셀 반복 그룹을 포함하는 디스플레이 장치.