KR20050046816A - 컬러 디스플레이 장치 및 컬러 디스플레이 장치 동작 방법 - Google Patents

컬러 디스플레이 장치 및 컬러 디스플레이 장치 동작 방법 Download PDF

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KR20050046816A
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게벤 제이 헥크스트라
휴고 제이 코넬리센
보에르 디르크 케이 지 드
디르크 제이 브로에르
마틴 제이 제이 자크
에르노 에이치 에이 란젠디즈크
레오 제이 벨토벤
미치엘 에이 클롬펜하우워
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 컬러 이미지를 디스플레이하는 컬러 디스플레이 장치 및 이 장치를 구동하는 방법에 관한 것이다. 이 컬러 디스플레이 장치에는 복수의 화소, 서로 다른 미리 정해진 방사 스펙트럼을 갖는 2개의 선택 가능 광원, 선택 가능한 광원과 조합해서 디스플레이 패널 상에 원색을 생성할 수 있는 색 선택 수단과, 제 1 및 제 2 기간 동안 선택 가능한 광원 중 하나를 교번해서 선택하고, 화소 중 일부에 상기 선택된 광원을 사용해서 획득할 수 있는 원색에 대응하는 이미지 정보를 제공하는 제어 수단이 제공된다. 디스플레이 장치의 원색은 색 파괴를 감소시킬 수 있는 시간 순차 및 공간 순차 방식으로 선택될 수 있다.

Description

컬러 디스플레이 장치 및 컬러 디스플레이 장치 동작 방법{COLOR DISPLAY DEVICE}
본 발명은 컬러 디스플레이 장치 및 이러한 장치를 동작시키는 방법에 관한 것이다.
컬러 디스플레이 장치는 잘 알려져 있으며, 예컨대 텔레비전, 모니터, 랩톱 컴퓨터, 휴대 전화, PDA 및 전자 책에 사용된다.
컬러 디스플레이 장치는 국제 특허 출원 WO 01/95544호에 개시되어 있다. 이 출원은 6원색에 의해 만들어지는 색의 확장된 가뮤트를 디스플레이하는 투사 시스템을 개시하고 있다. 이 투사 시스템에는 하나의 광원 및 6원색 즉, 적색, 녹색, 청색, 시안, 마젠타, 옐로우를 이 광원과 조합해서 제공하는 연속하는 원형의 회전형 휠의 세그먼트로 배열된 6개의 컬러 필터가 제공된다. 이렇게 배치함으로써 컬러 광빔을 제공하고, 반사형 디지털 미러 디스플레이(DMD:digital mirrored display)를 조명한다. DMD 패널은 광빔의 실제 색에 대응하는 이미지 정보를 사용해서 광 빔을 변조한다. 투사 렌즈는 이 변조된 광 빔을 투사 스크린 상에 투사한다. 인용된 국제 특허 출원 WO 01/95544호에도 설명된 방법에 따르면, 6원색에 대한 이 이미지 정보는 비디오 소스로부터의 적색, 녹색 및 청색 신호로부터 추출된다. 이러한 디스플레이의 단점은 밝기가 높은 물체가 빠르게 이동하는 이미지의 경우에 색 파괴가 일어날 수 있다는 점이다.
색순차 백라이트(a color sequential backlight)를 사용해서 동작하는 투과형 LCD 디스플레이 장치가 국제 특허 출원 WO 02/052537 호에 개시되어 있다. 이 디스플레이 장치가 넓은 색 가뮤트의 디스플레이 장치는 아니지만, 투사 시스템에 적용되는 반사형 디스플레이 패널과 같은 단점을 갖고 있다. 이들 시스템의 이점은 컬러 필터가 필요없어서, 비용을 저감시키고, 밝기를 개선한다는 점이다. 또한, 픽셀은 한가지의 서브 픽셀로만 이루어지고, 이것이 색을 순차적으로 투과시킨다. 이로써, RGB 디스플레이 패널당 3개의 TFT를 적용하는 대신에, 픽셀당 하나의 박막 트랜지스터(TFT)만이 적용하기 때문에, 픽셀의 애퍼어쳐가 더 높아져서 밝기가 강화된다.
도 1은 디스플레이 장치의 색순차 동작을 도시하는 도면,
도 2는 3개의 서브 픽셀 컬러 필터 장치 및 2개의 광원을 포함하는 디스플레이 장치를 도시하는 도면,
도 3은 n개의 광유도관(optical guide) 및 서로 다른 복사 스펙트럼을 가진 m개의 광원을 포함하는 디스플레이 장치를 도시하는 도면,
도 4는 미리 정해진 원색의 세트를 획득하는, 컬러 필터와 광원의 스펙트럼의 조합을 도시하는 도면,
도 5는 4개의 원색에 의해 만들어지는 넓은 색 가뮤트의 예를 도시하는 도면,
도 6은 디스플레이 장치의 스펙트럼 순차 동작의 구동 방식을 도시하는 도면,
도 7은 2개의 광원과 2개의 서브 픽셀 컬러 필터 장치를 포함하는 디스플레이 장치를 도시하는 도면,
도 8은 2개의 컬러 필터와 2개의 광원을 포함하는 제 1 실시예에 의해 달성될 수 있는 4개의 원색을 도시하는 도면,
도 9는 도 7을 참조로 설명된 실시예의 달성할 수 있는 색 가뮤트의 예를 도시하는 도면,
도 10은 2×2 픽셀 구조의 예를 도시하는 도면,
도 11은 2개의 컬러 필터와 2개의 광원을 포함하는 제 2 실시예에 의해 달성될 수 있는 3원색을 도시하는 도면,
도 12는 2개의 컬러 필터와 2개의 광원을 포함하는 제 3 실시예에 의해 달성될 수 있는 3원색을 도시하는 도면,
도 13-16은 디스플레이 장치의 컬러 필터 배치의 다양한 예를 도시하는 도면,
도 17은 원색의 세트로서, 2개의 선택가능한 원색과 2개의 컬러 필터를 포함하는 디스플레이 시스템에 의해 달성될 수 있는 색 가뮤트를 도시하는 도면,
도 18은 원색의 세트로서 2개의 연속하는 서브프레임 내에 같은 크로미넌스 및 휘도를 사용해서 만들어질 수 있는 색 가뮤트를 도시하는 도면,
도 19는 원색의 세트로서 2개의 연속하는 서브프레임 내에 같은 휘도를 사용해서 만들어질 수 있는 색 가뮤트를 도시하는 도면,
도 20은 원색의 세트로서 2개의 서브프레임의 전체 색 가뮤트를 도시하는 도면.
본 발명의 목적은 색 파괴가 감소될 수 있는 컬러 디스플레이 장치를 제공하는 것이다. 이 목적은 청구항 1에 개시된 본 발명에 따른 디스플레이 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 관점은 관련 스펙트럼을 가진 선택된 광원에 의해서 디스플레이 패널이 순차적으로 조명되며, 이 스펙트럼의 특정 부분을 선택해서 디스플레이 장치의 원색을 획득하는 데 컬러 필터가 사용되는 경우에, 이 디스플레이 및/또는 광원은, 후속하는 이미지 서브프레임들의 휘도 및/또는 크로미넌스에 있어서의 인식된 편차가 최소화되어서, 파괴가 감소될 수 있는 방향으로 구동되는 것이 바람직하다.
각각의 색이 순차적으로 나열된 색순차 디스플레이에서 색 파괴가 발생할 수 있다. 밝은, 불포화 컬러를 가진 물체의 이동을 나타내는 이미지가 디스플레이될 때, 원색의 시간 순서 때문에 컬러 윤곽이 관찰자에게 보일 수 있다. 예컨대, 동일하고, 큰 원색의 컨트리뷰션(contribution)을 가진 밝은, 백색 물체의 이미지가 디스플레이되는 경우에, 관찰자의 눈은 물체의 움직임을 따라가고, 원색의 컨트리뷰션은 예컨대 이들이 디스플레이되는 순간에 보상되지 않아서, 이 컨트리뷰션이 별도로 보여지게 된다.
본 발명의 다른 목적은 색 파괴를 감소시킬 수 있는, 컬러 디스플레이 동작 방법을 제공하는 것이다. 이 목적은 청구항 17에 개시된 본 발명에 따른 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예가 종속항에 개시된다.
본 발명의 다양한 측면들이 이하 설명되는 실시예로부터 자명할 것이다.
인용된 특허 출원 WO 01/95544호에는 투사 시스템이 개시된다.
이 투사 시스템은 색순차 동작을 하는 디지털 미러 디스플레이(DMD) 패널을 포함하며, 여기서 다수의 원색이 모터에 의해 회전될 수 있는 컬러 휠을 사용해서 순서 변경된다. 이 디스플레이 장치의 단점은 적절한 동작을 위해서 높은 (서브) 프레임 레이트가 필요하다는 점이다. 모든 원색은(서브프레임 당 하나의 원색)은 50Hz 디스플레이 주파수의 경우에 20ms이고, 60Hz 디스플레이 주파수의 경우에 16.7ms인 기존 프레임 기간에 표시되어야 한다. 기존 RGB 동작에서, 현재 사용되는 프레임 레이트는 150/180Hz에 가까운 경우이다. 3원색 이상에서, 이러한 연속 동작 타입은 150/180Hz의 프레임 레이트보다 심지어 더 빠른 패널을 요구한다.
또한, 이러한 색순차 동작 타입에서는 색 파괴가 발생한다. 높은 밝기를 갖고 있으며, 고속으로 움직이는 물체를 나타내는 이미지에 대해서, 서로 다른 원색의 컨트리뷰션이 윤곽으로서 보여질 수 있다. 또한, 색 휠 설계가 더 복잡해질수록, 더 많은 컬러 필터를 요구한다.
도 1은 6개의 원색, 적색 R, 녹색 G, 청색 B, 황색 Y, 시안 C, 및 다크 블루 DB로 확장된 기존의 색순차 투과형 LCD 디스플레이 장치의 동작을 나타내는 도면이다. 이러한 장치의 단점은 이미지를 나타내는 프레임이 6개의 원색에 대응하는 6개의 서브프레임으로 나누어져야 하고, 디스플레이 패널에 이들 원색에 대응하는 이미지 정보가 제공되어야 한다는 점으로, 이는 높은 데이터 레이트 및 빠른 응답의 LCD 패널을 필요로 한다. 이러한 단점을 해결하기 위해서, 투과형 또는 반사형 디스플레이 장치에는 원색의 시간-공간적인 선택이 제공되는 것이 바람직하다. 또한, 서로 다른 스펙트럼으로 광을 발광할 수 있는 광원의 세트가 디스플레이 장치를 순차적으로 조명한다. 컬러 필터 및/또는 광유도관이 사용되어서, 스펙트럼 중 디스플레이 장치의 원색을 이루는 부분을 선택할 수 있다. 디스플레이 장치의 광 전구는 컬러 필터 및/또는 광유도관과 조합해서 선택된 광원을 통해서 생성된 원색에 따라서 구동되어서, 각각의 원색에 적절한 가중치를 제공함으로써 하나의 이미지를 형성한다. 색 파괴 현상은 적절한 광원의 스펙트럼의 선택 및 디스플레이 구동 방법을 통해서 방지된다. 이러한 동작에 의해서, 디스플레이는 종래의 RGB 3원색 동작을 사용해서 디스플레이가 제공하는 색영역에 비해서, 다중 원색을 사용한 매우 넓은 색 가뮤트를 제공할 수 있게 된다.
새로운 디스플레이 장치에는 다수의 컬러 필터 및/또는 광유도관과 다수의 광원용 스펙트럼이 제공될 수 있다. n개의 컬러 필터와 m개의 광원을 가지며, 순차적으로 서로 다른 스펙트럼을 가지는 디스플레이에 대해서, 최대 n×m개의 원색이 만들어질 수 있다.
도 2는 3개의 컬러 필터(24, 25, 26), 서로 다른 스펙트럼으로 발광할 수 있는 2개의 선택 가능 광원(22, 23), 디스플레이의 서브 픽셀(27, 28, 29) 및 컨트롤러(21)를 포함하는 투과형 디스플레이 장치(20)를 도시하고 있다. 도 2는 디스플레이에서 1개의 픽셀만을 도시하고 있다. 광원(21, 22)은 예컨대 미리 정해진 스펙트럼을 가진 하나 이상의 발광 다이오드(LED), 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamps:CCFL) 또는 열음극 형광 램프(HCFL)가 될 수 있다. 동작시에, 컨트롤러(21)는 광원(22, 23) 중 하나를 번갈아 선택하고, 컬러 필터(24, 25, 26) 및 선택된 광원(22, 23)을 통해서 생성된 원색에 대응하는 이미지 정보를 사용해서 서브 픽셀(27, 28, 29)을 각각 구동한다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치의 다른 실시예에서, 색선택 수단은 예컨대, 다수의 컬러 LED를 가진 백라이트와 같이 스펙트럼 성분을 개별적으로 사용할 수 있는 광유도관 및 광원을 포함한다. 도 3은 6개의 광유도관(39, 40, 41, 42, 43, 44) 및 각각 서로 다른 스펙트럼으로 발광할 수 있는 2개의 광원(31, 32)을 포함하는 투과형 디스플레이 장치(30)를 도시하고 있다. 각각의 광원은 미리 정해진 스펙트럼 성분을 가지는 다수의 LED(33, 34, 35, 36, 37, 38)로 이루어진다. 또한, 개개의 LED의 스펙트럼이 광원의 전체 스펙트럼을 형성한다. LED로부터의 이들 광을 혼합하는 대신에, 각각의 LED로부터 광은 개별적으로 유지되어서, 광유도관(39, 40, 41, 42, 43, 44) 중 하나를 사용해서 픽셀의 적절한 광전구로 전달된다. 광유도관은 다른 광원의 스펙트럼 성분에 재사용될 수 있다. 2개의 변형예의 조합도 가능하다. 설명된 원리는 프로젝션 디스플레이 내의 디지털 미러 디스플레이(DMD) 패널 및 실리콘 상층 액정(LCOS) 디스플레이 패널과 같은 다른 반사형 광 전구에 사용될 수 있다.
컬러 필터를 사용하는 원색 선택의 원리가 도 4에 도시되어 있다. 도 4는 미리 정해진 원색의 세트를 획득하는, 선택 가능 광원에 의해 발광되는 스펙트럼과 컬러 필터의 조합을 도시하고 있다. 컬러 필터(24, 25, 26)는 각각 투과 스펙트럼(48, 49, 50)을 가진 종래의 적, 녹, 청색 컬러 필터이다. 제 1 광원(22)은 적색, 녹색 및 청색 파장 범위의 3개의 서로 다른 피크를 갖는 스펙트럼 분포(51)로 발광한다. 제 2 광원(23)은 옐로우, 시안 및 딥블루 파장 범위의 3개의 서로 다른 피크를 각각 갖는 스펙트럼 분포(52)로 발광한다. 이 응용예에서, 딥블루는 종래의 청색 파장 범위보다 더 낮은 파장 범위를 가진 방사를 의미하며, 역시 볼 수 있다. 광원(22, 23)의 스펙트럼(51, 52)과 종래의 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터(24, 25, 26)의 조합을 통해서 적색 R, 녹색 G, 청색 B로 이루어지는 제 1 세트 및 옐로우 Y, 시안 C, 딥 블루 DB로 이루어진 제 2 세트의, 2개의 원색의 세트가 나온다. 제 1 및 제 2 광원(51, 52)을 번갈아 선택하는 특정 방식은, 선택된 제 1 광원(51)의 원색인 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 또는 제 2 광원(52)의 원색인 옐로우(Y), 시안(C) 또는 딥블루(DB)에 대응하는 이미지 데이터를 가지고 디스플레이 패널의 서브 픽셀(27, 28, 29)을 구동하는 것과 조합되어서, 넓은 색 가뮤트의 디스플레이 장치를 가능하게 한다. 다수의 원색을 사용해서 획득되는 색 가뮤트는 종래의 EBU 컬러가 이루는 삼각형보다 훨씬 더 넓어질 수 있다. 도 5는 비교하기 위해서 사각형(53, 54, 55, 56)으로 표시된 4원색 컬러 디스플레이의 가뮤트의 예를 EBU 삼각형(57, 58, 59)과 함께 도시하고 있다. 5 또는 6원색 디스플레이 장치를 사용하는 경우에, 더 넓은 색 가뮤트가 만들어질 수도 있고, 혹은 색 가뮤트와 유효 광 스펙트럼을 가진 사용가능한 광원 사이의 절충이 더 양호하게 이루어질 수 있다.
도 6은 이 방법에 따른 디스플레이 장치의 픽셀 중 하나의 동작을 도시하는 도면이다. 종래의 이미지는 Y, U 및 V 또는 적색, 녹색 또는 청색 정보로 표현되는 것으로 한다. 이 정보는 디스플레이 장치의 서브 픽셀용으로 적절한 그레이레벨로 변환된다. 동작시에, 디스플레이될 이미지의 프레임은 2개의 기간으로, 즉 서브프레임(T1, T2)으로 나누어지며, 여기서 하나의 서브프레임은 2개의 광원 중 하나가 구동되는 기간에 대응하며, 제 1 또는 제 2 스펙트럼으로 발광한다. 서브프레임(T1)에서, 광원(LS1, LS2) 중 하나가 선택되어서 디스플레이 패널을 조명하고, 디스플레이 패널의 픽셀의 서브 픽셀은 서브프레임(T1) 및 선택된 광원(LS1)에 대응해서, 그리고 컬러 필터의 배치에 대한 서브 픽셀의 위치에 대응해서 변환된 그레이 레벨로 구동된다. 다른 서브프레임(T2)에서 다른 원색의 변조를 위해서, 같은 서브 픽셀 시간 순서대로 사용된다.
일반적으로, 서브 픽셀(LV1, LV2, LV3)은 그레이 값(V1,1, V2,1, V3,1)을 사용해서 제 1 서브프레임(T1)에서 어드레싱된다. 이 서브프레임(T1)에서, 디스플레이 장치의 픽셀은 컬러 필터와 조합해서 제 1 광원(LS1)에 의해 조명되고, 이로써 원색(p1,1, p2,1, p3,1)을 선택한다. 제 2 서브프레임(T2)에서, 디스플레이 장치의 서브 픽셀(LV1, LV2, LV3)은 그레이 값(V1,2, V2,2, V3,2)을 사용해서 어드레싱되며, 컬러 필터와 조합해서 제 2 광원(LS2)에 의해 조명되고, 이로써 원색(p1,2, p2,2, p3,2)을 선택한다. 그레이 값(V1,2, V2,2, V3,2)을 사용해서 서브 픽셀(LV1, LV2, LV3)을 구동함으로써 가중된 원색의 분포를 생성한다. 이 픽셀의 컬러는 다음과 같은 총 가중 합을 갖는다.
광원의 스펙트럼을 선택해서, 자연스러운 "백색"을 표현함으로써 유익하게 백색을 만들 수 있으며, 광원의 백색점은 서로 가깝게 선택될 수 있다. 컨트롤러가 배치되어서, 인지되는 휘도 및/또는 크로미넌스의 차이를 최소화하도록, 연속하는 서브프레임에 대응하는 원색에 대한 디스플레이 패널의 픽셀의 변조 레벨을 조정한다. 다른 방안으로, 컨트롤러는 디스플레이를 조명하는 광원의 백색점 및 휘도가 후속하는 서브프레임에서 서로 동일하도록 광원의 구동을 조정할 수 있다.
광원이 디스플레이 패널을 경시적으로 조명하는 방법은 원리적으로는 자유 선택이다. 디스플레이 패널의 구동은 예컨대 플래싱 백라이트 디스플레이, 스캐닝 백라이트 디스플레이 또는 스크롤링 컬러 디스플레이를 형성하도록 광원이 패널을 조명하는 방식과 조합될 수 있다. 스크롤링 컬러 디스플레이에서, 두 광원은 모두 디스플레이 패널의 서로 다른 부분을 동시에 조명한다.
별도의 원색이 연속하는 경우에 색순차 디스플레이 장치에서 컬러 파괴가 일어날 수 있다. 밝은 불포화 컬러를 가진 이동 물체로 이루어진 이미지가 디스플레이되는 경우에, 원색이 시간 순차적으로 나타나기 때문에 컬러인 윤곽이 관찰자에게 보여질 수 있다. 예컨대, 밝은 백색 물체는 동일하면서 비교적 큰 각각의 원색에 대한 컨트리뷰션을 갖고 있다. 디스플레이를 보고 있는 관찰자의 눈이 물체의 움직임을 따라가며, 서브프레임의 컨트리뷰션이 이들이 디스플레이되는 시간에 보상되는 모션이 아닌 경우에, 서브프레임의 컨트리뷰션은 개별적으로 보여져서, 윤곽을 만든다.
색 파괴를 감소시키기 위해서, 광원의 스펙트럼은 각각의 스펙트럼을 가지고 밝은 불포화 컬러가 만들어질 수 있도록, 즉 각각의 스펙트럼을 가지고 백색 또는 백색에 가깝게 만들 수 있도록 광원의 스펙트럼이 선택된다. 추가적인 비디오 처리를 사용해서, 2개의 연속하는 서브프레임에서 최소의 인지 편차가 달성되도록 그레이 레벨(Vi,j)을 선택할 수 있다. 이를 수행하는 한가지 방법은 예컨대 서브프레임(j, k)의 임의의 조합에 대해서, 각각의 서브프레임의 휘도 및 색상을 가능한 가장 가깝게 해서,
를 최적화하는 것이며, 여기서 함수 F는 인지된 휘도, 크로미넌스 또는 이들의 조합이 될 수 있다.
도 7은 백라이트가 제공되는 컬러 디스플레이 장치(70)의 다른 실시예를 도시하고 있으며, 이는 서로 다른 스펙트럼을 가지고 발광할 수 있는 2개의 선택 가능 광원(71, 72), 2개의 컬러 필터(73, 74), 디스플레이 패널(77) 및 컨트롤러(78)를 포함한다. 도 8은 이 디스플레이 장치의 동작을 도시한다. 종래의 이미지를 Y, U, V 또는 적색, 녹색 또는 청색 정보로 나타낸다. 이 정보는 디스플레이 장치의 서브 픽셀용으로 적절한 그레이 레벨로 변환된다. 동작시에, 디스플레이될 이미지의 프레임은 연속 기간으로, 즉 서브프레임(T1, T2)으로 나누어지며, 여기서 연속 서브프레임은 스펙트럼(SP1, SP2, SP3, SP4)을 각각 가진 광이 2개의 광원 중 하나를 사용해서 발광되는 기간에 대응한다. 서브프레임에서, 컨트롤러(78)는 광원(71, 72) 중 하나를 선택해서 디스플레이 패널(7)의 픽셀(75, 76)을 조명하고, 광원(71, 72) 중 선택된 것의 스펙트럼을 통해서 획득할 수 있는 원색에 대응해서 그리고 컬러 필터의 배치에 대한 서브 픽셀의 적절한 위치에 대응해서 변환된 그레이 레벨을 사용해서 디스플레이 패널(77)의 서브 픽셀(75, 76)을 구동한다. 후속하는 서브프레임에서 다른 원색의 변조를 위해서, 같은 서브 픽셀 시간 순서대로 사용된다. 컨트롤러는 그레이 값(V1,1, V2,1)을 가지고 제 1 서브프레임에서 디스플레이(77)의 픽셀(75, 76)을 어드레싱한다. 이 제 1 서브프레임에서, 제 1 광원은 디스플레이(77)의 픽셀(75, 76) 중 하나를 조명한다. 컬러 필터와의 조합을 통해서 원색(P1,1, P2,1)을 생성한다. 제 2 서브프레임에서, 컨트롤러(78)는 그레이 값(V1,2, V2,2)을 가지고 디스플레이(77)의 픽셀(75, 76)을 어드레싱하고, 제 2 광원은 디스플레이(77)의 픽셀(75, 76)을 조명한다. 이는 컬러 필터와 조합해서 원색(P1,2, P2,2)을 생성한다. 이 실시예에서, 제 1 방사 스펙트럼은 청색 및 옐로우 스펙트럼 성분(SP1, SP3)을 갖고 있고, 제 2 방사 스펙트럼은 시안 및 적색 성분(SP2, SP4)을 갖고 있다. 컬러 필터의 투과(Tx, Ty)는 시안과, 옐로우, 녹색 영역 사이에 각각 걸쳐있다.
투과 스펙트럼(Tx)을 가진 제 1 필터는 서브프레임(1)에서 청색을 투과시키고, 서브프레임(2)에서 시안을 투과시킨다. 유사하게, 투과 스펙트럼(Ty)을 가진 제 2 필터는 서브프레임(1)에서 옐로우를 투과시키고, 서브프레임(2)에서 적색을 투과시킨다. 백색점에 가까운 밝은 불포화 컬러는 두 광원 모두의 스펙트럼으로 만들어질 수 있다. 백라이트(79)는 예컨대 개별적으로 선택가능한 LED(71, 72)를 포함한다. 이 실시예에서, 컬러 필터(73, 74)는 RGB 솔루션에서 2/3와는 달리 광의 절반만을 흡수한다. 이는 밝기를 50% 증가시킨다. 또한 컬러 필터(73, 74)는 직시형 LCD에서 가장 고가인 부분으로, 컬러 필터를 감소시킴으로써 가격이 낮아진다.
이 디스플레이 장치(77)에서, 픽셀당 2개의 서브 픽셀(75, 76)만이 필요하다. 이는 픽셀 애퍼어쳐를 더 증가시켜서 밝기를 더 높이거나 해상도를 증가시켜서 픽셀 구조의 시인성을 감소시키는 데 사용될 수 있다.
이 디스플레이 장치를 사용해서 획득할 수 있는 4원색의 가뮤트가 도 9에 도시되어 있고, EBU 컬러 삼각형을 포함해서 모든 종래의 RGB 컬러가 만들어질 수 있다.
도 7과 관련된 디스플레이 장치는 컬러 음극선관이 설치된 모니터상에서 에뮬레이트되어서, 서브프레임들 사이에서의 색 파괴와 휘도 플리커의 시인성을 조사한다. 녹색 원색의 범위가 달성될 수 없다는 점에 주의한다. 도 10에 도시된 컬러 필터 장치는 도 7에 관련되어 설명된 장치에서 사용되었다. 또한, 도 10은 원색의 선택을 도시한다. 제 1 서브프레임(T1)에서, 컬러 필터(78)는 청색 및 옐로우 피크(B, Y)를 가진 스펙트럼으로 발광하는 광원(LS1)을 선택하며, 대응하는 필터 청색-시안(B/C), 옐로우-적색(Y/R) 및 옐로우-적색(Y/R), 청색-시안(B/C)은 디스플레이의 서브 픽셀과 관련된다. 광원(LS2)과 필터 구성을 조합함으로써 청색 및 옐로우 원색(LB, LY)을 만든다.
컨트롤러(78)가 시안 및 적색 피크(C, R)를 가진 스펙트럼으로 발광하는 광원(LS2)을 선택하는 제 2 서브프레임(T2)에서, 대응하는 필터 B/C, Y/R 및 Y/R, B/C는 디스플레이의 서브 픽셀과 관련된다. 광원(LS2)과 필터 구성의 조합을 통해서 시안 및 적색 원색 LC, LR을 만든다. 이 컬러 필터 장치는 서브 픽셀에서, 양방향의 정확한 백색/흑색 라인의 해상도를 가능하게 한다.
실험을 통해서 75Hz 서브프레임 레이트에서 휘도 플리커가 인지되지 않는다는 것을 알았다.
다른 실시예가 도 11과 관련되어 제공된다. 이 실시예와 관련된 이 디스플레이는 도 7에 대해서 설명된 디스플레이 장치와 유사하지만, 제 1 광원(71)은 적색 및 청색 피크(R1, B1)의 스펙트럼을 가진 광을 발광할 수 있고, 제 2 광원(72)은 녹색 피크(G1)의 스펙트럼을 가진 광을 발광할 수 있다. 컬러 필터 장치는 녹색 피크(G1)의 스펙트럼 파장 범위와 관련된 중첩 영역에서 광을 투과하는, 녹색 및 마젠타 부분을 갖고 있다. 제 1 서브프레임(T1)에서, 컨트롤러(78)는 적색 및 청색 피크(R1, B1)의 스펙트럼을 가진 광을 발광할 수 있으며, 대응하는 시안 및 마젠타 컬러 필터(CY1, MA1)는 디스플레이의 서브 픽셀과 관련된다. 광원(LS1)과 필터 구성을 조합함으로써 적색 및 청색 원색(LR1, LB1)을 만든다.
제 2 서브프레임(T2)에서, 컨트롤러(78)는 녹색 피크(G1)의 스펙트럼을 가진 광을 발광할 수 있는 광원(LS2)을 선택한다. 광원(LS2)과 필터 구성을 조합함으로써 녹색 원색(LG1)을 만든다.
이 장치는 모두 녹색을 투과시키는 넓은 중첩 컬러 필터를 사용한다. 연속 서브프레임 중 하나에서만, 백라이트가 녹색을 생성하고, 이는 두 서브 픽셀 모두를 동시에 투과한다.
이 장치는 직시 LCD 장치의 LED 백라이트에 특히 적합하며, 이는 녹색 LED가 충분히 높은 효율을 갖고 있지 않기 때문이다. 현재의 백라이트 설계는 다른 원색에 비해서 2배의 녹색 LED를 갖는다. 이 설계를 통해서 다시 1:1:1 비율로 된다. 이러한 스펙트럼의 선택이 색 파괴를 막지 못하는 것은 아니다.
도 12와 관련되어서 제시된 다른 실시예에서 색 파괴는 더 감소될 수 있다. 이 실시예와 관련된 이 디스플레이 장치는 도 7을 참조로 설명된 디스플레이 장치와 유사하다. 그러나, 제 1 광원(71)이 적색 및 녹색 피크(R3, G3)의 스펙트럼을 가진 광을 발광할 수 있고, 제 2 광원(72)이 청색 및 녹색 피크(B4, G4)의 스펙트럼을 가진 광을 발광할 수 있다. 컬러 필터 장치는 녹색 피크(G3, G4)의 스펙트럼의 파장 범위와 관련된 중첩 영역의 광을 투과하는 녹색 및 마젠타 부분을 갖고 있다.
이 솔루션은 녹색 LED가 항상 온 상태이기 때문에 부스팅에 적합하지 않다. 모든 다른 방안은 듀티 사이클을 더 짧게 하기 위해서 보상하기 위해, 어떤 형태의 부스팅이 있다고 가정한다. 이 애플리케이션에서의 부스팅은 전력 소비 및 열은 미리 정한 제한 이하로 유지하면서, LED가 짧은 기간 동안 광 출력을 증가시키는 통상의 전류보다 더 높은 전류로 펄스되는 것을 의미한다.
다른 실시예는 형광 백라이트가 제공되는 직시형 LCD 디스플레이 장치이다. 백라이트에는 예컨대 냉 음극 형광 램프, 열 음극 형광 램프 또는 세라라이트(ceralight)와 같이 2개 이상의 형광 램프 세트가 제공된다. 각각의 세트는 적절한 스펙트럼을 내도록 조정된 형광체의 혼합물을 가진 타입의 램프를 포함한다. 램프의 세트는 순차적으로 플래시된다. LCD 패널은 종래의 RGB 패널이 될 수 있다.
다른 방안으로, 백라이트에는 2개 이상의 LED 세트가 제공될 수 있다. 각각의 LED 세트는, 도 2와 관련되어 설명된 디스플레이 장치에서와 같이, 예컨대 적색, 녹색 및 청색 LED로 이루어진 세트 및 시안, 딥블루 및 옐로우 LED로 이루어진 세트와 같이, 적절한 스펙트럼이 만들어지도록 선택된다. LED의 세트는 순차적으로 플래시된다. 다른 실시예에서, 디스플레이 장치에는 한 세트 내에서 LED의 밝기가 화상의 컨텐츠에 따라서 변할 수 있는 다이나믹 백라이트 제어 수단이 제공되거나 혹은 화상 컨텐트에 따라서 특정 스펙트럼을 가진 세트를 만드는 LED를 다이나믹하게 선택할 수 있는 동적 스펙트럼 제어 수단이 제공될 수 있다.
다른 실시예에서, 종래의 RGB 컬러 필터 패널 대신에 전용의 2-컬러 필터 설계가 적용된다. 이는 이하 제안되는 바와 같은 2개의 서브필드, 4원색 솔루션, 2개의 서브 필드, 3원색 솔루션 또는 3서브 필드 6원색 솔루션이 될 수 있다.
모든 스펙트럼에서 만들어질 수 없는 어두운 불포화 컬러의 경우에, 일부 휘도 플리커가 나타날 수는 있지만, 색 파괴는 나타나지 않는다. 이는 덜 가시적이며, 이는 휘도가 높지 않기 때문이다. 실험을 통해서 75Hz 프레임 레이트에서 휘도 플리커가 없어진다는 것을 알았다. 위에 설명한 실시예에서, 투과형 LCD 대신에, LCD, LCoS, DMD와 같은 반사형 광 전구 패널이 적용된다.
반사형 광 전구 디스플레이 패널이 제공되는 디스플레이 장치에서, 예컨대 CCFL, HCFL 또는 LED와 같은 광원이 전면 광 시스템에 제공된다.
또한, 디스플레이 장치에는 반투과반사형 디스플레이 패널이 컬러 필터 및 스펙트럼 순차 광원(spectrum sequential light source)과 함께 제공될 수 있다. 백라이트가 제공된 이 디스플레이 장치는 컬러 가뮤트면에서 개선되었으며, 반면에 저전력 반사 모드는 밝기를 고려한 컬러 필터의 스펙트럼 폭에서 유익하다.
다른 실시예에서, 이 디스플레이 장치에는 스캐터링 디스플레이 패널이 컬러 필터 및 스펙트럼 순차 광원과 함께 제공될 수 있으며, 여기서 스캐터링 디스플레이 패널은 예컨대 스캐터링 광유도관과 같은, 광 스캐터링 광학 스위치에 기초한다.
위에 설명된 서로 다른 스펙트럼을 가지며, 컬러 필터를 갖지 않는 디스플레이 장치의 예에서, 광학 광유도관은 광 원색을 광 서브 픽셀로 조심스럽게 전달할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치는 공간-시간 변조된 백라이트와 결합될 수 있으며, 여기서 백라이트의 스펙트럼, 색상 및 밝기는 화상 정보에 따라서 세그먼트 기반으로 제어될 수 있다.
제안된 디스플레이 장치의 장점은 다음과 같다.
디스플레이 장치는 색 파괴를 순차적으로 감소시킨다. 이는 특히 밝기가 높은 불포화 컬러의 경우에 그러하며, 통상적으로 현재의 색순차 디스플레이에서 파괴 문제를 유발했었다.
종래의 RGB 또는 3원색을 사용하는 디스플레이를 사용해서도 더 넓은 가뮤트가 달성될 수 있다.
디스플레이 장치는 종래의 모자이크 필터가 설치되어서 적색, 녹색 및 청색을 획득하는 LCD 패널을 사용해서 구현될 수 있어서, LCD 패널에 대한 수정이 필요없다.
주변이 밝은 경우에, 디스플레이 장치가 동시에 모든 광원에 의해 조명될 수 있도록 색순차 스위칭은 스위칭 오프될 수 있다. 컬러 필터가 존재하기 때문에, 색 가뮤트는 현재 레벨 이하로 떨어지지만, 휘도는 높게 유지된다.
2개의 컬러 필터 솔루션을 사용하면 가격이 낮아질 수 있다. 제조 과정이 간단하다.
2개의 컬러 필터 솔루션을 사용하면 더 높은 픽셀 애퍼어쳐가 달성될 수 있다. 픽셀당 서브 픽셀의 수가 더 적어지기 때문에 TFT(액티브 매트릭스에서 박막 트랜지스터) 및 액티브 매트릭스 LCD용 배선이 차지하는 면적이 적어진다. 이로써 전체 밝기가 더 높아진다.
그 결과, 2개의 컬러 필터 솔루션을 사용해서 더 높은 해상도가 달성될 수 있다.
2컬러 필터 솔루션을 사용하면, 가려지는 광이 더 적다. 기존 RGB필터의 33%에 비해서 광의 50%만이 컬러 필터에 의해 흡수된다. 이는 전체 밝기를 50% 증가시킨다.
디스플레이 시스템의 다른 유익한 실시예는 도 2와 관련해서 설명된 2개의 개별적으로 선택할 수 있는 광원, 디스플레이 패널 및 제어 패널 및 도 13, 14, 15 또는 16에 도시된 3개의 서브 픽셀 필터 장치 중 하나를 포함한다. 이 디스플레이 시스템에서, 제 1 광원은 각각 적색 및 시안 파장 범위 주위에 중심이 있는 피크를 가진 스펙트럼 분포를 가진 광을 발광할 수 있으며, 제 2 광원은 각각 옐로우-녹색 및 청색 파장 범위에 피크를 가진 스펙트럼 분포를 가진 광을 발광할 수 있다. 예컨대, 제 1 광원의 스펙트럼 분포의 피크는 각각 610nm 및 500nm 주위에 중심을 두고 있고, 제 2 광원의 스펙트럼 분포의 피크는 각각 560nm 및 450nm 주위에 중심을 두고 있다. 컨트롤러는 도 6 및 7의 설명에서 설명된 바와 같은 디스플레이 순차 이미지 데이터에 따라서 광원 중 하나를 교번해서 선택한다. 백라이트 컨트롤러는 백색 필터가 지나는 방사의 강도 및 백색점이 같도록, 순차 선택된 광원의 강도를 조절할 수도 있다. 이는 색파괴 및 플리커가 감소된다는 이점이 있다.
도 13은 스트라이프 필터 배치를 도시하고 있으며, 여기서 각각의 라인(L1, L2)은 인접하는 청색-시안 필터(BC), 백색 필터(W) 및 녹색-적색 필터(GR)의 3쌍으로 이루어지며, 여기서 청색 시안 필터(BC)는 광원의 스펙트럼 중 청색-시안 부분을 투과시키고, 백색 필터(W)는 광원의 전체 스펙트럼을 투과시키고, 녹색-적색 필터(GR)는 광원 스펙트럼 중 녹색 적색 부분을 투과시킨다.
도 14는 스트라이프 필터 배치를 도시하고 있으며, 여기서 각각의 라인(L1, L2)은 인접하는 도 12에 도시된 배치와 유사하게 연속하는 3쌍의 필터로 이루어지지만, 청색-시안 필터(BC) 및 녹색-적색 필터(GR)의 위치는 구성 라인(L2)의 녹색 적색 필터(GR) 및 청색 시안 필터(BC)로 대치된다.
이들 2개의 필터 구성은 종래의 스트라이프 필터 공정으로 제조될 수 있다는 이점을 갖는다.
도 15는 각각의 라인(L1, L2)이 인접하는 청색-시안 필터(BC), 백색 필터(W) 및 녹색-적색 필터(GR)의 3쌍으로 이루어지며, 녹색-적색 필터(GR)와 청색-시안 필터(BC)가 서로 만나서 함께 백색 필터(W)를 둘러싸는 필터 배치를 도시하고 있다. 백색 필터의 면적은 각각 녹색-적색 필터(GR) 및 청색-시안 필터(BC)보다 작다.
도 16은 델타 나블라(delta-nabla) 배치를 도시하고 있으며, 이는 연속하는 청색-시안 필터(BC), 백색 필터(W) 및 녹색-적색 필터(GR)의 쌍을 가진 교번하는 제 1 및 제 2 라인(L1, L2)으로 이루어진다. 제 1 및 제 2 라인(L1, L2) 각각에서, 간격(P)은 그 라인의 3쌍 중 2개의 연속하는 필터의 중심 사이의 거리를 나타낸다. 이 배치에서, 제 1 라인(L1)의 3쌍은 제 1 라인(L1)에 인접한 제 2 라인(L2)의 3쌍에 비해서 1.5배의 P를 두고 있다.
이 필터 구성의 장점은 종래의 제조 공정이 사용될 수 있다는 점이다. 또한, 종래의 액티브 매트릭스 구동 방식이 디스플레이 장치를 제조하는 데 적용될 수 있다. 델타-나블라 필터 배치의 다른 장점은 적절한 이미지 데이터의 스케일링 알고리즘을 적용할 때, 더 높은 휘도의 해상도가 획득될 수 있다는 점이다.
이들 필터 구성의 다른 장점은 이론적으로 밝기를 200% 개선할 수 있다는 점이다. 이러한 밝기의 이점은 백라이트 전력의 감소로 나타날 수 있다.
이러한 타입의 순차 디스플레이 장치에서 연속하는 서브프레임 사이의 색상 또는 크로미넌스 플리커를 감소시키기 위해서, 다음과 같은 방법에 따라서 구동의 최적화가 달성될 수 있다.
픽셀 c의 색상을 XYZ 공간에서 다음과 같이 정의한다.
이미지 표면이 예컨대 RGB와 같은 다른 공간에 있는 경우에, 이 표현은 종래의 3×3 수열 곱을 사용해서 XYZ로 변형될 수 있다.
복수 원색 구동 벡터 p는 다음과 같이 주어진다.
이 구동 벡터 p는 서브프레임당 제 1 세트와 제 2 세트(pA, pB)로 나누어진다. 구동 값은 0(완전 오프, 최소 광)과 1(완전 온, 최대 광) 사이로 억제된다. 0≤px≤1
원색의 컬러 포인트는 다음과 같이 변형 수열 T에 모여있다.
다시, 2개의 연속하는 서브프레임을 위해서 2개의 세트(TA, TB)로 나누어진다.
드라이버 벡터 p는 색 방정식을 만족시킨다.
여기서 c는 디스플레이되는 색이고, T는 변형 수열이며, p는 구동 벡터를 나타내고, ε는 색 표현의 에러를 나타낸다. 색이 가뮤트 내에 있는 경우에, 표현에서 에러 ε는 0이다. 가뮤트 내에서 표현할 수 있는 색 외에 있는 경우에, 에러는 기존의 가뮤트 매핑 기술을 사용해서 최소화될 수 있다.
또한, 색 c는 다음과 같이 cA 및 cB와 같은 2개의 서브프레임으로 나누어질 수 있다.
인식의 측면에서의 불편함을 최소화하기 위해서, 두 서브프레임에 대해서 표시된 색 cA, cB은 휘도 및 크로미넌스면에서 실질적으로 동일하다.
이러한 조건은, 높은 밝기에서 불편함을 주는, 서브프레임의 차이로 인한 플리커를 방지한다. 이는 또한 디스플레이 장치의 색 순차 동작으로 인한 기존의 아티펙트인 색 파괴 또는 색 플래시 효과도 방지한다.
분명히, 개개의 스펙트럼의 가뮤트가 동일하지 않기 때문에, 모든 색에 가능한 것은 아니다. 동일하다면, 스펙트럼 순차 방식은 이점이 없다. 그러나 많은 색의 부분에 대해서, 가뮤트는 중첩된다.
도 17은 도 7에 관련해서 설명된 바와 같은 2개의 선택 가능 광원 및 2개의 컬러 필터를 포함하는 디스플레이 시스템에 의해 달성할 수 있는 색 가뮤트를 도시하고 있다. 색 가뮤트는 가상의 2D 색 공간에 도시되어 있다. 원색과 관련된 휘도가 수직 축에 도시되어 있다.
벡터 pa 및 pb는 스펙트럼 1에 대한 미리 정해진 원색이고, pc 및 pd는 스펙트럼 2에 대한 미리 정해진 원색이다. 벡터는 디스플레이의 대응하는 서브 픽셀을 전체 구동할 때의 원색의 컬러 포인트를 나타낸다. 다각형, G01, G02, G03, G04, G05, G06, G07, G08은 디스플레이 시스템 내에서 만들어질 수 있는 가뮤트의 폴리톱(polytope)이다.
도 18은 미리 정해진 색의 세트 pa, pb, pc 및 pd를 획득하기 위해서, 2개의 광원 모두의 스펙트럼으로 각각 만들어질 수 있는 색상 가뮤트의 예를 도시한다. 두 스펙트럼 모두의 백색점은 크로미넌스 및 휘도 면에서 동일하다. 이는 중첩을 크게 하고, 백색이 최대일 때 가장 잘 보이는 플리커를 감소시키는 데 중요하다. 박스 P01, P02, P03, P04와 박스 P01, P10, P03, P11는 각각 스펙트럼(1, 2)으로 달성될 수 있는 가뮤트를 도시한다. 중첩되는 부분인 빗금쳐진 박스 P01, P20, P03, P21는 두 스펙트럼의 같은 휘도 및 크로미넌스를 가지고 달성될 수 있는 가뮤트의 폴리톱을 도시하고 있다.
CA와 CB 사이의 차를 계산하는 색 변호나 수열 S는 다음과 같고,
차 d는 다음과 같이 정의한다.
같은 휘도 및 크로미넌스를 모두 획득할 수 없다면, 같은 휘도를 획득해서 크로미넌스의 최소 에러를 가능하게 하는 것이 바람직하며, 이는 인간의 시야계가 크로미넌스에는 덜 민감하기 때문이다. 이러한 최소화는 서브프레임 사이의 휘도 플리커도 방지한다.
도 19는 같은 원색의 세트 pa, pb, pc 및 pd에 대한 2개의 연속하는 서브프레임에서 같은 휘도를 가지고 만들어질 수 있는 색상의 가뮤트를 나타내는 다각형 P01, P30, P31, P03, P32, P33을 도시한다.
마지막으로, 같은 휘도도 가능하지 않다면, 이 조건은 포기되며, 2개의 서브프레임 사이의 휘도와 크로미넌스의 에러는 최소화된다.
도 20은 기준으로 같은 원색의 세트 pa, pb, pc 및 pd에 대한 서브프레임 모두의 전체 가뮤트를 나타내는 다각형 P01, P40, P41, P03, P42, P43, P44, P45을 도시한다. 다각형 P01, P40, P41, P03, P42, P43, P44, P45과 다각형 P01, P30, P31, P03, P32, P33으로 표시되는 동일 휘도 가뮤트 사이의 차이가 최소화된다. 높은 밝기의 포화된 원색이 필요한 경우에 차이가 나타날 수 있다. 이는 플리커 및/또는 색 파괴에 거의 영향을 미치지 않는데, 그 이유는 이것이 높은 밝기를 가지지 않는 색에서 나타나기 때문이다.
요컨대, 색 파괴를 감소시키기 위해서, 적절한 색을 선택해서 연속하는 서브프레임에서 같은 크로미넌스와 같은 휘도의 조건이 추구되며, 이것이 불가능하다면 연속하는 서브프레임에서 같은 휘도 및 최소의 크로미넌스 에러의 조건이 추구되고, 이것이 불가능하다면 연속하는 서브프레임에서 크로미넌스와 휘도에서 에러가 추구된다.
또한, 순차 동작은 플리커를 방지하기 위해서 빠른 응답 시간을 가진 디스플레이 패널을 요구한다. 초기에 실험을 통해서 서브프레임 중 하나에서만 발생하는 높게 포화된 색에서의 가시적인 휘도 플리커없이 75Hz 프레임 레이트를 달성할 수 있다는 것을 알았다. 그러나, 이는 순수한 색 순차 동작(RGB의 경우에 150-180Hz 또는 5원색의 경우에 250-300Hz)보다는 여전히 더 낮다.
디스플레이 장치의 다중 원색 특성은 디스플레이 처리를 필요로 하며, 여기서 이미지의 YUV 및 RGB 표현은 각각의 원색에 대한 적절한 그레이 레벨의 구동 값으로 변환되어야 한다.
그 예는 인용된 WO 01/95544에 개시되어 있다.
본 발명은 광 전구 디스플레이 패널, 광 전구 디스플레이 패널을 조명하는 광빔을 제공하는 조명 수단 및 광빔의 스펙트럼을 시간 및 공간 순차적으로 제어하는 제어 수단을 포함하는 넓은 색 가뮤트의 디스플레이 장치에 관한 것이다. 디스플레이 장치의 원색은 색 파괴를 감소시킬 수 있는 시간 순차 및 공간 순차 방식으로 선택될 수 있다. 이런 종류의 디스플레이 장치는 3원색(RGB) 디스플레이보다 높은 밝기 레벨에서 더 넓은 가뮤트를 디스플레이할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 이 디스플레이 장치는 높은 밝기와 낮은 비용 옵션으로도 넓은 색 가뮤트를 제공한다. 이는 액티브 백라이트를 사용한 투과형, 반투과반사형 또는 반사형 디스플레이 패널을 통해서 달성되며, 이로써 스펙트럼 및 색을 제어하고, 이를 통해서 적당히 높은 프레임 레이트로 사이클을 제어할 수 있다. 이 디스플레이 원색은 예컨대, 컬러 필터 및/또는 옵틱에 의해 공간적으로 그리고, 예컨대 스펙트럼 순차 동작에 의해 시간적으로 선택된다. 순차 동작은 색 파괴를 유발하지 않는다. 제안된 디스플레이는 종래의 RGB LCD 패널을 사용해서도 패널을 수정하는 일없이 백라이트만을 수정하는 것으로 넓은 가뮤트를 달성할 수 있다.
첨부된 청구의 범위를 벗어남 없이 본 발명의 범주 내에서 다양한 수정이 가능하다는 것이 분명할 것이다.

Claims (17)

  1. 컬러 이미지를 디스플레이하는 컬러 디스플레이 장치에 있어서,
    복수의 화소가 설치된 디스플레이 패널과,
    서로 다른 미리 정해진 방사 스펙트럼들 가진 적어도 2개의 선택 가능한 광원과,
    상기 선택 가능한 광원과 조합해서 상기 디스플레이 패널 상에 원색을 생성할 수 있는 색 선택 수단과,
    제 1 및 제 2 기간 동안 상기 선택 가능한 광원 중 하나를 교번해서 선택하고, 상기 화소 중 일부에 상기 선택된 광원을 사용해서 획득할 수 있는 상기 원색에 대응하는 이미지 정보를 제공하는 제어 수단
    을 포함하는 컬러 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 색 선택 수단은 미리 정해진 투과 스펙트럼을 가진 적어도 2개의 컬러 필터를 포함하고,
    상기 컬러 필터는 상기 선택 가능한 광원의 상기 방사 스펙트럼 각각과 조합해서 상기 제 1 광원을 선택함으로써 얻을 수 있는 제 1 원색 그룹 및 상기 제 2 광원을 선택함으로써 얻을 수 있는 제 2 원색 그룹을 생성하는
    컬러 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    각각의 컬러 필터는 상기 화소의 일부와 관련되고,
    상기 제어 수단은 제 1 기간 동안에는 상기 제 1 광원을 선택해서, 상기 화소 중 상기 각각의 컬러 필터와 관련된 부분 각각에 상기 제 1 그룹의 각각의 원색에 대응하는 이미지 정보를 제공하고, 제 2 기간 동안에는 상기 제 2 광원을 선택해서, 상기 화소 중 상기 각각의 컬러 필터와 관련된 부분 각각에 상기 제 2 그룹의 각각의 원색에 대응하는 이미지 정보를 제공하는
    컬러 디스플레이 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 색 선택 수단은 2개의 컬러 필터를 포함하며,
    상기 제 1 원색 그룹은 적색 및 녹색을 포함하고, 상기 제 2 원색 그룹은 녹색 및 청색을 포함하는
    컬러 디스플레이 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 색 선택 수단은 2개의 컬러 필터를 포함하며,
    상기 제 1 원색 그룹은 청색 및 옐로우를 포함하고, 상기 제 2 원색 그룹은 시안 및 적색을 포함하는
    컬러 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광원은 각각 적색 및 시안 파장 범위 주위에 중심이 있는 피크를 가진 스펙트럼 분포를 가진 방사를 발산할 수 있으며, 제 2 광원은 각각 녹색-적색 및 청색 파장 범위 주위에 중심이 있는 피크를 가진 스펙트럼 분포를 가진 방사를 발산할 수 있는
    컬러 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 색 선택 수단은 다수의 라인을 포함하는 필터 장치를 포함하고,
    상기 라인 각각은 청색-시안 필터, 백색 필터 및 녹색-적색 필터의 연속하는 3쌍을 포함하되,
    상기 청색-시안 필터는 상기 방사의 상기 스펙트럼 중 청색-시안 부분에 대한 투과 대역을 갖고 있고, 상기 백색 필터는 상기 방사의 상기 스펙트럼 중 가시 부분에 대한 투과 대역을 갖고 있고, 상기 녹색-적색 필터는 상기 방사의 상기 스펙트럼 중 녹색-적색 부분에 대한 투과 대역을 갖는
    컬러 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    제 1 라인의 3쌍 중 상기 청색-시안 필터 및 상기 녹색-적색 필터의 위치는 각각 상기 제 1 라인에 이어지는 제 2 라인의 3쌍에서의 청색 시안 필터와 녹색 적색 필터의 위치가 서로 바뀌는
    컬러 디스플레이 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    한 라인이 연속하는 3쌍의 필터를 포함하되,
    상기 녹색-적색 필터와 상기 청색 시안 필터가 서로 만나고, 이들이 함께 상기 백색 필터를 둘러싸고 있는
    컬러 디스플레이 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 3쌍 중 연속하는 2개의 필터의 중심 사이를 간격 P로 나타내며,
    상기 제 1 라인의 상기 3쌍은 상기 제 1 라인에 연속하는 제 2 라인의 3쌍에 비해서 1.5배의 P를 두고 있는
    컬러 디스플레이 장치.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 색 선택 수단은 3개의 컬러 필터를 포함하며,
    상기 제 1 원색 그룹은 적색, 녹색 및 청색을 포함하고, 상기 제 2 원색 그룹은 시안, 딥블루 및 옐로우를 포함하는
    컬러 디스플레이 장치.
  12. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 원색 그룹의 원색들이 모여서 실질적으로 백색을 이루고,
    상기 제 2 원색 그룹의 원색들이 모여서 실질적으로 백색을 이루며,
    상기 제어 수단은 2개의 연속 기간에 대응하는 상기 원색에 대한 상기 디스플레이 패널의 변조 레벨을 조정해서, 상기 2개의 연속 기간에서의 휘도 및/또는 크로미넌스에 있어서 인지되는 차이가 최소화되게 하는
    컬러 디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 2개의 연속 기간에 대응하는 상기 획득된 원색의 휘도 및/또는 크로미넌스에 있어서 인지되는 차이를 최소화하도록 상기 디스플레이 패널의 변조 레벨을 조정하는
    컬러 디스플레이 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 획득된 2개의 연속 기간에 대응하는 상기 디스플레이 패널의 휘도 및/또는 크로미넌스의 측정된 차이를 최소화하도록 상기 실질적으로 선택된 광원의 상기 밝기 레벨을 조정하는
    컬러 디스플레이 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 색 선택 수단은 상기 광원 중 하나로부터, 상기 원색들 중 하나에 대응하는 상기 화소의 부분으로 광을 유도하는 광유도관을 포함하는
    컬러 디스플레이 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 형광 램프 또는 발광 다이오드를 포함하는
    컬러 디스플레이 장치.
  17. 컬러 이미지를 디스플레이하도록 컬러 디스플레이 장치를 동작시키는 방법에 있어서,
    연속하는 제 1 및 제 2 기간에 서로 다른 미리 정해진 방사 스펙트럼을 가진 광을 생성하는 단계와,
    선택된 광원으로부터 생성된 광을 필터링해서 상기 연속하는 기간 동안 디스플레이 패널에 원색을 생성하는 단계와,
    상기 후속하는 기간과 관련된 상기 원색에 대응하는 이미지 정보를 상기 컬러 디스플레이 패널 부분에 제공하는 단계
    를 포함하는 컬러 디스플레이 장치 동작 방법.
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