KR20020032307A - 소정의 값으로 설정된 매트릭스배열 픽셀의 종횡비를 갖는디스플레이패널 및 그 디스플레이패널을 사용한디스플레이장치 - Google Patents

Abstract

컴퓨터 출력을 위해 만들어진 LCD패널을 사용하는 LCD장치에서, 일정한 텔레비전시스템의 화상신호가 디코더에 의해 필드단위의 화상데이터로 변환되고 컨버터에 의해 그로부터 얻어진 프레임단위의 화상데이터는 LCD패널에 공급되어 그 화상데이터로 이루어진 화면을 표시한다. 프레임단위 화상데이터의 수평 및 수직 픽셀 수의 비와 일정한 텔레비전시스템의 종횡비에 기초하여 디스플레이패널의 유효스크린에 형성된 각 단위픽셀의 가로세로 비를 변경함으로써 텔레비전시스템의 화상신호의 원래 종횡비로 디스플레이패널의 유효스크린에 화면을 표시한다.

Description

소정의 값으로 설정된 매트릭스배열 픽셀의 종횡비를 갖는 디스플레이패널 및 그 디스플레이패널을 사용한 디스플레이장치{Display panel with ratio of matrix-arrayed pixels set to predetermined value, and display device using such display panel}

본 발명은 텔레비전화상을 표시하는데 적합한 디스플레이패널(display panel) 및 이 디스플레이패널을 갖춘 디스플레이장치에 관한 것이다.

최근 음극선관(CRT) 대신에 LCD가 각광을 받고 있는데, LCD를 사용하는 텔레비전의 발전에 따라서 빠르게 개발되고 있다.

원래 컴퓨터 모니터로 개발되어 사용된 LCD는 현재 널리 보급되어 있는 실정이다. 텔레비전화상을 표시하는 LCD장치를 구성하는데, 컴퓨터용 LCD패널을 사용하는 것이 일반적이다. LCD패널은 컴퓨터 그래픽 디스플레이(VGA) 제어표준에 따르고 있다.

도 9a는 텔레비전시스템의 화상신호에서 얻은 화상신호데이터에 따라서 VGA 제어표준에 의거한 LCD패널(이하, VGA패널)에 화상을 표시한 예를 나타내고 있다.

도 9a는 VGA패널(102)의 유효스크린(102a)을 나타낸다. 여기서, 유효스크린(102a)은 실제로 화상이 표시되어 보여지는 지역으로 정의한다.

VGA패널(102)의 유효스크린(102a)의 해상도는 640×480으로 가정한다. 이 도에서는 도시하지 않았지만, 각 픽셀의 가로세로 비는 1:1로 한다. 따라서, 유효스크린의 종횡비(aspect ratio)는 4:3(640:480)이다.

LCD장치에 텔레비전화상을 표시하는데 있어서, VGA패널을 구동시켜 원래의 아날로그 텔레비전신호를 소정 포맷의 디지털 비디오신호데이터로 바꾸고 그 디지털 비디오신호데이터에 따라서 화상을 표시하여야 한다.

또한, 컴퓨터 출력을 표시하는데 사용되는 모니터의 LCD패널을 사용하기 때문에, 비월주사된 텔레비전신호(1장의 화면을 형성하는 2장의 필드를 비월주사하여 얻음)를 순차 텔레비전신호(위에서부터 차례로 1장의 화면을 주사하여 얻음)로 변환할 필요가 있다. 이러한 이유 때문에, 필드마다 입력되는 필드단위 디지털 비디오신호데이터가 프레임단위로 처리되는 프레임단위 화상데이터로 변환된다.

프레임 화상데이터는 일정한 타이밍에서 VGA패널에 출력되고, VGA패널은 도시하지 않은 구동회로에 의해 구동되어 화면을 표시한다.

여기서 1프레임화면을 나타내는 프레임 화상데이터(101)의 유효픽셀은 720×483으로 되어 있다.

그런데, 프레임화상데이터(101)를 VGA패널(102)에 공급하여 화면을 표시하는 경우에, 표시된 화면이 수직방향으로 줄어들게 된다.

이러한 문제는 VGA패널(102)에 공급되는 프레임 화상데이터(101)의 픽셀의 수가 720×483개이기 때문에, 변환 후의 프레임 화상데이터(101)의 수평 수직 픽셀비가 4:2.68(720:483)이라는데 기인한다.

좀더 구체적으로, 원래 NTSC방식의 수평 수직 화상데이터 비 즉 종횡비는 4:3이지만, 화상데이터가 수평 수직 픽셀비가 4:2.68인 프레임 화상데이터(101)로 변환되기 때문에 화면이 수직방향으로 줄어드는 것이다. 결과적으로, 유효스크린(102a)에 표시되는 화면이 수직방향으로 줄어들게 된다.

상기의 문제에 더하여, 프레임 화상데이터(101)로 구성되는 화면을 VGA패널(102)의 유효스크린(102a)에 표시하는 경우 다음의 문제도 발생하게 된다.

텔레비전신호에는 보통 화면의 가장자리 부분의 화상신호에 불필요한 신호성분이 포함되어 있다. 따라서, 텔레비전화상을 표시할 때, 스크린 내에 전체 화면을 표시하는 대신에 스크린 밖에 가장자리 부분의 화상신호를 위치시키는 방법으로 오버스캐닝을 하여 잡음을 포함하는 가장자리부분의 영상이 표시되지 않도록 하고 있다.

도 9a에서 오버스캐닝에 대하여 설명하면, 우선 수평방향에서 프레임 화상데이터(101)는 720픽셀로 구성되어 있으나 유효스크린(102a)은 640픽셀로 되어 있기 때문에, 프레임 화상데이터(101)에서는 80픽셀이 남는다. 이러한 이유로, 좌우 가장자리부분에 각각 40픽셀의 오버스캐닝 지역이 형성된다.

수직방향에서 프레임 화상데이터(101)는 483픽셀로 구성되어 있으나 유효스크린(102a)은 480픽셀로 되어 있기 때문에, 프레임 화상데이터(101)에는 3픽셀이 남는다. 이러한 이유로, 상하 가장자리부분에 각각 1.5픽셀의 오버스캐닝 지역이 형성된다.

그런데, 수평 및 수직방향으로의 오버스캔량의 비를 볼 때, 수평방향의 오버스캔량이 대략 11%(80픽셀)인데 반하여, 수직방향의 오버스캔량은 0.6%(3픽셀)에 불과하기 때문에, 수직방향과 수평방향의 오버스캔량 사이에 큰 격차가 존재한다. 오버스캔량이 충분하지 못하면, 화면 가장자리부분의 잡음을 완전히 숨길 수 없게 된다. 반면, 오버스캔량이 과도하면, 표시되는 화면영역이 좁아진다. 화상데이터에 잡음이 없는 한, 가장 넓은 영역이 유효하게 표시되는 것이 바람직하다.

그러나 수평방향과 수직방향의 오버스캔량이 불균형하면, 수직방향의 오버스캔량을 증가시켜서 오버스캔량의 비를 적정한 비로 만들 필요가 있다. 이 경우, 처음부터 충분히 큰 수평방향의 오버스캔량은 또한 큰 값으로서 유효스크린(102a)에 표시되는 수평방향의 화면범위를 더욱 좁아지게 하는 단점을 발생시키는 것으로 되어 있다. 이 경우 충분한 수평방향의 화면범위가 보장된다면, 수직방향의 오버스캔량을 작게 유지할 필요가 있어서, 유효스크린(102a)의 상하 가장자리부분에 나타나는 잡음 또는 왜곡을 완전히 숨기는데 실패할 가능성이 있다.

따라서, 종래의 텔레비전화상을 표시하는 LCD장치에서 프레임 화상데이터(101)는 적절한 종횡비를 갖는 프레임 화상데이터로 변환되도록 감축 또는 보간 처리가 행해진다.

도 9b는 프레임 화상데이터의 변환을 실행하는 변환블록의 예를 나타낸다. 이 경우 입력 화상신호는 디코더(121)에 의해 RGB데이터로 변환되어 스캔컨버터(122)에 공급된다. 스캔컨버터(122)는 RGB데이터에 대하여 감축 또는 보간 처리를 행한다. 예를 들면, 입력된 RGB데이터는 그 수직방향 데이터의 감축에 의해 적절한 종횡비의 프레임 화상데이터로 변환되어 VGA패널(102)에 공급됨으로써 종횡비 4:3의 화면이 VGA패널(102)에 표시된다.

그런데, 스캔컨버터(122)에서 감축 또는 보간 처리가 행해지는 종래의 LCD장치에는, 화면의 질이 저하되고 스캔컨버터(122)가 비싸기 때문에 생산비가 높다는 단점이 있다.

수직방향과 수평방향의 오버스캔량의 균형을 맞추기 위한 다른 구조의 LCD장치(아래 기술함)도 주지되어 있다.

도 10a는 LCD장치의 VGA패널의 유효스크린에 프레임 화상데이터가 표시되어 있는 것을 나타낸다. 도 10a에서, 유효스크린(102a)의 상하 부분에 전기적 또는 기계적으로 마스킹영역(104a, 104b)이 형성되어 있다. 수평방향과 수직방향의 오버스캔량은 마스킹영역(104a, 104b)의 마스킹량을 조정함으로써 거의 동일하게 할 수 있다.

예를 들면, 수직방향의 오버스캔량은 대략 53픽셀(483×0.11=53)의 픽셀데이터를 마스킹 함으로써 수평방향과 거의 동일하게 될 수 있다. 따라서 도 10a에서, 25픽셀에 해당하는 각 마스킹영역(104a, 104b)은 각각 유효스크린(102a)의 상하 부분에 형성되어 있다.

도 10b는 도 10a에 나타낸 화면표시를 실현하는 화상신호데이터를 변환하는 변환블록의 예를 나타낸다. 이 경우 역시, 입력 화상신호는 디코더(121)에서 RGB데이터로 변환되어 IP(interlace-progressive)컨버터(123)에 입력된다.

IP컨버터(123)는 필드단위로 수신되는 RGB데이터를 LCD패널에서의 표시와 일치하게 프레임 화상데이터로 변환한다. 프레임 화상데이터는 마스크 발생기(124)에 공급되고, 마스크 발생기(124)는 IP컨버터(123)에서 수신된 프레임 화상데이터의 상하 부분에 대하여 소정의 마스킹 처리를 행하여 처리된 데이터를 VGA패널(102)에 출력한다.

결과적으로, 도 10a의 VGA패널(102)에서 그 유효스크린(102a)의 상하 부분이 마스크 되어 스크린크기가 작아지게 된다.

더욱이, 화상신호데이터를 변환하는 기존의 변환블록에 마스크 발생기(124)를 새로 설치하여야 하기 때문에 생산비가 증가한다.

또한, 프레임 화상데이터(101)의 영상이 수직방향으로 줄어든 채로 있어서 유효스크린(102a)에 원모양이 수직방향으로 평평해진 타원모양으로 표시되는 문제점을 해결할 수 없게 된다.

본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위해 적절한 픽셀의 가로 세로 비를 설정할 수 있는 개선된 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1특징에 의하면, 화상을 표시하기 위해 구동되는 매트릭스배열 픽셀로 형성된 디스플레이 스크린을 갖고 있는 디스플레이패널을 제공한다. 이 디스플레이패널에서, 픽셀의 가로세로 비는, 소정의 텔레비전시스템의 화상신호를 소정의 규격에 맞는 디지털 화상신호로 변환함으로써 얻은 프레임단위 화상데이터의 유효 수평픽셀 수와 유효 수직픽셀 수의 비 및 상기의 텔레비전시스템에서 규정된 종횡비에 기초하여, 스크린에 표시되는 화상에 대해 요구되는 가로세로 비를 얻기 위한 수정값에 따라 설정된다.

본 발명의 제 2특징에 의하면, 화상을 표시하기 위해 구동되는 매트릭스배열 픽셀로 형성된 디스플레이 스크린으로 된 디스플레이패널을 갖춘 디스플레이장치를 제공한다. 이 디스플레이장치에서, 디스플레이패널은 소정의 텔레비전시스템의 화상신호를 소정의 규격에 맞추어 디지털 화상신호로 변환하여 얻은 프레임 화상데이터의 유효 수평픽셀 수와 유효 수직픽셀 수의 비 및 상기 텔레비전시스템에서 규정된 종횡비에 기초하여 구한 수정값에 따라 상기 픽셀의 가로세로 비가 설정되도록 구성된다.

그러한 각 구성에서, 디스플레이패널은 소정의 텔레비전시스템의 화상신호를 소정의 규격에 맞추어 디지털 화상신호로 변환하여 얻은 프레임 화상데이터의 유효 수평픽셀 수와 유효 수직픽셀 수의 비 및 상기 텔레비전시스템에서 규정된 종횡비에 기초하여 구한 수정값에 따라 상기 픽셀의 가로세로 비를 설정할 수 있도록 구성된다.

좀 더 구체적으로, 본 발명에서, 각 사용에 적용되는 원하는 종횡비는 스크린에 표시되는 화상에 대하여 픽셀의 가로세로 비를 가변적으로 설정하여 쉽게 얻을 수 있어서 관련하는 텔레비전시스템에 맞는 원래의 종횡비의 적절한 화면이 스크린에 표시될 수 있다. 또한, 종래의 디스플레이장치에서 텔레비전화상을 표시할 때 종횡비를 변경함에 있어서 필요한 스캔컨버터 등의 신호처리회로가 필요 없기 때문에 표시된 화면의 질의 저하시키지 않는다.

게다가, 픽셀의 수가 오버스캔량에 의해 결정되기 때문에, 수평 및 수직 오버스캔량의 균형을 쉽게 이룰 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 특성 또는 이점은 첨부도면을 참조하여 주어질 다음의 설명으로부터 명백해 질 것이다.

도 1a와 도 1b는 본 발명의 제 1실시예를 나타내는 디스플레이패널의 구조의 예를 나타낸다.

도 2는 도 1a의 디스플레이패널에 화면을 표시하는 예를 나타낸다.

도 3a와 도 3b는 본 발명의 제 2실시예를 나타내는 디스플레이패널의 구조의 예를 나타낸다.

도 4는 도 3a의 디스플레이패널에 화면을 표시하는 예를 나타낸다.

도 5a와 도 5b는 제 2실시예에서 디스플레이패널의 유효스크린을 형성하는 픽셀의 수와 오버스캔량간의 관계를 나타낸다.

도 6은 본 실시예의 디스플레이장치에 제공되는 데이터변환블록의 구조의 예를 나타낸다.

도 7a와 도 7b는 다른 디스플레이패널의 구조를 설명하는 도이다.

도 8은 여러 텔레비전시스템의 텔레비전신호를 디지털신호로 변환하는데 있어서의 항목테이블이다.

도 9a와 도 9b는 종래의 디스플레이패널을 설명하는 도이다.

도 10a와 도 10b는 종래의 다른 디스플레이패널을 설명하는 도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

1, 11. 디스플레이패널 1a, 11a. 유효스크린

2, 12. 단위픽셀 13. 프레임 화상데이터

21. 디코더 22. IP 컨버터

이하, 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 디스플레이패널과 이 디스플레이패널을 이용한 디스플레이장치를 설명한다. 실시예에서의 디스플레이장치는 컴퓨터 화상을 표시하는 것을 전제로 하는 것이 아니라 텔레비전화상을 특정적으로 표시하는 것으로 가정한다.

또한 실시예에서의 디스플레이장치는 LCD패널을 갖추고 있으며 그 구조와 구동모드 등이 종래의 것으로 가정한다.

제 1실시예의 LCD장치를 설명하기 전에, 도 8을 참조하여 여러 가지 텔레비전시스템의 화상신호를 디지털신호로 변환하는데 사용되는 변환 포맷에 대하여 설명한다. 도 8에서, 샘플링주파수, 주사선의 수 및 유효선의 수 외의 값은 클록펄스의 수를 나타낸다.

우선, NTSC시스템에 의해 아날로그 화상신호를 디지털 화상신호로 변환하는 경우에, 신호는 14.31818 MHz의 샘플링 클록펄스로 샘플링 되어 1픽셀이 샘플링 클록펄스마다 얻어진다. 따라서, 1수평주사간격에 해당하는 1라인 동안 910개의 픽셀데이터가 910개의 샘플링 클록펄스에 의하여 얻어진다. 756개의 유효픽셀은 1라인 픽셀데이터에서 얻어진다.

NTSC시스템에서, 프레임 당 주사선의 수 즉 라인의 수는 525개이나, 디지털화된 후 유효라인의 수는 480개이다. 그러나 실제로, HDTV와 관련하여 유효라인이 483개인 경우가 있을 수 있다. 여기서 설명하는 유효라인은 아날로그형태에서의 유효라인과 다르다.

PAL시스템에서는, 신호는 14.187 MHz의 샘플링 클록펄스로 샘플링 되어 동일하게 1픽셀이 샘플링 클록펄스마다 얻어진다. 따라서, 1라인 당 908개의 픽셀데이터가 908개의 샘플링 클록펄스에 의하여 얻어진다. 739개의 유효픽셀은 1라인 픽셀데이터에서 얻어진다.

또한 프레임 당 625라인을 이용하는 PAL시스템에서, 디지털화된 후 유효라인의 수는 576개이다.

SECAM시스템의 포맷은 PAL시스템과 일치하기 때문에, 설명은 생략한다.

따라서, NTSC와 PAL에서는 샘플링주파수가 다르기 때문에, 지금까지 NTSC와 PAL시스템에서 공통의 샘플링주파수로 샘플링을 하려는 노력이 시도되고 있다.

최근, CCIR(International Radio Consultative Committee)에 의해 디지털 스튜디오 표준에 의거한 새로운 CCIR601 포맷이 규정되었는데, 이에 의하여 NTSC와 PAL시스템에서의 화상신호가 공통의 샘플링주파수로 샘플링 되어 디지털 형태로 변환될 수 있다.

디지털 스튜디오 표준에 의거한 새로운 CCIR601 포맷에 의하면, 샘플링주파수는 NTSC와 PAL시스템에서 13.5 MHz이다.

이 경우, 라인 당 픽셀의 수는 NTSC에서 858개, PAL에서는 864개이고 유효픽셀의 수는 두 시스템 모두 720개이다.

한편, 프레임 당 라인 수는 NTSC에서 525개, PAL에서는 625개이고 디지털화 된 후 유효 라인 수는 NTSC에서 480개, PAL에서는 576개이다.

결과적으로, CCIR601 포맷과 일치하여 디지털화된 NTSC시스템의 프레임 화상데이터는 720×483픽셀로 구성된다. PAL시스템의 프레임 화상데이터는 720×576픽셀로 구성된다.

상기한 디지털 변환 포맷에 기초하여 텔레비전화상을 표시하는 본 발명의 바람직한 실시예로서의 LCD장치에 대하여 설명한다.

이 실시예의 설명은 CCIR601 포맷에 따라 NTSC 화상신호를 디지털화하는 시스템(이하, CCIR601-NTSC 시스템이라고 함)의 화상신호데이터에 의거하여 화면을 표시하는 디스플레이패널을 포함하고 있고 또한 CCIR601 포맷에 따라 PAL 화상신호를 디지털화하는 다른 시스템(이하, CCIR601-PAL 시스템이라고 함)의 화상신호데이터에 의거하여 화면을 표시하는 디스플레이패널도 포함하고 있다.

도 1a 및 1b를 참조하여 CCIR601-NTSC 화상신호의 화면을 표시하는 디스플레이패널에 대하여 설명한다. 도 1a는 디스플레이패널(1)에 화면이 표시된 유효스크린(1a)을 나타낸다.

확대도인 도 1b에서 도시한 바와 같이, 유효스크린(1a)은 매트릭스를 형성하는 픽셀(2)로 배열되어 구성된다. 이 경우의 디스플레이패널(1)에는 각 픽셀(2)마다 R(Red), G(Green), B(Blue)의 발광영역이 있어서 컬러화면을 표시할 수 있게 된다.

본 실시예에서는, 유효스크린의 픽셀 수가 CCIR601포맷에 의거한 프레임 화상데이터의 유효픽셀 수는 물론 오버스캔량에 의해서도 결정된다. 유효스크린(1a)에서의 구체적인 픽셀 수에 대해서는 후술하기로 한다.

종래의 관련기술에 대하여 언급하면, 주지의 VGA패널의 각 픽셀의 가로세로 비는 1:1이다. 그러나 본 실시예에서는, 각 픽셀(2)의 가로세로 비가 도 1b에서 나타낸 바와 같이 1:1.115이다. 본 실시예에서 이와 같이 가로세로 비를 정한 이유에 대해서 이하 설명한다.

본 발명의 LCD장치는 CCIR601-NTSC시스템의 화상신호데이터를 표시할 수 있도록 구성되어 있다.

CCIR601-NTSC시스템에 따라서 변환된 NTSC 프레임 화상데이터는 720×483픽셀로 구성되어 있어서, 가로세로 비(수평수직 비)가 대략 4:2.68이다.

CCIR601-NTSC 프레임 화상이 종래의 기술처럼 각 픽셀의 가로세로 비가 1:1인 VGA패널에 표시되면, 표시된 화면이 자연히 수직방향으로 줄어들게 된다.

따라서, 디스플레이패널(1)의 유효스크린(1a)에서 표시된 화면이 수직방향으로 수축되는 것을 제거하여 적절한 화면을 표시할 수 있기 위해서, 4:2.68의 가로세로 비를 갖는 프레임 화상이 본래의 NTSC 종횡비 4:3을 갖는 화상이 될 수 있도록 수정이 수행된다.

이러한 이유로, 본 실시예의 디스플레이패널(1)에서, 종래의 각 유효픽셀의 가로세로 비(1:1)가 변경되어 유효스크린(1a)에 표시된 화면의 종횡비가 4:3으로 수정된다.

여기서, 프레임 화상데이터의 가로세로 비를 a:b로 표시한다. a는 프레임화상데이터의 수평방향(너비)의 유효픽셀의 수를 나타내고, b는 프레임 화상데이터의 수직방향(높이)의 유효픽셀의 수를 나타낸다. 표시되는 원래 화면의 종횡비는 c(너비):d(높이)로 표시한다. 이 경우, 원하는 종횡비는 화상의 가로세로 비 a:b를 c:d로 바꾸어 얻을 수 있다. a=c인 경우 b와 d의 차이를 없애는 방법 즉 수직방향의 값을 동일하게 하는 방법으로 수정이 행해진다. 이러한 목적에 요구되는 수정값(CRCT)은 다음의 방정식을 만족한다.

a:(b×CRCT)=c:d

따라서, 수정값(CRCT)은 다음과 같이 계산된다.

CRCT=(a×d)/(b×c)

CRCT601-NTSC 프레임 화상데이터에서 유효픽셀의 총 개수는 720×483이고, NTSC 화면의 종횡비는 4:3이기 때문에, 수정값은 수학식 2에 의하여 CRCT=(720×3)/(483×4)=1.115이다.

이것은 도 1b에서 도시한 각 픽셀(2)의 가로세로 비에 관해 너비(가로) 1에 대하여 높이(세로)가 1.115로 설정되는 것을 의미한다. 즉, 각 픽셀의 가로세로 비에 대한 수정값이 1:1.115로 설정되고, 이 비는 도 1b에서 나타낸 실시예에서의 각 픽셀(2)의 가로세로 비와 일치한다.

각 픽셀(2)이 상기의 크기로 수정되면, 가로세로 비 4:2.68의 프레임 화상데이터를 표시하여 얻어지는 화면이 수직방향으로만 1.115배 확대되어유효스크린(1a)에 표시되는 화면의 종횡비가 전체적으로 4:3으로 변경되게 된다. 따라서, 디스플레이패널(1)에 어떤 수축도 없이 적절한 화면이 표시될 수 있다.

대부분의 경우에, 텔레비전신호는 화면의 가장자리 화상신호부분에 불필요한 신호성분을 갖고 있으며 그 불필요한 신호성분은 잡음 또는 왜곡으로 나타나는 것이 보통이다. 따라서, 텔레비전신호에서 변환되어 얻어진 화상신호데이터도 역시 프레임 화상의 가장자리의 데이터 부분에 잡음성분을 포함하고 있다.

이러한 이유로, 본 실시예의 디스플레이패널(1)에서도 프레임 화상의 가장자리에 포함된 잡음 등이 유효스크린(1a)에 나타나지 않도록 오버스캔을 할 필요가 있다.

또한, 종래의 기술에 존재하는 문제와 관련하여 언급한 것처럼, 수직방향 및 수평방향의 오버스캔량은 어떤 잡음도 표시하지 않고 가능한 가장 넓은 표시영역을 확보하기 위해서 균형을 이루는 것이 바람직하다.

실제 설정되는 오버스캔량에 대해 설명한다.

본 실시예에서, 실험결과는 실제 프레임 화상데이터(3)와 유효스크린(1a)간의 관계에 기초하여, 프레임 화상데이터(3)에 대해 수직 및 수평방향에서 총 대략 5%정도의 오버스캔량으로써 어떤 실제적인 문제없이 만족스러운 화면표시가 실현될 수 있음을 보이고 있다.

도 2에서, 대략 2.5%의 오버스캔지역(OS)이 수직방향으로 좌우 가장자리에 각각 동일하게 할당되어 있고, 수평방향으로도 상하 가장자리에 각각 할당되어 있다.

디스플레이패널(1)의 유효스크린(1a)을 차지하는 픽셀 수는 상기와 같이 설정된 오버스캔량에 의해 최종적으로 결정된다.

예를 들면, 상기와 같이 오버스캔량이 5%로 설정된 경우에, 유효스크린(1a) 내의 수평방향의 픽셀 수와 수직방향의 픽셀 수가 각각 프레임 화상데이터(3)의 수평방향 및 수직방향의 픽셀 수의 95%될 수 있다. 따라서, 도 2에서 도시한 바와 같이, 유효스크린(1a) 내의 수평방향의 픽셀 수는 CCIR601-NTSC 프레임 화상데이터(3)의 720개의 유효픽셀의 95%에 해당하는 684개가 될 수 있다. 동일하게, 유효스크린(1a) 내의 수직방향의 픽셀 수는 프레임 화상데이터(3)의 483개의 유효픽셀의 95%에 해당하는 459개가 될 수 있다. 도 8에서는 CCIR601-NTSC 시스템에서 수직방향의 픽셀이 480개인 경우를 설명하고 있으나, 도 2에서처럼 483개일 수도 있다. 예를 들어, HDTV에서는 픽셀의 수는 483개이다.

상술한 내용에서 명백한 것처럼 본 실시예의 디스플레이패널(1)은 각 픽셀(2)의 가로세로 비를 화상데이터의 가로세로 비와 NTSC시스템에서 규정된 종횡비 4:3에 기초하여 계산된 수정값에 의해 변경할 수 있게 되어 있다. 따라서, 화상의 유효픽셀의 가로세로 비가 CCIR601-NTSC 시스템의 프레임 화상데이터에서처럼 4:3이 아니더라도 유효스크린(1a)에 어떠한 영상수축도 없이 적절한 화면을 표시할 수 있게 된다.

본 실시예에서는 또한 유효스크린(1a)의 픽셀 수를 오버스캔량에 따라서 쉽게 결정할 수 있는데 이에 의해 수평방향과 수직방향의 오버스캔량이 도 2에서처럼 균형을 이룰 수 있다.

다음, 도 3a 및 3b를 참조하여 본 발명의 제 2실시예를 설명한다. 제 2실시예는 CCIR601 포맷에 따라 디지털화된 PAL 프레임 화상데이터에 대응하는 디스플레이패널을 나타낸다.

도 3a의 디스플레이패널(11)은 유효스크린(11a)에는, X픽셀과 Y픽셀로 구성된 고정배열 픽셀이 있다. 유효스크린(11a) 내의 각 픽셀의 수는 후술하는 바와 같이 프레임 화상데이터의 오버스캔량에 의해 결정된다. 유효스크린(11a)에서의 단위 픽셀의 구체적인 수도 후술한다.

도 3b에서 확대되어 표시된 단위픽셀(12)은 도 1b에서처럼 동일한 방식으로 매트릭스를 형성하고 있다.

도 8에서 설명한 바와 같이, CCIR601-PAL 프레임의 프레임 화상데이터는 720×576픽셀로 구성되어 있다.

따라서 이 경우, 본래 종횡비가 4:3인 화상신호가 4:3.2(720:576)의 프레임 화상데이터로 변환되어, 프레임 데이터(13)의 화면이 수직방향으로 늘어나게 된다.

결과적으로, 디스플레이패널(11)의 유효스크린(11a)에 적절한 화면을 표시하기 위해, 프레임 데이터(13) 화면의 가로세로 비 4:3.2를 실제 입력화상의 종횡비 4:3으로 변경하기 위한 수정값을 계산한다.

이 경우 요구되는 수정값(CRCT)은 다음과 같이 계산된다.

CCIR601-PAL 프레임 화상데이터의 유효픽셀 수는 720×576이고, PAL 화면의 종횡비는 4:3이다. 따라서, 수정값은 제 1실시예에서와 같이 수학식 2에 의하여 구해진다.

CRCT=(720×3)/(576×4)=0.940

이것은 PAL시스템에 대응하는 제 2실시예에서의 각 픽셀(12)의 가로세로 비에서, 도 3b와 같이 너비(가로) 1에 대하여 높이(세로)가 0.940으로 설정된다는 것을 의미한다.

따라서, CCIR601-PAL시스템에 맞추는 경우에, 디스플레이패널(11)의 각 단위픽셀(12)의 가로세로 비를 1:0.940으로 설정함으로써 유효스크린(11a)에 표시된 화면의 종횡비를 4:3으로 수정할 수 있다.

이 경우에도, 오버스캔량이 도 4에서 도시한 바와 같이 프레임 화상데이터의 5%로 설정될 때, 유효스크린(11a)에서 수평픽셀의 수는 프레임 화상데이터(13)의 720개의 유효픽셀의 95%와 같은 684픽셀이다.

유효스크린(11a)에서 수직픽셀의 수는 576개의 유효라인의 95%와 같은 548픽셀이다.

상기한 각 실시예의 디스플레이패널(11)은 유효스크린(1a, 11a)에 화면을 표시할 때 오버스캔량을 대략 프레임 화상데이터(3, 13)의 5%로 설정한 경우이다. 그러나, 실제 오버스캔량은 디스플레이패널(1, 11)의 사양 등에 따라 다른 적당한 값으로 변경될 수 있다.

예를 들면, 오버스캔량은 유효스크린(1a)에 표시되는 화면의 범위를 넓히기 위해 작은 값으로 설정될 수 있으며, 또한 화면을 크게 하기 위해 큰 값으로 설정될 수도 있음은 당연하다.

도 5a 및 도 5b는 각 실시예의 디스플레이패널에서의 오버스캔량과 유효픽셀수 사이의 관계를 나타낸다. 도 5a에서, 오버스캔량과 도 2의 NTSC시스템에 대응하는 디스플레이패널(1)에서의 유효스크린(1a)의 픽셀 수 사이의 관계를 예시적으로 나타내고 있다.

디스플레이패널(1)에서, 오버스캔량은 프레임 화상데이터의 5%로 설정되면 프레임 화상데이터(3)의 720개의 유효픽셀의 95%에 해당하는 684개의 수평방향 픽셀과 프레임 화상데이터(3)의 480개의 유효라인의 95%에 해당하는 460개의 수직방향 픽셀을 갖는다.

동일하게 도 5a에서 도시한 것처럼, 오버스캔량은 프레임 화상데이터(3)의 3%로 설정되면 698개의 수평방향 픽셀과 470개의 수직방향 픽셀을 갖는다.

또한, 오버스캔량은 프레임 화상데이터(3)의 7%로 설정되면 670개의 수평방향 픽셀과 450개의 수직방향 픽셀을 갖고, 10%로 설정되면 648개의 수평방향 픽셀과 436개의 수직방향 픽셀을 갖는다.

도 5b에서는, 오버스캔량과 도 4의 PAL시스템에 대응하는 디스플레이패널(11)에서의 유효스크린(11a)의 픽셀 수 사이의 관계를 예시적으로 나타내고 있다.

이 경우, 오버스캔량이 프레임 화상데이터의 3%로 설정되면 698개의 수평방향 픽셀과 560개의 수직방향 픽셀을 갖고, 7%로 설정되면 670개의 수평방향 픽셀과 536개의 수직방향 픽셀을 갖으며, 10%로 설정되면 648개의 수평방향 픽셀과 520개의 수직방향 픽셀을 갖게 된다.

오버스캔량이 디스플레이장치에서 변경되면, 유효스크린의 픽셀 수도 그에비례하여 변경된다. 따라서, 오버스캔량이 증가하면 유효스크린의 픽셀 수가 감소하여 유효스크린의 크기가 작아지게 된다. 따라서 이 경우, 유효스크린에 형성된 전체 단위픽셀의 형태를 크게 함으로써 유효스크린의 크기를 이전 크기로 변경시킬 수 있다.

각 단위픽셀(2)의 가로세로 비는 오버스캔량의 변화에 직접 영향을 받지 않기 때문에 그 비가 변하지 않고 유지된다는 것은 말할 필요가 없을 것이다.

도 6은 본 실시예의 디스플레이장치에 있는 데이터 변환블록의 구조를 예시적으로 나타낸다. 이 경우, 입력된 NTSC 또는 PAL 화상신호는 디코더(21)에서 RGB데이터로 변환되어 IP컨버터(22)에 공급된다.

IP컨버터(22)는 필드단위로 입력되는 RGB데이터를 상기한 CCIR601 포맷에 따라 각 프레임의 화상데이터로 변환하여 프레임 화상데이터를 일정한 타이밍에 디스플레이패널(1, 11)에 출력한다. 이어서 디스플레이패널(1, 11)은 화면이 유효스크린(1a, 11a)에 표시될 수 있도록 도시하지 않는 구동회로에 의해 구동된다.

도 6의 블록구조와 도 9b 및 10b의 종래 기술의 블록구조를 비교하면 명백한 바와 같이, 본 실시예에서의 LCD장치에서, 디스플레이패널의 유효스크린에서의 각 단위픽셀의 가로세로 비를 변경함으로써 유효스크린에 적절한 화면을 표시하기 때문에, 종래의 LCD장치에서 요구된 스캔컨버터, 마스크발생기 등이 불필요하다.

따라서, LCD장치에 설치되는 변환블록을 간단히 할 수 있어서 회로규모 및 생산비를 줄일 수 있다.

또한, 스캔컨버터에 의한 화상신호데이터의 감축이 필요하지 않기 때문에 표시되는 화면의 질 역시 저하되지 않는다.

더욱이 본 실시예의 디스플레이패널은 단지 일정한 가로세로 비의 픽셀을 형성하기 위해 사용되는 마스크의 형태를 바꾸는 것으로 종래 VGA패널의 생산공정에서 생산될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 디스플레이패널의 생산비를 종래 VGA패널의 생산비와 거의 동일하게 할 수 있다는 또 다른 장점이 있다.

상기한 본 실시예의 디스플레이패널에서, 표시되는 화면의 종횡비는 각 픽셀의 가로세로 비를 변경함으로써 수정하면서도 디스플레이패널에 물리적으로 형성된 상호 인접한 픽셀간의 간격을 고정한다. 그러나, 표시되는 화면의 종횡비는 또한 아래 설명하는 변경된 구조에 의해 수정될 수 있다.

도 7a와 7b는 디스플레이패널에 배열되어 매트릭스를 형성하는 픽셀의 확대도를 나타낸다. 예를 들어 CCIR601-NTSC시스템에 맞추는 경우에, 각 픽셀의 가로세로 비는 종래의 VGA패널에서와 같이 1:1로 설정되는데, 여기서 수평으로 인접하는 픽셀간의 거리와 수직으로 인접하는 픽셀간의 거리는 1:1.115로 설정된다.

이 경우, 4개의 픽셀 집합으로 구성된 블록영역(각각 수평 및 수직방향으로 2개의 픽셀이 존재함)을 최소단위로서의 각 픽셀(2)에 대신하여 1픽셀로 간주하여, 그 블록영역의 가로세로 비가 변경된다.

한편 CCIR601-NTSC시스템에 맞추는 다른 경우에서는, 각 픽셀(2)의 가로세로 비가 도 7b에서도 1:1로 설정되고, 수평으로 인접하는 픽셀간의 거리와 수직으로 인접하는 픽셀간의 거리는 1:0.940으로 설정된다.

본 발명에서, 각 픽셀(2, 12)의 가로세로 비를 변경하는데 제 1실시예와 제2실시예에서 사용된 기술은 도 7a 및 도 7b에서 상호 인접한 픽셀간의 거리 비를 변경하는데 이용되는 기술과 결합되어, CCIR601-NTSC시스템에 맞추는 경우에 픽셀의 가로세로 비를 1:1.115로 설정하여 얻은 것과 동일한 결과를 얻게 되는 배열이 설계될 수 있다.

도 7a와 도 7b에 도시한 변경의 응용으로서, 4개의 픽셀 집합으로 구성된 블록영역(각각 수평 및 수직방향으로 2개의 픽셀이 존재함)을 1픽셀로 간주하고, 블록영역 간의 수평 및 수직 거리의 비를 변경하여 CCIR601-NTSC시스템의 픽셀에 대하여 1:1.115의 가로세로 비를 얻을 수 있는 배열로 설계할 수도 있다.

상기 각 실시예는 LCD장치에 관련되지만, 이것은 단지 예에 불과한 것으로서, 각 픽셀이 매트릭스를 형성할 수 있게 배열된 조건에서 본 발명의 디스플레이패널과 디스플레이장치는 발광다이오드를 이용하는 LED 디스플레이장치나 형광표시등을 이용한 디스플레이장치 등에도 응용할 수 있다.

또한, 상기 실시예는 NTSC시스템과 PAL시스템의 화상신호를 CCIR601 포맷으로 디지털화하여 얻은 프레임 화상데이터에 일치하는 디스플레이패널을 가지고 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 예를 들면 SECAM의 화상데이터를 CCIR601 포맷으로 변환하여 얻은 프레임 화상데이터에 대응하는 디스플레이패널에도 적용할 수 있음은 알아야 한다. 더욱이, 본 발명은 화상신호를 CCIR601포맷 이외의 다른 변환포맷으로 디지털화하여 얻은 화상신호 데이터에도 적용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 원하는 종횡비는 스크린에 표시되는 화상에 대하여 픽셀의 가로세로 비를 가변적으로 설정하여 쉽게 얻을 수 있어서, 관련하는 텔레비전시스템에 맞는 원래의 종횡비의 적절한 화면이 스크린에 표시될 수 있다. 또한, 종래의 디스플레이장치에서 텔레비전화상을 표시할 때 종횡비를 변경함에 있어서 필요한 스캔컨버터 등의 신호처리회로가 필요 없기 때문에 표시된 화면의 질의 저하시키지 않는다.

Claims (12)

1. 화상을 표시하기 위해 구동되는 매트릭스배열 픽셀로 형성된 디스플레이 스크린을 갖고 있는 디스플레이패널에 있어서,

   상기 픽셀의 가로세로 비는, 소정의 텔레비전시스템의 화상신호를 소정의 규격에 맞는 디지털 화상신호로 변환함으로써 얻은 프레임단위 화상데이터의 유효 수평픽셀 수와 유효 수직픽셀 수의 비 및 상기 텔레비전시스템에서 규정된 종횡비에 기초하여, 상기 스크린에 표시되는 화상에 대해 요구되는 가로세로 비를 얻기 위한 수정값에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이패널.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 수정값은 상기 프레임단위 화상데이터의 유효 수평픽셀 수와 유효 수직픽셀 수의 비를 상기 종횡비와 동일하게 하기 위해 계산된 것을 특징으로 하는 디스플레이패널.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 픽셀의 가로세로 비는 각 픽셀의 가로세로 비 자체를 상기 수정값으로 변경하여 설정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이패널.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 픽셀의 가로세로 비는 상호 인접하는 픽셀간의 수평거리와 수직거리의 비를 상기 수정값으로 변경하여 설정하면서 각 픽셀의 가로세로 비는 변하지 않고 유지되는 것을 특징으로 하는 디스플레이패널.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 디스플레이 스크린의 유효영역에의 픽셀 수는 오버스캔량에 의해 프레임단위 화상데이터로 결정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이패널.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 소정의 텔레비전시스템은 NTSC, PAL 또는 SECAM 시스템인 것을 특징으로 하는 디스플레이패널.
7. 화상을 표시하기 위해 구동되는 매트릭스배열 픽셀로 형성된 디스플레이 스크린으로 된 디스플레이패널을 갖고 있는 디스플레이장치에 있어서,

   소정의 텔레비전시스템의 화상신호를 필드단위 화상데이터로 변환하는 디코더와,

   상기 디코더에서의 필드단위 화상데이터를 프레임단위 화상데이터로 변환하는 컨버터로 구성되고,

   상기 디스플레이패널은, 상기 컨버터에서 얻은 프레임단위 화상데이터의 유효 수평픽셀 수와 유효 수직픽셀 수의 비 및 상기 텔레비전시스템에서 규정된 종횡비에 기초하여 계산된 수정값에 따라 상기 픽셀의 가로세로 비가 설정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 수정값은 상기 프레임단위 화상데이터의 유효 수평픽셀 수와 유효 수직픽셀 수의 비를 상기 종횡비와 동일하게 하기 위해 계산된 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 픽셀의 가로세로 비는 각 픽셀의 가로세로 비 자체를 상기 수정값으로 변경하여 설정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 픽셀의 가로세로 비는 상호 인접하는 픽셀간의 수평거리와 수직거리의 비를 상기 수정값으로 변경하여 설정하면서 각 픽셀의 가로세로 비는 변하지 않고 유지되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
11. 제 7항에 있어서,

    상기 디스플레이 스크린의 유효영역에의 픽셀 수는 오버스캔량에 의해 프레임단위 화상데이터로 결정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
12. 제 7항에 있어서,

    상기 소정의 텔레비전시스템은 NTSC, PAL 또는 SECAM 시스템인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.