KR20070073907A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20070073907A
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알라인 데크래머
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

디스플레이 장치(10)는 신호 프로세서(20), 조명원(40), 및 사용자 뷰잉을 위한 일련의 이미지를 생성하기 위하여 조명원(40)에 의하여 생성된 광을 광학적으로 변조하는 화소 어레이(50)를 포함한다. 조명원(40)은 광을 생성하고 상호 독립적으로 제어가능한 발광들을 가진 다수의 개별적으로 어드레싱가능한 세그먼트들(s1 내지 sn; s1 ,1 내지 sp,q)을 포함한다. 신호 프로세서(20)는 입력 신호(vi)에 대응하는 상기 일련의 이미지들을 디스플레이하기 위하여 조명원(40) 및 화소 어레이(50)를 구동시키도록 입력 신호(vi)를 처리한다. 조명원(40)의 세그먼트들(s1 내지 sn; s1,1 내지 sp,q)은 입력 신호(vi)의 대응 부분들에서 발생하는 움직임 정도에 응답하여 신호 프로세서(20)에 의하여 동작중에 여기된다.
디스플레이 장치, 화소 어레이, 조명원, 블링킹, 넌-블링킹 연속 방식, 고주파수 스트로브 방식

Description

디스플레이 장치{Display apparatus}
본 발명은 조명원(illumination source) 및 화소 어레이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 디스플레이 장치를 작동하는 방법에 관한 것이다.
이미지 디스플레이 장치는 공지되어 있으며, 이 디스플레이 장치는 이미지 신호들을 수신하고 사용자 뷰잉을 위하여 대응 이미지들을 생성하도록 동작할 수 있다. 이러한 디스플레이 장치, 예컨대 음극선관들(CRT), 플라즈마 패널 디스플레이들(PDP), 유기 발광 다이오드 디스플레이들(O-LED), 폴리머 발광 다이오드 디스플레이들(Poly-LED) 및 액정 디스플레이들(LCD)을 구현하기 위하여 상업적으로 이용가능한 여러 디스플레이 기술들이 존재하고 있다. O-LED 및 Poly-LED 디스플레이들의 화소들이 고속 응답 형광체들을 사용하여 구현될 때 CRT와 유사하게 그에 공급된 전기 신호들에 의하여 여기될 때 거의 순시적으로 응답하는 반면에, LCD 화소들은 이러한 전기적 여기에 대하여 비교적 긴 응답 시상수를 가지며, 예컨대 LCD 광학-활성 분자들이 공급된 전기장에 응답하여 트위스트 및 언트위스트되는데 수밀리초가 요구된다. LCD에 대한 이러한 비교적 긴 응답 시상수는 사용자들에게 블러링 방식으로 이러한 LCD상에 제공된 이미지들의 애니메이트된 시간 시퀀스들을 렌 더링할 수 있는 공지된 문제이다.
비교적 느린 LCD 응답의 문제점은 종래에 공지되어 있으며 다양한 해법들이 제안되었다. 예컨대 랩-탑 퍼스널 컴퓨터, 이동전화, LCD 텔레비전과 같은 많은 현대 제품들에서 이용되는 많은 LCD들은 능동 LCD 화소 소자들의 매트릭스에 의하여 공간적으로 선택적으로 필터링되는 조명원을 제공하는 백라이팅을 이용한다. 백라이팅의 다양한 타입의 변조를 사용하여 그들의 광학 전송 상태가 안정적인 때만 LCD 화소들을 조사하여 사용자들이 화소들을 볼 때 블러링(blurring)의 주관적 발생을 감소시킨다.
예컨대, WO 2004/044878는 LCD 화소 어레이 프로젝션 디스플레이들에서의 LCD 화소 응답 지연 때문에 주관적 움직임을 감소시키기 위하여 스웹트 LCD 백라이팅을 사용하는 기술적 사항을 개시하고 있다. 다른 예로서, 공개된 WO 03/101086는 LCD에서의 LCD 화소 응답 지연 때문에 움직임 블러링을 감소시키기 위하여 LCD 백라이팅에 대하여 가변하는 여기의 듀티 사이클들(duty cycles)을 사용하는 기술적 사항을 개시하고 있다.
LCD 백라이팅의 공간 스웹트 변조가 LCD 백라이팅 유닛들의 대응하는 연관된 세그먼트들을 여기시키기 위하여 기계적 광빔 스캐닝 장치들 또는 고속 응답 다중 인버터들을 사용하기 때문에 구현하는데 복잡한 반면에, 가변 듀티 사이클 백라이트 변조는 움직임 기간 동안 감소된 펄스 폭 변조(PWM) 여기 때문에 LCD 밝기를 손실할 수 있다.
LCD 블러링 현상에 대한 공지된 해결책들은 최적이 아니며 LCD 디스플레이들 의 비용 및/또는 복잡성을 증가시킬 수 있다. 따라서, 발명자들은 백라이트 LCD 및 비교적 긴 화소 응답 시간을 여기시키는 유사한 타입의 디스플레이 기술들에서 발생하는 이들 전술한 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명을 고안하였다.
본 발명의 목적은 동영상들이 제공될 때 눈에 띄는 블러링(blurring)을 나타내지 않은 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 양태에 따르면,
(a) 광을 생성하고 상호 독립적으로 제어가능한 발광들을 가진 다수의 개별적으로 어드레싱가능한 세그먼트들을 포함하는 조명원(illumination source);
(b) 사용자 뷰잉을 위한 일련의 이미지들을 생성하기 위하여 상기 조명원에 의하여 생성된 광을 광학적으로 변조하는 화소 어레이; 및
(c) 입력 신호에 대응하는 상기 일련의 이미지들을 디스플레이하기 위하여 상기 조명원 및 상기 화소 어레이를 구동하도록 상기 입력 신호를 처리하는 신호 프로세서를 포함하고, 상기 조명원의 세그먼트들은 상기 입력 신호의 대응 부분들에서 발생하는 움직임 정도에 응답하여 상기 신호 프로세서에 의하여 동작중에 여기된다.
입력 신호의 대응 부분들은 조명원의 대응 세그먼트들로부터 광을 수신하는, 화소 어레이의 영역들 상에 디스플레이된 이미지들의 영역들에 대응하는 입력 신호의 부분들을 의미한다. 입력 신호의 대응 부분들의 움직임 정도에 따라 세그먼트들을 여기시킴으로써, 디스플레이 장치는 블링킹 방식으로 움직임이 검출되는 부분들에 대응하는 세그먼트들을 여기시킴으로써 블러링을 감소시킬 수 있으며, 이에 반해 입력 신호의 고정 부분들에서는 세그먼트가 연속적으로 여기될 수 있다. 따라서, 본 발명은 디스플레이 장치가 동작시에 눈에 띄는 블러링을 나타내지 않을 수 있다는 점에서 장점을 가진다.
본 발명은 독립항들에 의하여 한정된다. 종속항들은 유리한 실시예들을 한정한다.
선택적으로, 디스플레이 장치에 있어서, 신호 프로세서는 화소 어레이의 대응 영역들에 제공된 이미지들이 이미지 블러링으로서 인식되기 쉬운 중요한 움직임을 포함할 때 블링킹(blinking) 방식으로 하나 이상의 조명원의 세그먼트들을 여기시킬 수 있다. 블링킹 방식으로의 여기는 이러한 움직임 블러링을 감소시키나, 블링킹은 디스플레이된 이미지들의 약간의 눈에 띄는 플리커(flicker)를 유발한다. 화소 어레이의 선택된 영역들에 대하여 블링킹 조명을 사용하면, 화소 어레이의 다른 영역들이 연속적으로 조명되어 플리커가 나타나지 않도록 하여 플리커를 최소화하면서 화소 어레이 상에서 보여질 수 있는 움직임 블러링을 감소시키는 장점들을 가질 수 있다.
선택적으로, 디스플레이 장치에 있어서, 신호 프로세서는 연속 넌-블링킹(non-blinking) 방식 및/또는 고주파수 스트로브 방식으로 조명원의 세그먼트들 중 하나 이상을 여기시킬 수 있는 반면에, 플리커는 화소 어레이의 대응 영역들에 제공된 이미지들이 사용자 인식가능 블러링을 유발하도록 실질적으로 불충분한 속도를 가진 움직임을 포함할 때 거의 식별할 수 없다.
신호 프로세서는 입력 신호의 대응 부분들이 미리 결정된 값을 초과하는 움직임 정도를 포함할 때 블링킹 방식으로 하나 이상의 세그먼트들을 여기시키도록 동작할 수 있다.
또한 선택적으로, 디스플레이 장치 있어서, 블링킹 방식으로 여기된 하나 이상의 세그먼트들에 의하여 생성된 광은 생성된 조명이 넌-블링킹 연속 및/또는 고주파수 스트로브 방식으로 여기된 조명원의 세그먼트들과 비교가능한 레벨에서 평균이 되도록 피크 조명으로 상승한다. 블링킹 조명을 사용하여 평균적으로 조명이 연속 조명과 지각할 수 있게 비교가능하도록 보상함으로써, 본 발명에 의하여 제공된 움직임 블러링 마스킹은 사용자에게 덜 눈에 뜨게 된다.
또한 선택적으로, 디스플레이 장치에 있어서, 블링킹 방식으로 여기된 하나 이상의 세그먼트들은 화소 어레이의 대응 영역들을 리프레싱하기 바로 전의 시점을 포함하는 기간에 여기된다. 어레이 화소들이 광학적으로 안정화될 때만 블링킹이 발생하도록 구현하면 명백한 움직임 블러링이 감소되는 것을 돕는다.
선택적으로, 디스플레이 장치에 있어서, 조명원의 세그먼트들은 일련의 행들 또는 열들에 배치된다. 선택적으로, 디스플레이 장치에 있어서, 조명원의 세그먼트들은 바람직하게 2차원 행렬로 배치된다.
선택적으로, 디스플레이 장치에 있어서, 신호 프로세서는 조명원의 하나 이상의 세그먼트들을 제어하기 위한 움직임 정도를 결정하기 위하여 입력 신호를 통해 전달된 연속적 이미지들의 시퀀스를 분석하는 분석기를 포함한다.
선택적으로, 디스플레이 장치에 있어서, 화소 어레이는 조명원에 의하여 생성된 조명을 전달하도록 동작가능한 액정 화소 어레이 장치로서 구현된다.
선택적으로, 디스플레이 장치에 있어서, 하나 이상의 세그먼트들로부터 생성된 조명은 감소되며, 화소 어레이의 하나 이상의 대응 영역들의 전송은 디스플레이 장치에 의하여 동작중에 여기되는 블랙-레벨 렌디션(black-level rendition)을 강화하기 위하여 강화된다. 명백한 움직임 블러링을 감소시키는 것 외에, 본 발명은 또한 강화된 색 대비(color contrast)를 제공할 수 있다.
선택적으로, 디스플레이 장치에 있어서, 조명원 및 화소 어레이는 비교적 근접한 상호 근접성으로 중첩된다. 비교적 근접한 근접성은 조명을 위하여 화소 어레이의 대응 영역들을 가진 조명 장치의 주어진 세그먼트들 사이가 일치되도록 조명원 및 화소 어레이가 충분히 근접하게 배치된다는 것을 지시하기 위하여 여기에서 사용된다.
본 발명의 이들 및 다른 양태들은 이하에 기술된 실시예들을 참조할 때 명백하게 이해될 것이다.
본 발명의 실시예들은 이하의 첨부 도면들을 참조하여 단지 예시로서 지금 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 백-라이팅(back-lighting) 액정 디스플레이(LCD)의 주요 부분들을 도시하는 개략도.
도 2는 도 1의 LCD의 백-라이팅 장치를 도시하는 개략도.
도 3은 도 1의 LCD의 동작시에 수행되는 신호 처리를 기술하는 도면.
도 4는 도 1의 LCD상에 제공된 이미지들의 시퀀스의 로컬 움직임 특성들에 응답하여 선택적으로 수정된 LCD 조명을 도시하는 도면.
도 5는 LCD의 백-라이팅 장치 및 LCD의 화소들에 공급된 신호들을 기술하는 타이밍도.
도 1에서, 본 발명에 따른 액정 디스플레이, 즉 도면부호 (10)으로 표시된 디스플레이가 도시되어 있다. 디스플레이(10)는 디스플레이 유닛(30)에 연결된 전자 디스플레이 구동기 유닛(20)을 포함한다. 디스플레이 유닛(30)은 관련된 박막 트랜지스터(TFT) 어드레스 디코딩 회로들이 집적된 액정 화소 어레이(50)에 비교적 근접하게 장착된 패널 백-라이팅 장치(40)를 포함한다. 화소 어레이(50)는 백-라이팅 장치(40) 및 (60)으로 표시된 뷰어 또는 사용자 사이에 삽입된다.
디스플레이 구동기 유닛(20)은 디스플레이 유닛(30)을 통해 뷰어 또는 사용자(60)에게 디스플레이될 입력 신호(vi)를 수신하는 입력 데이터 버퍼(70)를 포함한다. 버퍼(70)의 출력은 화소 어레이(50)의 TFT들에 화소 구동 신호들을 적절하게 분배하기 위하여 디스플레이 구동기(80)에 접속된다. 버퍼(70)는 또한 출력이 백-라이트 구동기 유닛(100)을 통해 백-라이팅 장치(40)에 접속된 움직임 분석기(90)에 접속된다.
디스플레이(10)의 동작은 간략하게 기술될 것이다. 데이터 버퍼(70)는 입력 신호(vi)를 수신하고, 이를 버퍼(70)의 메모리에 디지털 데이터로서 이미지 단위로 저장한다. 더욱이, 버퍼(70)는 도 4에 도시된 리프레시 사이클에 따라 프레임 단위로 데이터를 출력하는 구동기 유닛(80)에 전송하기에 적절한 형식으로 데이터를 포맷팅한다. 리프레시 사이클은 화소 어레이(50)의 행들을 업데이트하며, 선택적으로 열들은 화소 어레이(50)의 설계에 따라 업데이트된다.
움직임 분석기(90)는 또한 데이터 버퍼(70)로부터 버퍼링된 입력 데이터를 수신하며, 화소 어레이(50)를 통해 사용자 또는 뷰어(60)에 제공될 이미지 내에서 움직임의 영역들을 결정하기 위하여 현재의 이미지 및 하나 이상의 이전 대응하는 이미지들에 대하여 움직임 분석을 순차적으로 적용한다. 예컨대 벡터 프로세싱에 의하여 이러한 움직임 분석을 실행한 후에, 분석기(90)는 백-라이팅 장치(40)의 각각의 세그먼트(s1 내지 sn)에 어느 형태의 구동 파형이 적용되는지를 선택적으로 제어하도록 동작가능하며, 이는 이하에서 더 상세히 설명된다. 따라서, 백-라이팅 장치(40)의 세그먼트(s1 내지 sn)로부터 제공된 조명(200)은 입력 신호(vi)의 대응 부분들에서 발생하는 움직임 정도에 응답하여 변조된다. 이러한 움직임 정도는 비디오 신호의 대응 부분에서 발생하며, 분석기(90)의 움직임 벡터 분석으로부터 결정될 수 있다. 대응 부분은 백-라이팅 장치(40)의 대응 세그먼트(si)의 광을 수신하는 화소 어레이의 영역 상에 디스플레이된 이미지들의 영역들(A1 내지 An)(도 3 참조) 중 하나에 대응하는 입력 신호(vi)의 부분을 의미한다.
백-라이팅 장치(40)는 그것의 세그먼트들(s1 내지 sn)과 관련하여 도 2a 및 도 2b에 기술된 바와 같이 바람직하게 구현된다. 세그먼트들이 도 2a에서처럼 스트라이프(stripe)들로서 구현될 때, 스트라이프들은 시퀀스에 대응하는 방향으로 디스플레이 유닛(30)에 바림직하게 배치되며, 여기에서 화소들이 업데이트된다. 예컨대, 화소 어레이(50)가 화소 어레이(50)의 상부로부터 화소 어레이(50)의 하부로 행 단위로 업데이트될 때, 백-라이팅 장치(40)는 스트라이프들의 각 스트라이프의 세로축이 화소 어레이(50)의 대응 행들에 거의 평행하도록 화소 어레이(50)에 대하여 바람직하게 지향된다. 스트라이프들, 즉 세그먼트들(s1 내지 sn)의 1차원 어레이에 대한 대안으로서, 세그먼트들(s1 내지 sn)은 다차원 어레이, 즉 도 2b에 도시된 2차원 어레이로서 구현될 수 있다. 도 2b에는 세그먼트들(s11 내지 spq)의 p열 및 q 행이 존재한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 8 개의 세그먼트들로 그룹핑된 16 개의 램프들이 제공된다(도 2a 참조). 8 개의 세그먼트들은 분석기(90)로부터 8 개의 제어 신호들에 의하여 제어된다. 화소 액정 디스플레이들에 대한 기존의 표준 백-라이팅 유닛들은 일반적으로 그들의 조명원들, 예컨대 램프들이 행들로 수평으로 배치되도록 구현된다.
분석기(90)는 도 3에 도시된 방식으로 동작하도록 구성된다. 화소 어레이(50) 상에 디스플레이될 이미지의 영역들(A1 내지 An)은 단계(310)에 의하여 지시된 바와 같이 버퍼(70)에 저장된다. 그 다음에, 단계 320에서, 이들 영역들(A1 내지 An)은 대응하는 영역들(A1 내지 An)의 각각에 대하여 움직임 벡터들
Figure 112007035487288-PCT00001
,
Figure 112007035487288-PCT00002
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Figure 112007035487288-PCT00003
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Figure 112007035487288-PCT00004
,
Figure 112007035487288-PCT00005
의 합을 결정하기 위하여 하나 이상의 선행 이미지들과 관련하여 분석기(90)에서 분석된다. 움직임 벡터들의 원리들은 공지되어 있기 때문에 여기에서 상세히 설명할 필요가 없다. 신규한 것은 영역마다 움직임 벡터들의 합을 결정하는 것이다. 단계(330)에서, 분석기(90)는 백-라이팅 장치(40)가 도 2a에서처럼 구현될 때 세그먼트들(s1 내지 sn)에 적합한 구동 신호들을 결정하고, 선택적으로 백-라이팅 장치(40)가 도 2b에서와 같이 구현될 때 세그먼트들(s1,1 내지 sp,q)에 적합한 구동 신호들을 결정한다. 예컨대, 만일 영역내의 움직임 벡터들의 합이 미리 결정된 값을 초과하면, 이러한 영역에 대한 신호들은 블링킹 모드에서 백-라이팅 장치(40)의 대응 세그먼트(si)를 동작하도록 적용하다. 선택적으로, 눈에 보이는 플리커의 위험성을 감소시키기 위하여, 블링킹 모드에서 구동되는 영역들의 수는 미리 결정된 수에 대해 제한된다. 이러한 경우에, 단계(330)에서는, 움직임 벡터들의 큰 합을 가진 영역들(A1 내지 An)이 선택된다.
단계(340)에서, 구동 유닛(100)은 세그먼트들(s1 내지 sn)과 연관된 램프들(Ls1 내지 Lsn)을 구동시키도록 동작가능하며, 유사하게 신호들은 도 2b의 구성이 사용될 때 세그먼트들(s1,1 내지 sp,q)의 램프들을 구동시키기 위하여 구동기 유닛(100)으로부터 출력된다.
동작시에, 분석기(90) 및 이와 연관된 구동기 유닛(100)은 세그먼트들(s1 내 지 sn)이 주사될 때 시간을 제어하며, 주사될 때 세그먼트들(s1 내지 sn)의 밝기를 제어한다. 제 1 상황에서, 이들 세그먼트들(s1 내지 sn)의 제 1 세브세트내에서 비교적 작은 움직임이 발생할 때, 이러한 제 1 서브세트의 램프들은 제 1 서브세트를 실질적으로 연속적으로 주사하며, 대안적으로 램프들은 고주파수로 스트로브되는 반면에 플리커는 사용자에 의하여 식별가능하지 않다. 제 2 상황에서, 세그먼트들(s1 내지 sn)의 제 1 서브세트내에서 현저한 움직임이 발생할 때, 분석기(90)는 화소 어레이(50)의 대응하는 화소 소자들이 스위칭된 상태를 가지고 안정화되었을 때 램프들이 이러한 제 2 서브세트를 조명하는 스트로브이도록 제 2 서브세트의 연관된 램프들에 대한 구동기 유닛(100)을 통해 스트로브된 구동 신호들을 출력하며, 이러한 스트로브 구동은 제 2 서브세트에 대응하는 화소들의 평균적으로 인식된 강도가 연속 조명을 제공하기 위하여 백-라이팅 유닛(40)에서 나타나는 강도와 실질적으로 다르게 나타나지 않도록 비교적 높은 피크 강도로 상기 램프들을 구동하도록 구성된다.
백-라이팅 장치(40)의 세그먼트들(s1 내지 sn)의 동작을 제어하는 이러한 선택적 방법은 비교적 작은 이미지 움직임이 발생할 때 구동기 유닛(100)이 백-라이팅 장치(40)의 세그먼트들을 연속적으로 및/또는 고주파수 스트로브 방식으로 구동시킬 수 있다는 점에서 유리하다. 구동기 유닛(100)은 이러한 연속 방식으로 동작될 때 작은 피크 전류 서지들을 발생시키는 스위치-모드 전원들을 사용하여 실행된다. 더욱이, 감소된 전류 서지들은 예컨대 비디오 회로들에서 오디오 회로들까지 잠재적으로 작은 간섭 및 크로스-토크(cross-talk)를 야기한다.
디스플레이(10)의 동작은 도 4를 참조하여 더 설명될 것이다. 도 4에는 시간 T를 나타내는 횡좌표(410) 및 백-라이팅 장치(40)의 세그먼트들(s1 내지 sn)을 나타내는 종좌표(420)을 포함하는 것으로 표시된 그래프(400)가 도시되어 있다. 화소(410)는 시간 TF가 화소 어레이(50)에 대한 프레임 업데이트 기간을 나타내도록 화소 어레이(50)에 대한 리프레시 사이클의 시간을 나타낸다. 화소 어레이(50)의 화소들은 화소 어레이(50)를 스위프 다운하는 방식으로 업데이트되며, 이러한 방식은 그래프(400)상의 대각선 축(430)에 의하여 표현된다. 축(430) 아래의 음영 영역 PKT(N)은 현재의 이미지 번호 N에 대응하며, 축(430) 위의 비음영 영역 PKT(N+1)은 화소 어레이(50)의 TFT 회로들에 기록된 새로운 프레임에 대응한다. 세그먼트들(s1 내지 sn-1)에서는 어레이(50)의 연관된 화소들에서 발생하는 비교적 작은 움직임이 존재하며, 그 결과 이들 세그먼트들(s1, sn-1)은 전술한 바와 같이 연속적으로 및/또는 고주파수 스트로브를 사용하여 조명되며, 이러한 연속적 및/또는 고주파수 스트로브 동작은 "넌-블링킹"으로서 언급된다. 그러나, 세그먼트들(s2, s3, sn -2, sn)에서는 그와 연관된 화소들의 현저한 움직임이 존재하며 이에 따라 이들 세그먼트들(s2, s3, sn-2, sn)은 전술한 바와 같이 바(bar)들(440, 450, 460, 470)에 의하여 각각 표시된 펄스 모드로 여기되며, 이러한 펄스 동작 모드는 "블링킹"으로서 언급된다. 바들(440, 450, 460, 470)의 폭은 블링킹 펄스들의 기간을 지시 한다. 펄스 조명은 그들의 대응 화소들이 업데이트된 후 동작중에 광학적으로 업데이트될 때 세그먼트들(s2, s3, sn-2, sn)에 적용된다. 화소 어레이(50)의 다양한 영역들이 그에 제공된 시변 이미지들을 가지기 때문에, 예컨대 바들(440, 450, 460, 470)에 의하여 표시된 펄스 기간들의 발생은 주어진 세그먼트들(s1 내지 sn)로부터 다른 세그먼트들까지 동적으로 변화할 것이다. 바람직하게는, 펄스 조명은 대응 영역의 화소들이 업데이트되는 기간에 바로 앞선 기간 동안 공급된다.
도 5에서는, 일련의 곡선들이 도면부호 500으로 표시된 그래프로 도시된다. 그래프(500)는 시간을 나타내는 횡축(550) 및 신호 상태들을 나타내는 종축(560)을 포함한다. 4개의 곡선들(k1, k2, k3, k4)은 또한 각각 도면부호 540, 530, 520, 520으로 표시된다. 시간간격
Figure 112007035487288-PCT00006
은 화소 어레이(50)의 TFT 회로들을 업데이트하는 리프레시 시간이다. 곡선들(k1, k2)은 백-라이팅 장치(40)의 넌-블링킹 세그먼트를 나타내며, 곡선(k1)은 구동기 유닛(100)으로부터 넌-블링킹 세그먼트와 관련한 백-라이팅 장치(40)로의 구동 전류이며, 더우기 곡선(k2)은 넌-블링킹 세그먼트와 연관된 화소들의 광학 전송을 기술한다. 곡선(k1)은 대응 화소들의 광학 상태의 지수적 변화가 디스플레이 구동기(80)에 의한 화소들의 업데이트 결과로서 발생하기 전에 넌-블링킹 기간의 끝에서 조명 ON 상태로부터 조명 OFF 상태로 스위칭한다.
곡선(k3)은 백-라이팅 장치(40)의 블링킹 세그먼트에 관한 것이며, 곡선(520)은 블링킹 영역과 관련한 백-라이팅 장치(40)에 대한 구동을 나타내며, 이 에 따라 고 레벨은 ON-상태에 대응한다. 이러한 ON-상태는 대응 화소들이 광학적으로 안정화된 경우에 제공된다. 구동은 바람직하게는 대응 화소들을 업데이트하기 바로 전 시점까지 적용된다. 이러한 시점에서 곡선(k3)에서 블링킹을 구현하면, 곡선(520)에 대한 ON 상태의 끝 이후에 곡선(k4)에서 기술된 바와 같이 광학 활성화의 지수적 감소를 사용자 또는 뷰어(60)로부터 마스킹하는 것이 용이해진다. 그러나, 더욱 중요한, 이러한 블링킹은 화소 어레이(50)의 샘플-앤드-홀드(sample-and-hold) 동작의 결과로서 보여지게 되는 움직임 인공잡음들을 마스킹한다.
전술한 설명에서는 백-라이팅이 시각적 플리커 현상들을 감소시키기 위하여 디스플레이되는 이미지의 상대적 비활성 영역들에 대하여 연속적으로 및/또는 비교적 고주파수로, 즉 "넌-블링킹"으로 제공되는 반면, 백-라이팅은 디스플레이되는 이미지의 상대적 활성 영역들에 대하여 펄스형 방식으로, 즉 "블링킹'으로 제공되는 디스플레이 장치가 제공된다. 이러한 방식에 의하여, 뷰어 또는 사용자에의 이미지의 플리커는 움직임이 발생하는 이미지의 영역들이 LCD 화소들의 샘플-앤드-홀드 동작으로 인하여 이미지의 번짐 현상(image smearing)을 덜 경험하는 것으로 사용자 또는 뷰어에 의하여 인식되는 동안 선택적으로 감소된다. 이러한 복합형 방법은 광학 출력이 연관된 LCD보다 빠른 속도로 변조되는 백-라이팅을 필요로 한다.
전술한 본 발명의 실시예들이 첨부된 청구항들에 의하여 한정된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 수정될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
선택적으로, 분석기(90)는 화소 어레이(50)의 대응 화소들이 거의 블랙 레벨, 또는 어두운 회색 레벨을 제공하도록 구동되어 디스플레이(10)에 의하여 나타 내는 블랙-레벨 렌디션을 잠재적으로 개선할 때 백-라이팅 장치(40)의 선택된 세그먼트(s1 내지 sn)(또는 다수의 세그먼트들)로부터 출력되는 광을 감소시켜서 선택적으로 동작할 수 있다. 이는 사용자 또는 뷰어(60)에 제공된 어두운 장면들에 대하여 백-라이팅 장치(40)의 관련 세그먼트(s1 내지 sn)의 램프들이 적은 광을 생성하고 구동기(80)내에서 처리되는 대응하는 비디오 레벨이 화소들의 대응 어레이를 통해 광 전송을 강화하도록 대응하여 증가된다는 것을 의미한다. 이러한 디스플레이(10)의 동작 방식은 디스플레이(10)의 동작 효율성을 강화할 수 있으며, 이러한 전력 절약은 디스플레이(10)가 휴대용 DVD 뷰어들 및 랩-탑 컴퓨터들과 같은 휴대용 배터리-작동 장비에서 사용될 때 유리하다. 더욱이, 이러한 동작 방식은 또한 백-라이팅 장치(40) 및 연관된 구동기(100) 내의 전력 소비가 미적 음향 잡음 문제들을 고려할 때 냉각 팬들이 바람직하지 않은 장비의 냉각 통풍에 관한 설계 문제를 나타낼 수 있는 수십 와트의 전력 소비일 수 있는 와이드-스크린 LCD 텔레비전들과 관련된다.
디스플레이(10)는 백-라이트 유닛(40)의 세그먼트들(s1 내지 sn)에 적용되는 구동의 듀티 사이클이 입력 신호(vi)의 콘텐츠에 응답하여 변화되도록 수정될 수 있다. 선택적으로, 듀티 사이클은 연속 방식으로 변화된다.
디스플레이(10)는 백-라이팅 장치(30)가 구동기(100)로부터 생성된 8개의 구동 신호들에 의하여 제어하는 8개의 영역들(s1 내지 sn)을 형성하는 8개의 그룹들에 함께 접속된 16개의 램프들을 포함한다.
전술한 실시예들은 본 발명을 제한하지 않고 예시적으로 기술되며 당업자는 첨부된 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않고 많은 대안 실시예들을 설계할 수 있다는 것에 유의해야 한다. 청구항들에서, 괄호내에 삽입된 도면부호는 청구항을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 용어 "포함한다" 및 이의 파생어의 용도는 청구항에서 언급된 소자들 또는 단계들과 다른 소자들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 단수 소자는 복수 소자의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 개별 소자들을 포함하는 하드웨어에 의하여 그리고 적절하게 프로그래밍된 컴퓨터에 의하여 구현될 수 있다. 여러 수단들을 열거하는 장치 청구항에서, 이들 수단들 중 여러 수단은 하나의 하드웨어 그리고 동일한 종류의 하드웨어에 의하여 구현될 수 있다. 임의의 수단들이 다른 종속항들에서 재인용되는 단순한 사실은 이들 수단들의 결합이 장점으로 사용될 수 있다는 것을 지시한다.

Claims (10)

  1. 디스플레이 장치(10)에 있어서,
    (a) 광을 생성하고 상호 독립적으로 제어가능한 발광들을 가진 다수의 개별적으로 어드레싱가능한 세그먼트들(s1 내지 sn; s1,1 내지 sp,q)을 포함하는 조명원(illumination source; 40);
    (b) 사용자 뷰잉을 위한 일련의 이미지들을 생성하기 위하여 상기 조명원(40)에 의하여 생성된 광을 광학적으로 변조하는 화소 어레이(50); 및
    (c) 입력 신호(vi)에 대응하는 상기 일련의 이미지들을 디스플레이하기 위하여 상기 조명원(40) 및 상기 화소 어레이(50)를 구동하도록 상기 입력 신호(vi)를 처리하는 신호 프로세서(20)를 포함하고, 상기 조명원(40)의 세그먼트들(s1 내지 sn; s1 ,1 내지 sp,q)은 상기 입력 신호(vi)의 대응 부분들에서 발생하는 움직임 정도에 응답하여 상기 신호 프로세서(20)에 의하여 동작중에 여기되는, 디스플레이 장치(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 프로세서(20)는 상기 입력 신호(vi)의 대응 부분들이 미리 결정된 값을 초과하는 움직임 정도를 포함할 때 블링킹(blinking) 방식으로 상기 세그먼트 들(s1 내지 sn) 중 하나 이상을 여기시키도록 동작가능한, 디스플레이 장치(10).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 신호 프로세서(20)는 상기 입력 신호(vi)의 대응 부분들이 미리 결정된 값 이하인 움직임 정도를 포함할 때 연속 넌-블링킹(non-blinking) 방식 및/또는 고주파수 스트로브 방식으로 하나 이상의 상기 세그먼트들(s1 내지 sn)을 여기시키도록 동작가능한, 디스플레이 장치(10).
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 블링킹 방식으로 여기된 하나 이상의 상기 세그먼트들(s1 내지 sn)에 의하여 생성된 광은 상기 생성된 조명이 넌-블링킹 연속 방식 및/또는 고주파수 스트로브 방식으로 여기된 상기 조명원(40)의 세그먼트들(s1 내지 sn)과 평균적으로 거의 동일한 레벨이도록 상승된 피크 조명에 영향을 받는, 디스플레이 장치(10).
  5. 제 2 항에 있어서,
    블링킹 방식으로 여기된 하나 이상의 상기 세그먼트들은 상기 화소 어레이의 대응 영역들을 리프레싱하기 바로 전의 시점을 포함하는 기간에 여기되는, 디스플레이 장치(10).
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명원(40)의 세그먼트들(s1 내지 sn)은 일련의 행들 및 열들로 배치되는, 디스플레이 장치(10).
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명원(40)의 세그먼트들(s1,1 내지 sp,q)은 2차원 행렬로 배치되는, 디스플레이 장치(10).
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 어레이(50)는 상기 조명원(40)에 의하여 생성된 조명을 전달하도록 동작가능한 액정 화소 어레이 장치로서 구현되는, 디스플레이 장치(10).
  9. 입력 신호(vi)에 대응하는 일련의 이미지를 디스플레이하기 위하여 조명원(40) 및 화소 어레이(50)를 구동하도록 상기 입력 신호(vi)를 처리하는 신호 프로세서(20)에 있어서,
    상기 프로세서(20)는 상기 입력 신호(vi)의 대응 부분들에서 발생하는 움직임 정도에 응답하여 상기 조명원(40)의 하나 이상의 세그먼트들(s1 내지 sn)을 여기 시키도록 동작가능한, 신호 프로세서(20).
  10. 디스플레이 장치(10) 상에 입력 신호(vi)에 의하여 전송된 일련의 이미지들을 디스플레이하는 방법에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    (a) 광을 생성하고 상호 독립적으로 제어가능한 발광들을 가진 다수의 개별적으로 어드레싱가능한 세그먼트들(s1 내지 sn; s1,1 내지 sp,q)을 포함하는 조명원(40); 및
    (b) 사용자 뷰잉을 위한 일련의 이미지들을 생성하기 위하여 상기 조명원(40)에 의하여 생성된 광을 광학적으로 변조하는 화소 어레이(50)를 포함하며;
    상기 디스플레이 방법은,
    Figure 112007035487288-PCT00007
    상기 세그먼트들(s1 내지 sn; s1,1 내지 sp,q)에 대응하는 입력 신호(vi)의 부분들에서 발생하는 움직임 정도를 검출하기 위하여 상기 입력 신호(vi)를 처리하는 단계; 및
    Figure 112007035487288-PCT00008
    상기 입력 신호(vi)에 대응하는 상기 일련의 이미지들을 디스플레이하기 위하여 상기 조명원(40) 및 상기 화소 어레이(50)를 구동시키는 단계를 포함하며; 상기 조명원(40)의 상기 세그먼트들(s1 내지 sn; s1 ,1 내지 sp ,q)은 상기 움직임 정도에 응답하여 여기되는, 디스플레이 방법.
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