KR20100021450A - 두 개의 변조 단을 포함하는, 이미지를 디스플레이하기 위한 디바이스 - Google Patents

두 개의 변조 단을 포함하는, 이미지를 디스플레이하기 위한 디바이스 Download PDF

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Abstract

디바이스는, 백라이팅 요소들(DR, DG)의 네트워크를 포함하는 후면 패널(1); 각각의 광 밸브가 단일 원색의 밝기를 변조할 수 있는, 광 밸브들의 네트워크를 포함하는 전면 패널(2)을 포함한다. 후면 패널의 백라이팅 요소들에 대한 휘도 변조에 추가되는 색도 변조로 인해, 본 발명에 따른 디바이스는, 훨씬 더 큰 콘트라스트 및 더 나은 품질을 갖는 이미지들을 디스플레이하는 것을 가능하게 한다. 구동의 특정한 모드는 색 "간섭"을 회피하는 것을 가능하게 한다.

Description

두 개의 변조 단을 포함하는, 이미지를 디스플레이하기 위한 디바이스{DEVICE FOR DISPLAYING IMAGES COMPRISING TWO MODULATION STAGES}
본 발명은 상이한 원색들을 이용하여 이미지를 디스플레이하기 위한 디바이스로서,
- 변조가능한 휘도(luminance)를 갖는 백라이팅 요소들의 네트워크를 포함하는 후면 패널,
- 광 밸브들(optical valves)의 네트워크를 포함하는 전면 패널로서, 상기 광 밸브들의 각각은 단일 원색의 밝기를 변조할 수 있으며, 상기 광 밸브들은, 인접한 광 밸브들의 최소 집합들(elementary sets)의 형태로 분포되고, 각각의 집합은 상기 원색들의 각각에 대해 적어도 하나의 광 밸브를 포함하는, 전면 패널,
- 그리고, 전면 패널 내의 광 밸브들의 복수의 최소 집합을 그룹화하는 후면조명 그룹(backlit group)으로 상기 후면 패널의 각각의 백라이팅 요소를 광 연결(optical coupling)하기 위한 수단
을 포함하는, 이미지를 디스플레이하기 위한 디바이스에 관한 것이다.
각각의 최소 집합은, 디스플레이될 이미지의 한 픽셀(pixel)에 대응한다. 직렬로 연결된 두 개의 변조 단을 갖는 그러한 디바이스는 이미지 디스플레이 콘트라 스트를 상당히 증가시키는 것을 가능하게 한다{높은 동적 범위 즉 HDR(high dynamic range)}. 일반적으로, 백라이팅 요소들은 발광 다이오드들에 의해 구성되며, 광 밸브들은 일반적으로 액정 유형이다. 문서 US7064740 및 WO02/079862는, SID 2003 컨퍼런스에서 주어진 발표의 개요(54.2절, 1450 페이지부터 1453 페이지까지)에서 Helge SEETZEN과 Lorne A. WHITEHEAD에 의해 발표된 "A high Dynamic Range Display Using Low and High Resolution Modulators(저해상도 및 고해상도 변조기를 이용한 높은 동적 범위 디스플레이)"라는 제목의 논문과 같은, 그러한 디스플레이 디바이스를 설명한다.
2007년 2월 12일에 Helge SEETZEN 등에 의해 "Proceedings SPIE", 제6792권(XP002454790)에 발표된 "Self-calibrating wide color gamut high dynamic range display(자체-조정 광색역 높은 동적 범위 디스플레이)"라는 제목의 논문은, 그러한 디스플레이 디바이스들의 백라이팅 발광 다이오드의 색채 드리프트(chromatic drift)를 보상하기 위한 수단을 설명한다.
본 발명은, 특히, 그러한 디바이스들을 이용하여 이미지를 디스플레이하기 위한 방법에 관한 것이다. 상술한 문서들에서는, 디스플레이될 이미지들의 내용에 따라서 오직 백라이팅 요소의 휘도 또는 방출 강도(emission intensity)만이 조정된다.
본 발명의 한 목표는 이미지 디스플레이 콘트라스트를 더욱 개선시키는 것이며, 또한, 백라이팅 요소들이 네트워크로 분포되어있지 않으며 각각의 백라이팅 요소들은 후면조명 그룹에 광 연결되지 않은, 문서 US7012382와 US6608614에 설명된 디스플레이 방법과 비교하여 이미지 디스플레이 콘트라스트를 더욱 개선시키는 것이다. 그러한 디스플레이 디바이스에서, 백라이팅 요소들의 각 방출기(emitter)는 일반적으로 상기 원색들 중의 하나를 방출할 수 있다. 만일 세 개의 디지털 방식의 원색인, 적색, 녹색 및 청색을 이용하여 이미지가 디스플레이된다면, 각각의 백라이팅 요소는 일반적으로, 적색 방출기, 녹색 방출기 및 청색 방출기를 포함한다. 광 밸브들의 최소 집합의 각각의 광 밸브, 즉 디스플레이될 픽셀은, 단일 원색인, 적색, 녹색 또는 청색을 변조할 수 있다. 보통은, 예컨대, 적색의 원색을 변조할 수 있는 광 밸브는, 적색 방출기로부터의 광의 밝기뿐만 아니라, 동일한 백라이팅 요소의 녹색 방출기 및/또는 청색 방출기로부터의 광의 밝기 또한 부분적으로 변조할 수 있다. 이러한 상황은, 예컨대, 광 밸브들은, 채색된 광 필터가 제공된 액정 셀이므로, 적색 원색을 투과시키는 채색된 광 필터가 제공된 광 밸브들이, 적색 방출기에 의해 방출된 광뿐만 아니라, 예컨대, 비록 약할지라도, 녹색 방출기 또는 청색 방출기에 의해 방출된 광의 적색 성분 또한 투과시킬 때 발생한다. 이러한 색 간섭(colour interference){색 혼선(colour crosstalk)}은 이미지 디스플레이 품질을 저해한다. 본 발명의 한 목표는 또한 이미지 디스플레이 품질을 개선시키는 것이다.
이러한 목적을 위해, 본 발명의 주제는, 다양한 원색을 이용하여 이미지를 디스플레이하기 위한 디바이스로서,
- 변조가능한 휘도를 갖는 백라이팅 요소들의 네트워크를 포함하는 후면 패널,
- 광 밸브들의 네트워크를 포함하는 전면 패널로서, 상기 광 밸브들의 각각은 단일 원색의 밝기를 변조할 수 있으며, 상기 광 밸브들은, 인접한 광 밸브들의 최소 집합들의 형태로 분포되고, 각각의 최소 집합은 상기 원색들의 각각에 대해 적어도 하나의 광 밸브를 포함하는, 전면 패널
- 전면 패널의 광 밸브들의 복수의 최소 집합을 그룹화하는 후면조명 그룹으로 상기 후면 패널의 각각의 백라이팅 요소를 광 연결하기 위한 수단
을 포함하는, 이미지를 디스플레이하기 위한 디바이스이며, 상기 백라이팅 요소들은 또한 변조가능한 색도(chrominance)를 갖는다.
각각의 광 밸브에 의한, 주어진 색의 밝기(brightness 또는 lightness)의 변조는, 흐릿하든지, 어둡든지 또는 밝든지간에, 해당 색의 겉보기를 수정할 수 있게 한다. "휘도(luminance)"라는 용어가 또한 확장에 의해 채용될 수도 있다. 후면 패널의 백라이팅 요소에 대한 휘도의 변조에 더해지는, 색도의 변조에 의해, 본 발명에 따른 디바이스는 더욱 높은 콘트라스트 및 더 나은 품질을 갖는 이미지를 디스플레이하는 것을 가능하게 한다.
바람직하게, 백라이팅 요소들은, 적어도 상기 원색들에 의해 한정되는 색들의 전체 범위 내에서 변조가능한 색도를 갖는다.
바람직하게, 각각의 백라이팅 요소는 상기 원색들의 각각에 대해 적어도 하나의 방출기를 갖는다. 바람직하게, 각각의 방출기는 상기 원색들 중의 하나를 방출하는 것이 가능하다.
바람직하게, 상기 방출기들은 발광 다이오드이다.
바람직하게, 각각의 광 밸브는, 해당 밸브의 상기 밝기 변조를 위한 액정 셀과, 해당 밸브가 밝기를 변조할 수 있는 원색을 투과시킬 수 있는 채색된 광 필터를 포함한다.
바람직하게, 상기 광 연결 수단은 광 확산기 패널을 포함하며, 상기 광 확산기 패널은 자체적으로 후면 확산 층, 전면 확산 층, 그리고 상기 후면 확산 층과 상기 전면 확산 층 사이에 삽입된 투명한 두꺼운 층을 포함한다.
본 발명의 주제는, 특히, 본 발명에 따른 디바이스를 이용하여 적어도 하나의 이미지를 디스플레이하기 위한 방법이며, 디스플레이될 해당 이미지의 각 픽셀은 상기 전면 패널의 광 밸브들의 하나의 최소 집합에 대응하고, 상기 방법에서 상기 후면 패널의 각 백라이팅 요소의 휘도 및 색도 모두는, 상기 백라이팅 요소에 광 연결된 상기 전면 패널의 동일한 후면조명 그룹에 속하는 최소 집합들에 대응하는 상기 이미지의 픽셀들의 디스플레이 데이터의 함수로서 변조된다. 종래 기술에서와 같이 백라이팅 요소들의 휘도를 변조할 뿐만 아니라, 백라이팅 요소들의 색도를 또한 변조하여 이러한 방법으로 이미지들의 디스플레이가 수행되므로, 백라이팅 요소들의 네트워크는 훨씬 더 유익하게 이용되며, 또한 콘트라스트 및, 무엇보다도, 이미지의 디스플레이의 품질이 개선된다.
바람직하게, 이미지 디스플레이를 위해, 후면조명 그룹의 각각의 광 밸브의 밝기 또한, 해당 밸브가 속하는 최소 집합에 대응하는 픽셀의 디스플레이 데이터의 함수로써 변조된다.
본 발명에 따라서, 이러한 디스플레이 데이터는, 해당 밸브가 밝기를 변조할 수 있는 원색뿐만 아니라, 다른 원색들을 또한 고려한다.
바람직하게, 상기 후면조명 그룹의 각각의 광 밸브의 밝기는, 해당 밸브가 속하는 최소 집합에 대응하는 픽셀의 디스플레이 데이터의 함수로써 변조될 뿐만 아니라, 또한 동일한 후면조명 그룹의 다른 최소 집합들에 대응하는 픽셀들의 디스플레이 데이터의 함수로써 변조된다. 엄밀히 말하면, 백라이팅 요소에 의해 후면조명(backlit)되는 그룹의 각 광 밸브의 백라이팅 휘도 및 색도는, 해당 광 밸브가 속하는 최소 집합에 대응하는 픽셀의 디스플레이 데이터뿐만 아니라, 동일한 후면조명 그룹에 속하는 모든 최소 집합에 대응하는 픽셀들의 디스플레이 데이터에 의존한다. 각각의 광 밸브의 제어를 위해, 광 밸브의 백라이팅을 고려하는 것이 적당한 것으로 알려져 있으며, 이는, 본 명세서에서는, 간접적으로, 해당 광 밸브와 동일한 후면조명 그룹에 속하는 모든 최소 집합들에 대응하는 픽셀들의 디스플레이 데이터이다. 이는, 이미지 디스플레이 품질을 저해하는 색 간섭을 회피한다.
바람직하게,
- 각각의 백라이팅 요소는 상기 원색들의 각각에 대해 적어도 하나의 방출기를 포함하며, 각각의 방출기는 하나의 방출 스펙트럼과 결합되고,
- 각각의 광 밸브는, 해당 밸브의 상기 밝기 변조를 위한 액정 셀과, 해당 밸브가 밝기를 변조할 수 있는 원색을 투과시킬 수 있는 채색된 광 필터를 포함하며, 각각의 채색된 광 필터는 하나의 투과 스펙트럼과 결합되고,
- 각각의 광 밸브는, 해당 밸브가 밝기를 변조할 수 있는 원색에 대한 적어도 하나의 방출기와 결합되며,
- 그리고 상기 광 밸브의 채색된 필터의 투과 스펙트럼은, 상기 방출기의 방출 스펙트럼뿐만 아니라, 또한, 적어도 부분적으로, 적어도 하나의 다른 원색에 대한 동일한 백라이팅 요소의 적어도 하나의 다른 방출기의 방출 스펙트럼을 포함하고,
상기 후면조명 그룹의 각 광 밸브의 밝기는 또한, 해당 광 밸브와 결합된 적어도 하나의 방출기의 변조의 함수뿐만 아니라, 또한 동일한 백라이팅 요소의 적어도 하나의 다른 방출기의 변조의 함수로써 변조된다.
일반적으로, 백라이팅 요소의 각각의 방출기는 상기 원색들 중의 하나를 방출할 수 있다. 만일 삼원색인, 적색, 녹색 및 청색을 이용하여 이미지가 디스플레이된다면, 각각의 백라이팅 요소는 일반적으로, 적색에 대한 방출기, 녹색에 대한 방출기, 그리고 청색에 대한 방출기를 포함한다. 이러한 백라이팅 요소의 휘도 및 색도 모두의 변조를 얻기 위해, 이러한 방출기들은 일반적으로 서로 독립적으로 제어가능하다. 이러한 백라이팅 요소에 광 연결된 후면조명 그룹의 각 광 밸브는 기본 디스플레이 색들 중의 하나의 밝기를, 해당 밸브가 속한 최소 집합에 대응하는 픽셀의 디스플레이 데이터의 함수로써 변조하며, 즉, 적색을 투과시키는 채색된 광 필터가 제공된 광 밸브는 백라이팅 요소의 적색에 대한 방출기에 의해 방출된 광뿐만 아니라, 또한, 예컨대, 만일, 특히, 해당 광 밸브의 채색된 필터의 투과 스펙트럼이 녹색에 대한 해당 방출기의 방출 스펙트럼을 포함한다면, 비록 약할지라도, 동일한 백라이팅 요소의 녹색에 대한 방출기에 의해 방출되는 광의 적색 성분을 투과시킨다.
이러한 광 밸브는 따라서 적색에 대한 방출기에 의해 방출되는 광의 밝기뿐만 아니라, 일반적으로 적은 비율로, 녹색에 대한 방출기에 의해 방출되는 광의 밝기 또한 변조할 것이라는 것이 필연적이다. 본 발명에 따라서, 이러한 광 밸브에 의해 제공되는 적색을 변조하기 위해, 적색에 대한 방출기의 변조된 방출 레벨이 고려될 뿐만 아니라, 녹색에 대한 방출기의 변조된 방출 레벨이 또한 고려된다. 이는, 이미지 디스플레이 품질을 저해하는 색 간섭을 회피한다.
한 변형예에 따라서, 방출기들 중의 하나는 두 개의 원색을 방출할 수 있으며, 즉, 예컨대, 만일 삼원색인, 적색, 녹색 및 청색을 이용하여 이미지가 디스플레이된다면, 각각의 백라이팅 요소는, 적색에 대한 방출기, 녹색에 대한 방출기, 청색에 대한 방출기 및 적색에 대한 그리고 녹색에 대한 황색 방출기를 포함할 수도 있다.
바람직하게, 색 벡터
Figure 112009076686343-PCT00001
로 디스플레이 데이터가 표현되는 한 픽셀에 대응하는 각각의 최소 집합에 대해, 해당 최소 집합의 각각의 광 밸브(VR, VG, VB)의 밝기 변조 인자
Figure 112009076686343-PCT00002
는 식:
Figure 112009076686343-PCT00003
을 따르며,
여기서
Figure 112009076686343-PCT00004
는 상기 최소 집합이 속하는 후면조명 그룹에 광 연결된 백라이팅 요소의 휘도 및 색도 변조 인자들을 나타내고,
Figure 112009076686343-PCT00005
는, 색 벡터들이 표현되는 색 공간의 기준 원색들의 측색(colorimetric) 함수의 행렬을 나타내며,
Figure 112009076686343-PCT00006
는, 한 변조 인자를 제외한, 해당 요소의 모든 변조 인자들이 0(zero)일 때의 상기 백라이팅 요소의 방출 스펙트럼을 나타내고,
Figure 112009076686343-PCT00007
는 상기 동일한 최소 집합의 상이한 원색들의 각각의 밸브(VR, VG, VB)의 채색된 필터들의 투과 스펙트럼을 나타낸다.
측색 함수는 색 정합 함수 행렬(colour matching functions matrix)이라 불린다. 본 발명에 의해, 각각의 광 밸브는, 해당 밸브와 결합된 특정 원색뿐만 아니라, 해당 밸브가 연결된 백라이팅 요소에 의해 방출되는 원색들의 집합을 고려한다. 이는, 동일한 백라이팅 요소를 형성하며 또한 동일한 후면조명 그룹의 광 밸브들의 채색된 광 필터들의 투과 스펙트럼을 형성하는 다양한 다이오드들의 방출 스펙트럼 사이의 "간섭(interferences)"을 회피한다. 이러한 특정한 제어 모드는 따라서, 이미지 디스플레이 품질을 저해하는 색 간섭인 "간섭"을 회피하는 것을 가능하게 한다.
제한하지 않는 예시로서 주어진 다음의 설명을, 첨부 도면을 참조하며, 읽음으로써, 본 발명이 더욱 명확히 이해될 것이다.
- 도 1은, 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 디바이스의 백라이팅 요소의 다양한 다이오드의 방출 스펙트럼을 도시하는 도면.
- 도 2는, 도 3에 도시된 실시예에 따른 디스플레이 디바이스의 최소 디스플레이 집합의 다양한 광 밸브의 채색된 필터의 투과 스펙트럼을 도시하는 도면.
- 도 3은, 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 3을 참조하여, 본 발명의 한 실시예에 따른, 삼원색(PR, PG, PB)을 갖는 이미지들의 디스플레이를 위한 디바이스가 이제 설명될 것이다. 이러한 디바이스는,
- 변조가능한 휘도 및 색도를 갖는 백라이팅 요소들의 네트워크를 포함하는 후면 패널(1)로서; 각각의 백라이팅 요소는, 세 개의 발광 다이오드(DR, DG, DB)(DB는 도 3에 도시되어 있지 않음)를 포함하고, 본 명세서에서 각각의 원색(PR, PG, PB)에 대한 다이오드는, 예컨대, EP1717633 문서에 설명된 것과 같으며; 도 1을 참조하면, 파장(wavelength)의 함수로서의 이러한 발광 다이오드(DR, DG, DB)의 방출 스펙트럼은
Figure 112009076686343-PCT00008
로 표시되고, 여기서 N은 이러한 스펙트럼의 파장 샘플링 스텝(wavelength sampling steps)의 수이며; RLED, GLED, BLED는, 백라이팅 요소의 휘도 및 색도 모두의 변조를 얻는 것을 가능하게 하는, 다이오드(DR, DG, DB)의 각각의 변조 희망 값들을 지칭하는, 후면 패널(1);
- 광 밸브들의 네트워크(도 1에는 도시되어있지 않음)를 포함하는 전면 패 널(2)로서; 각각의 광 밸브는, 해당 밸브의 출력에서의 밝기를 변조하는 것을 가능하게 하는 액정 셀과, 해당 밸브의 입력에 위치한 채색된 광 필터를 포함하며; 이러한 광 밸브들은, 인접한 광 밸브들의 최소 집합들의 형태로 분포되어, 각각의 최소 디스플레이 집합은 각각의 원색(PR, PG, PB)에 대해 하나의 광 밸브(VR, VG, VB)를 포함하고; 도 2를 참조하면, 동일한 최소 디스플레이 집합의 각 밸브(VR, VG, VB)의 각각의 채색된 필터(FR, FG, FB)의 투과 스펙트럼은
Figure 112009076686343-PCT00009
로 표시되고, 여기서 N은 이러한 스펙트럼의 파장 샘플링 스텝의 수이며; RMod, GMod, BMod는, 동일한 최소 디스플레이 집합의 밸브(VR, VG, VB)의 각각의 변조 희망 값들을 지칭하고, 이는, 오직 필터(FR, FG, FB)에 의해 각각 필터링되는 색의 밝기만의 변조를 얻는 것을 가능하게 하는, 전면 패널(2);
- 광 밸브들의 복수의 최소 집합을 포함하는 전면 패널(2)의 후면조명 그룹으로 후면 패널(1)의 각 백라이팅 요소를 광 연결하기 위한 수단(3)으로서; 그러한 연결 수단은, 예컨대, 후면 패널(1)과 전면 패널(2) 사이에 "벌집 모양의(honeycomb)" 구조를 형성하는 반사 벽을 갖는 원통형 가이드를 이용하는, 문서 WO03/077013에서 설명된 것과 같으며; 본 명세서에서는, 문서 US5839823에서 상이한 응용에 대해 설명된 것과 같은, 원뿔형 광 가이드(31)가 이용되는, 광 연결 수단(3)
을 포함한다.
광 연결 수단은 또한 본 명세서에서, 후면 확산 층(41), 전면 확산 층(42) 및, 일반적으로 유리 판이며, 상기 확산 층들(41과 42) 사이에 삽입되는, 투명한 두꺼운 층(43)을 포함한다. 후면 확산 층(41)은 각각의 광 가이드(31)의 끝에 2차 광원을 형성하는 역할을 한다. 전면 확산 층(42)으로 인해, 디바이스에 의해 디스플레이되는 이미지의 관측자에 의해 보여지는 방출 표면은 이롭게 광 밸브들의 전면 패널에 매우 가깝게 나타날 것이며, 이는 디스플레이 품질에 유익하다. 마지막으로, 삽입되는 투명한 두꺼운 층(43)으로 인해, 동일한 백라이팅 요소의 다양한 다이오드들에 의해 방출되는 방사(radiation)의 혼합이 개선되며, 따라서 백라이팅 균질성을 개선시킨다.
상술된 디스플레이 디바이스의 다양한 구성요소들은, 그 자체가 알려진 방법으로 생산 및 조립된다. 이러한 디스플레이 디바이스의 한 이점은, 각각의 백라이팅 요소는, 해당 백라이팅 요소의 색도가, 적어도 해당 요소의 다이오드들의 방출 색들에 의해 한정되는 색들의 전체 범위에서 변조되도록 할 수 있다는 것이다.
도 1과 도 2를 비교함으로써 알 수 있는 것과 같이, 채색된 광 필터의 각각의 투과 스펙트럼은, 상이한 원색들과 결합된 적어도 두 개의 발광 다이오드들의 방출 스펙트럼을 포함한다. 이러한 포함은, 본 발명에 따른 디스플레이 방법이 해결하는 색 간섭 문제들의 원인이다.
본 발명의 한 실시예에 따라서, 상술된 이미지 디스플레이 디바이스를 이용하여 이미지를 디스플레이하기 위한 방법이 이제 설명될 것이다.
디스플레이될 이미지의 각각의 픽셀은, 상술된 것과 같이, 희망하는 값 들(RMod, GMod, BMod)에 따라서 각각 변조될 수 있는 상이한 원색들의 인접한 광 밸브들(VR, VG, VB)을 그룹화하는, 전면 패널의 최소 디스플레이 집합에 대응한다.
종래 기술에서, 각각의 픽셀은, 주어진 색 공간(XYZ)에서 색 벡터
Figure 112009076686343-PCT00010
의 형태로 코딩되며; 이러한 공간의 기준 원색들의 측색 스펙트럼 함수들은 행렬
Figure 112009076686343-PCT00011
의 형태로 그룹화되고, 여기서 N은 이러한 함수들의 파장 샘플링 스텝의 수이다.
만일 디스플레이 데이터가 오직, "RGB"로 불리는, 종래의 포맷으로만 사용 가능하다면, 이러한 데이터는 종래의 기술에 따라서, 종래의 식:
Figure 112009076686343-PCT00012
에 따라서, 어느 디바이스에도 독립적인 "XYZ"로 불리는 포맷으로 변환될 수 있으며,
여기서
Figure 112009076686343-PCT00013
이고, 백색(white)은 종래의 광원인 D65이다.
본 발명에 따라서, 각각의 이미지를 디스플레이하기 위해, 변조 희망 값(RLED, GLED, BLED)을 각각 후면 패널의 각 백라이팅 요소의 다이오드(DR, DG, DB)에 인가함으로써, 후면 패널의 각 백라이팅 요소의 휘도 및 색도 모두는, 이러한 백라이팅 요소에 광 연결된 전면 패널의 동일한 후면조명 그룹에 속하는 최소 디스플레 이 집합들에 대응하는 이미지의 픽셀들의 색 벡터들
Figure 112009076686343-PCT00014
의 함수로서 변조된다. 각각의 백라이팅 요소에 의해 방출되는 색을 결정하는 변조 희망 값(RLED, GLED, BLED)을 얻기 위해, 다음의 연산, 즉,
- 디스플레이될 이미지의 저역-통과 공간 필터링(low-pass spatial filtration);
- 백라이팅 요소들의 크기에 대응하는 해상도에서의 이미지의 재샘플링(resampling);
- 선택적으로, 다이오드들에 의한 "후광(halo)" 효과를 제한하기 위한 공간 디컨볼루션(spatial deconvolution)
이 통상적으로 수행된다.
동시에, 각각의 변조 희망 값들(RMod, GMod, BMod)을 이러한 동일한 후면조명 그룹의 각각의 최소 디스플레이 집합의 밸브(VR, VG, VB)에 인가함으로써, 오직 색들의 밝기만이 변조되어 그 후에 이러한 백라이팅 요소에 의해 방출되며 해당 최소 디스플레이 집합의 밸브들(VR, VG, VB)의 필터(FR, FG, FB)에 의해 필터링된다.
아래에서 더욱 상세히 설명되는 것과 같이, 이미지의 디스플레이는, 색 벡터
Figure 112009076686343-PCT00015
로 이미지 데이터가 표현되는 한 픽셀에 대응하는 각각의 최소 디스플레이 집합에 대해, 해당 최소 디스플레이 집합의 각각의 광 밸브(VR, VG, VB)의 밝기 변조 인 자
Figure 112009076686343-PCT00016
가 식:
Figure 112009076686343-PCT00017
을 따르도록 보장된다.
이러한 식을 풀기 위해, 그리고 RMod, GMod, BMod의 값을 결정하기 위해, 다음의 절차가, 예컨대 연속적으로 반복하여, 수행된다:
- 1) 초기 값
Figure 112009076686343-PCT00018
이 채용됨;
- 2)
Figure 112009076686343-PCT00019
가 그 후에 계산됨,
- 3) 이로부터 편차
Figure 112009076686343-PCT00020
가 추론됨,
- 새로운 값
Figure 112009076686343-PCT00021
을 가지고 단계 1)로 되돌아감.
편차(Δ)가, 미리결정된 임계값 보다 낮아질 때까지 연산 1) 내지 연산 3)이 반복된다.
종래 기술에서와 같이 백라이팅 요소들의 휘도를 변조하고, 또한 백라이팅 요소들의 색도를 변조하여 이러한 방법으로 이미지의 디스플레이를 수행함으로써, 후면 패널(1)의 백라이팅 요소들의 네트워크는 훨씬 더 이롭게 이용되며, 콘트라스트 및, 무엇보다도, 이미지의 디스플레이의 품질 또한 개선된다.
특히, 각각의 밸브의 변조는, 해당 밸브가 밝기를 변조할 수 있는 원색뿐만 아니라, 다른 원색들을 또한 고려하며, 따라서, 색 간섭을 회피하는 것을 가능하게 하므로, 디스플레이 품질이 개선된다.
발광 다이오드 기반의 후면 백라이팅 패널을 참조하여 본 발명이 설명되었으나; 다음의 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 다른 유형의 방출기들에 본 발명이 적용될 수도 있다는 것이 당업자에게는 명백하다.
액정 기반의 광 밸브의 전면 패널을 참조하여 본 발명이 설명되었으나; 다음의 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 다른 유형의 광 밸브들에 본 발명이 적용될 수도 있다는 것이 당업자에게는 명백하다.
본 발명은 상이한 원색들을 이용하여 이미지를 디스플레이하기 위한 디바이스에 이용 가능하다.

Claims (10)

  1. 상이한 원색들을 이용하여 그리고 한 디바이스를 이용하여 적어도 하나의 이미지를 디스플레이하기 위한 방법으로서, 상기 디바이스는,
    - 백라이팅 요소들(DR, DG)의 네트워크를 포함하는 후면 패널(1)로서, 상기 백라이팅 요소들의 각각은, 변조가능한 휘도(luminance) 및 색도(chrominance)를 갖는, 후면 패널(1),
    - 광 밸브들의 네트워크를 포함하는 전면 패널(2)로서, 상기 광 밸브들은 각각 단일 원색의 밝기를 변조할 수 있으며, 상기 광 밸브들은, 인접한 광 밸브들의 최소 집합들(elementary sets)의 형태로 분포되고, 각각의 최소 집합은 상기 원색들의 각각에 대해 적어도 하나의 광 밸브를 포함하는, 전면 패널(2), 그리고
    - 상기 전면 패널(2)의 광 밸브들의 복수의 최소 집합을 그룹화하는 후면조명 그룹(backlit group)으로 상기 후면 패널(1)의 각각의 백라이팅 요소를 광 연결(optical coupling)하기 위한 수단(3, 4)
    을 포함하며,
    디스플레이될 해당 이미지의 각 픽셀은 상기 전면 패널의 광 밸브들의 한 최소 집합에 대응하고,
    상기 방법에서,
    - 상기 후면 패널의 각 백라이팅 요소의 휘도와 색도 모두는, 상기 백라이팅 요소에 광 연결된 상기 전면 패널의 동일한 후면조명 그룹에 속하는 최소 집합들에 대응하는 상기 이미지의 픽셀들의 디스플레이 데이터의 함수로서 변조되고,
    - 상기 후면조명 그룹의 각 광 밸브의 밝기는, 해당 밸브가 속하는 최소 집합에 대응하는 픽셀의 디스플레이 데이터의 함수로서 변조되는,
    이미지를 디스플레이하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 후면조명 그룹의 각 광 밸브의 밝기는 또한, 동일한 후면조명 그룹의 다른 최소 집합들에 대응하는 픽셀들의 디스플레이 데이터의 함수로서 변조되는 것을 특징으로 하는, 이미지를 디스플레이하기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 각각의 백라이팅 요소는 상기 원색들의 각각에 대해 적어도 하나의 방출기를 포함하고, 각각의 방출기는 하나의 방출 스펙트럼과 결합되며,
    - 각각의 광 밸브는, 해당 밸브의 상기 밝기 변조를 위한 액정 셀과, 해당 밸브가 밝기를 변조할 수 있는 원색을 투과시킬 수 있는 채색된 광 필터를 포함하고, 각각의 채색된 광 필터는 하나의 투과 스펙트럼과 결합되며,
    - 각각의 광 밸브는, 상기 밸브가 밝기를 변조할 수 있는 원색에 대한 적어도 하나의 방출기와 결합되고,
    - 그리고 상기 광 밸브의 채색된 필터의 투과 스펙트럼은 상기 방출기의 방출 스펙트럼뿐만 아니라, 또한, 적어도 부분적으로, 적어도 하나의 다른 원색에 대 한 동일한 백라이팅 요소의 적어도 하나의 다른 방출기의 방출 스펙트럼을 포함하며,
    상기 후면조명 그룹의 각 광 밸브의 밝기는 또한, 해당 광 밸브와 결합된 적어도 하나의 방출기의 변조의 함수로서 뿐만 아니라, 또한 동일한 백라이팅 요소의 적어도 하나의 다른 방출기의 변조의 함수로서도 변조되는 것을 특징으로 하는, 이미지를 디스플레이하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    - 각각의 백라이팅 요소는 상기 원색들의 각각에 대해 적어도 하나의 방출기를 포함하며,
    - 각각의 광 밸브는, 해당 밸브의 상기 밝기 변조를 위한 액정 셀과, 해당 밸브가 밝기를 변조할 수 있는 원색을 투과시킬 수 있는 채색된 광 필터를 포함하고,
    색 벡터
    Figure 112009076686343-PCT00022
    로 디스플레이 데이터가 표현되는 한 픽셀에 대응하는 각각의 최소 집합에 대해, 해당 최소 집합의 각각의 광 밸브(VR, VG, VB)의 밝기 변조 인자
    Figure 112009076686343-PCT00023
    는 식:
    Figure 112009076686343-PCT00024
    을 따르며,
    Figure 112009076686343-PCT00025
    는, 상기 최소 집합이 속하는 후면조명 그룹에 광 연결된 백라이팅 요 소의 휘도 및 색도 변조 인자를 나타내고,
    Figure 112009076686343-PCT00026
    는, 색 벡터들이 표현되는 색 공간의 기준 원색들의 측색 함수들의 행렬을 나타내며,
    Figure 112009076686343-PCT00027
    는, 한 변조 인자를 제외한, 상기 백라이팅 요소의 모든 변조 인자들이 0(zero)일 때의 해당 백라이팅 요소의 방출 스펙트럼을 나타내고,
    Figure 112009076686343-PCT00028
    는, 상기 동일한 최소 집합의 상이한 원색들의 각 밸브(VR, VG, VB)의 채색된 필터의 투과 스펙트럼을 나타내는 것을 특징으로 하는, 이미지를 디스플레이하기 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위해 이용될 수 있는 이미지 디스플레이 디바이스로서,
    - 백라이팅 요소들(DR, DG)의 네트워크를 포함하는 후면 패널(1)로서, 상기 백라이팅 요소들의 각각은, 변조가능한 휘도 및 색도를 갖는, 후면 패널(1),
    - 광 밸브들의 네트워크를 포함하는 전면 패널(2)로서, 상기 광 밸브들의 각각은 단일 원색의 밝기를 변조할 수 있으며, 상기 광 밸브들은, 인접한 광 밸브들의 최소 집합들의 형태로 분포되고, 각각의 최소 집합은 상기 원색들의 각각에 대해 적어도 하나의 광 밸브를 포함하는, 전면 패널(2), 그리고
    - 상기 전면 패널(2)의 광 밸브들의 복수의 최소 집합을 그룹화하는 후면조명 그룹으로 상기 후면 패널(1)의 각 백라이팅 요소를 광 연결하기 위한 수단(3, 4)
    을 포함하는, 이미지 디스플레이 디바이스에 있어서,
    각각의 백라이팅 요소는, 상기 원색들의 각각에 대해 적어도 하나의 방출기를 포함하며, 각각의 방출기는 하나의 방출 스펙트럼과 결합되는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  6. 제5항에 있어서, 각각의 광 밸브는, 해당 밸브의 상기 밝기 변조를 위한 액정 셀과, 해당 밸브가 밝기를 변조할 수 있는 원색을 투과시킬 수 있는 채색된 광 필터를 포함하며, 각각의 채색된 광 필터는 하나의 투과 스펙트럼과 결합되는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 각각의 광 밸브는, 상기 밸브가 밝기를 변조할 수 있는 원색에 대한 적어도 하나의 방출기와 결합되는 것을 특징으로 하며, 그리고 상기 광 밸브의 채색된 필터의 투과 스펙트럼은 상기 방출기의 방출 스펙트럼뿐만 아니라, 또한, 적어도 부분적으로, 적어도 하나의 다른 원색에 대한 동일한 백라이팅 요소의 적어도 하나의 다른 방출기의 방출 스펙트럼을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  8. 제5항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 방출기는 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  9. 제5항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 백라이팅 요소들은, 적어도 상기 원색들에 의해 한정되는 색들의 전체 범위에서 변조가능한 색도를 갖는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  10. 제5항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 광 연결 수단은 광 확산기 패널(4)을 포함하며, 상기 광 확산 패널(4)은 자체적으로 후면 확산 층(41), 전면 확산 층(42), 그리고 상기 후면 확산 층(41)과 상기 전면 확산 층(42) 사이에 삽입된 투명한 두꺼운 층(43)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
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