KR20110088398A - 화상 표시 장치의 구동 방법 및 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법 - Google Patents
화상 표시 장치의 구동 방법 및 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법 Download PDFInfo
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Abstract
화상 표시 패널과 신호 처리부를 포함하는 화상 표시 장치의 구동 방법이 본 명세서에 개시되어 있다. 각 화소는, 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소, 제3 원색을 표시하는 제3 부화소, 제4 색을 포함하는 제4 부화소를 포함한다. 신호 처리부는, 제1 부화소 출력 신호, 제2 부화소 출력 신호 및 제3 부화소 출력 신호를 구할 수 있다. 구동 방법은, 제4 부화소 제어 제2 신호와 제4 부화소 제어 제1 신호에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구하고, 구해진 이 제4 부화소 출력 신호를 제(p, q) 번째 화소의 제4 부화소에 출력하는 단계를 포함하며, 상기 구동 방법은 또한 신호 처리부에 의해 행해진다.
Description
본 발명은 화상 표시 장치의 구동 방법 및 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에 관한 것이다.
최근, 예를 들어, 컬러 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에서는 고성능화에 수반하여 소비 전력의 증대가 과제가 되고 있다. 특히, 고정밀화, 색 재현 범위의 확대 및 고휘도화에 수반하여, 예를 들어, 컬러 액정 표시 장치의 경우, 백라이트의 소비 전력이 증대하고 있다. 상술한 문제를 해결하는 장치에 주목한다. 이 장치는, 적색을 표시하는 적색 표시 부화소, 녹색을 표시하는 녹색 표시 부화소 및 청색을 표시하는 청색 표시 부화소를 포함하는 3개의 부화소 외에, 예를 들어, 백색을 표시하는 백색 표시 부화소를 포함하는, 4개의 부화소 구성을 갖는다. 이 백색 표시 부화소는 휘도를 향상시킨다. 4개의 부화소 구성이 종래의 표시 장치와 동일한 소비 전력으로 고휘도를 얻을 수 있기 때문에, 휘도를 종래의 표시 장치와 동일하게 할 경우에는, 백라이트의 소비 전력을 줄이는 것이 가능하게 되고, 표시 품위의 향상을 도모할 수 있다.
예를 들어, 일본 특허 제3167026호(이하, 특허문헌1이라 함)에 개시된 컬러 화상 표시 장치는:
가 원색법(additive primary color process)을 이용하여 입력 신호로부터 3개의 상이한 색신호를 생성하는 수단; 및
이 3가지 색상의 색신호를 동일한 비율로 가하여 보조 신호를 생성하고, 보조 신호와 보조 신호를 3가지 색상의 신호로부터 감산하여 얻은 3개의 상이한 색신호를 포함하는 총 4개의 표시 신호를 표시기에 공급하는 수단을 포함한다.
3개의 상이한 색신호에 의해 적색 표시 부화소, 녹색 표시 부화소 및 청색 표시 부화소가 구동되고, 보조 신호에 의해 백색 표시 부화소가 구동됨을 유의한다.
또한, 일본 특허 제3805150호(이하, 특허문헌2라 함)에는, 적 출력용 부화소, 녹 출력용 부화소, 청 출력용 부화소 및 휘도용 부화소를 1개의 주 화소 단위로 하는 액정 패널을 포함하여 컬러 표시를 행할 수 있는 액정 표시 장치를 개시하고 있으며:
입력 화상 신호로부터 얻어진 적 입력용 부화소, 녹 입력용 부화소 및 청 입력용 부화소의 디지털 값 Ri, Gi 및 Bi를 사용하여, 상기 휘도용 부화소를 구동하기 위한 디지털 값 W와, 상기 적 입력용 부화소, 녹 입력용 부화소, 청 입력용 부화소를 구동하기 위한 디지털 값 Ro, Go 및 Bo를 구하는 연산 수단을 포함하고,
상기 연산 수단은, Ri:Gi:Bi=(Ro+W):(Go+W):(Bo+W)의 관계를 만족시키고, 상기 휘도용 부화소의 추가에 의해 상기 적 입력용 부화소, 녹 입력용 부화소 및 청 입력용 부화소만을 포함하는 구성보다 휘도의 향상이 이루어지는, 디지털 값 Ro, Go 및 Bo 및 W의 값을 구한다.
또한, PCT/KR2004/000659호(이하, 특허문헌3이라 함)에는, 각각이 적색 표시 부화소, 녹색 표시 부화소 및 청색 표시 부화소로 구성된 제1 화소 및 각각이 적색 표시 부화소, 녹색 표시 부화소 및 백색 표시 부화소로 구성된 제2 화소를 포함하는 액정 표시 장치가 개시되어 있으며, 제1 방향으로는 제1 화소 및 제2 화소가 교대로 배열되어 있으며, 또한 제2 방향으로도 제1 화소 및 제2 화소가 교대로 배열되어 있다. 특허문헌3에는 또한, 제1 방향으로는 제1 화소 및 제2 화소가 교대로 배열되어 있는 반면, 제2 방향으로는 제1 화소가 서로 인접해서 배열되어 있고 게다가 제2 화소도 서로 인접해서 배열되어 있는 액정 표시 장치가 개시되어 있다.
그런데, 특허문헌1 및 특허문헌2에 개시된 장치에서는, 4개의 부화소로 1개의 화소를 구성할 필요가 있다. 이것은, 적색 표시 부화소 또는 적 출력용 부화소, 녹색 표시 부화소 또는 녹 출력용 부화소 및 청색 표시 부화소 또는 청 출력용 부화소의 개구 영역의 면적을 감소시켜, 개구 영역을 통한 최대 광투과량을 감소시킨다. 그러므로, 백색 표시 부화소 또는 휘도용 부화소를 추가로 제공함에도 불구하고, 전체 화소에서 기대한 만큼 휘도의 증가가 도모되지 않을 수 있다.
한편, 특허문헌3에 개시된 장치에서는, 제2 화소는 청색 표시 부화소 대신 백색 표시 부화소를 포함한다. 그리고, 백색 표시 부화소에 대한 출력 신호는, 백색 표시 부화소에 대한 치환 전에 존재하는 것으로 가정한 청색 표시 부화소에 대한 출력 신호이다. 그로 인해, 제1 화소를 구성하는 청색 표시 부화소 및 제2 화소를 구성하는 백색 표시 부화소에 대한 출력 신호의 최적화가 도모되지 않고 있다. 또한, 색의 변화나 휘도의 변화가 일어나기 때문에, 화질이 현저하게 저하한다는 문제도 있다.
따라서, 각각의 부화소에 대한 출력 신호의 최적화를 달성할 수 있고 휘도의 증가를 확실하게 달성할 수 있는 화상 표시 장치의 구동 방법 및 상술한 유형의 화상 표시 장치를 포함하는 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 제1 방향으로 배열된 P0개의 화소와 제2 방향으로 배열된 Q0개의 화소를 포함하는, 합계 P0×Q0개의 화소가 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화상 표시 패널 및 신호 처리부를 포함하는 화상 표시 장치의 구동 방법이 제공되며,
각 화소는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소, 제3 원색을 표시하는 제3 부화소 및 제4 색을 표시하는 제4 부화소를 포함하고,
상기 신호 처리부는,
화소에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제1 부화소 출력 신호를 제1 부화소에 출력할 수 있고;
화소에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제2 부화소 출력 신호를 제2 부화소에 출력할 수 있고;
화소에 대한 제3 부화소 입력 신호에 기초하여 화소에 대한 제3 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제3 부화소 출력 신호를 제3 부화소에 출력할 수 있으며;
상기 구동 방법은,
상기 제2 방향을 따라 화소를 세었을 때 제(p, q) 번째(단, p=1, 2, ..., P0이며, q=1, 2, ..., Q0임) 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제2 신호, 및 상기 제2 방향을 따라 상기 제(p, q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제1 신호에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 구해진 제4 부화소 출력 신호를 제(p, q) 번째 화소의 제4 부화소에 출력하는 단계
를 포함하며, 상기 구동 방법은 또한 상기 신호 처리부에 의해 행해진다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 제1 방향으로 배열된 P개의 화소군과 제2 방향으로 배열된 Q개의 화소군을 포함하는, 합계 P×Q개의 화소군이 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화상 표시 패널 및 신호 처리부를 포함하는 화상 표시 장치의 구동 방법이 제공되며,
각 화소군은 제1 방향을 따라 제1 화소 및 제2 화소로 구성되고,
상기 제1 화소는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 및 제3 원색을 표시하는 제3 부화소를 포함하고,
상기 제2 화소는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 및 제4 색을 표시하는 제4 부화소를 포함하고,
상기 신호 처리부는,
적어도 제1 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 제1 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제1 부화소 출력 신호를 제1 화소의 제1 부화소에 출력할 수 있고,
적어도 제1 화소에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 제1 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제2 부화소 출력 신호를 제1 화소의 제2 부화소에 출력할 수 있고,
적어도 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 제2 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제1 부화소 출력 신호를 제2 화소의 제1 부화소에 출력할 수 있고,
적어도 제2 화소에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 제2 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제2 부화소 출력 신호를 제2 화소의 제2 부화소에 출력할 수 있으며,
상기 구동 방법은,
상기 제2 방향을 따라 화소를 세었을 때 제(p, q) 번째(단, p=1, 2, ..., P이며, q=1, 2, ..., Q임) 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제2 신호, 및 상기 제2 방향을 따라 상기 제(p, q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제1 신호에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 구해진 제4 부화소 출력 신호를 제(p, q) 번째 제2 화소의 제4 부화소에 출력하는 단계; 및
적어도 제(p, q) 번째 제2 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호 및 제(p, q) 번째 제1 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호에 기초하여 제3 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제3 부화소 출력 신호를 제3 부화소에 출력하는 단계
를 포함하며, 상기 구동 방법은 또한 상기 신호 처리부에 의해 행해진다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법이 제공되며,
(A) 제1 방향으로 배열된 P0개의 화소와 제2 방향으로 배열된 Q0개의 화소를 포함하는, 합계 P0×Q0개의 화소가 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화상 표시 패널 및 신호 처리부를 포함하는 화상 표시 장치; 및
(B) 상기 화상 표시 장치를 배면으로부터 조명하기 위한 면 형상의 광원 장치를 포함하고,
각 화소는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소, 제3 원색을 표시하는 제3 부화소 및 제4 색을 표시하는 제4 부화소를 포함하고;
상기 신호 처리부는,
화소에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제1 부화소 출력 신호를 제1 부화소에 출력할 수 있고;
화소에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제2 부화소 출력 신호를 제2 부화소에 출력할 수 있고;
화소에 대한 제3 부화소 입력 신호에 기초하여 화소에 대한 제3 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제3 부화소 출력 신호를 제3 부화소에 출력할 수 있으며;
상기 구동 방법은,
상기 제2 방향을 따라 화소를 세었을 때 제(p, q) 번째(단, p=1, 2, ..., P0이며, q=1, 2, ..., Q0임) 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제2 신호, 및 상기 제2 방향을 따라 상기 제(p, q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제1 신호에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 구해진 제4 부화소 출력 신호를 제(p, q) 번째 화소의 제4 부화소에 출력하는 단계
를 포함하며, 상기 구동 방법은 또한 상기 신호 처리부에 의해 행해진다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법이 제공되며,
(A) 제1 방향으로 배열된 P개의 화소군과 제2 방향으로 배열된 Q개의 화소군을 포함하는, 합계 P×Q개의 화소군이 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화상 표시 패널 및 신호 처리부를 포함하는 화상 표시 장치; 및
(B) 상기 화상 표시 장치를 배면으로부터 조명하기 위한 면 형상의 광원 장치를 포함하고;
각 화소군은 상기 제1 방향을 따라 제1 화소와 제2 화소로 구성되어 있고;
상기 제1 화소는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 및 제3 원색을 표시하는 제3 부화소를 포함하고;
상기 제2 화소는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 및 제4 색을 표시하는 제4 부화소를 포함하고;
상기 신호 처리부는,
적어도 제1 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 제1 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제1 부화소 출력 신호를 제1 화소의 제1 부화소에 출력할 수 있고;
적어도 제1 화소에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 제1 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제2 부화소 출력 신호를 제1 화소의 제2 부화소에 출력할 수 있고;
적어도 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 제2 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제1 부화소 출력 신호를 제2 화소의 제1 부화소에 출력할 수 있고;
적어도 제2 화소에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 제2 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제2 부화소 출력 신호를 제2 화소의 제2 부화소에 출력할 수 있으며;
상기 구동 방법은,
상기 제2 방향을 따라 화소를 세었을 때 제(p, q) 번째(단, p=1, 2, ..., P이며, q=1, 2, ..., Q임) 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제2 신호, 및 상기 제2 방향을 따라 상기 제(p, q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제1 신호에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 구해진 제4 부화소 출력 신호를 제(p, q) 번째 제2 화소의 제4 부화소에 출력하는 단계; 및
적어도 제(p, q) 번째 제2 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호와 제(p, q) 번째 제1 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호에 기초하여 제3 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제3 부화소 출력 신호를 제3 부화소에 출력하는 단계
를 포함하며, 상기 구동 방법은 또한 상기 신호 처리부에 의해 행해진다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 구동 방법 및 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에서는, 제(p,q) 번째 화소에 대한 제4 부화소 출력 신호를, 제(p,q) 번째 화소에 대한 입력 신호 및 이 제(p,q) 번째 화소에 제2 방향을 따라서 인접하는 화소에 대한 입력 신호에 기초하여 구한다. 즉, 어떤 화소에 대한 제4 부화소 출력 신호가, 이 어떤 화소에 인접하는 화소에 대한 입력 신호에 또한 기초하여 구해진다. 그러므로, 제4 부화소에 대한 출력 신호의 최적화가 더욱 도모되고 있다. 또한, 제4 부화소를 구비하고 있기 때문에, 휘도의 증가를 확실하게 도모할 수 있고, 표시 품위의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 구동 방법 및 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에서는, 제(p,q) 번째의 제2 화소에 대한 제4 부화소 출력 신호를, 제(p,q) 번째의 제2 화소에 대한 입력 신호 및 제2 방향을 따라 이 제(p,q) 번째의 제2 화소와 인접하는 화소에 대한 입력 신호에 기초하여 구한다. 즉, 어떤 화소군을 구성하는 어떤 제2 화소에 대한 제4 부화소 출력 신호가, 이 어떤 화소군을 구성하는 제2 화소에 대한 입력 신호뿐만 아니라, 이 어떤 제2 화소에 인접하는 화소에 대한 입력 신호에도 기초하여 구해진다. 그러므로, 제4 부화소에 대한 출력 신호의 최적화가 더욱 도모되고 있다. 게다가, 제1 화소 및 제2 화소로 구성된 화소군에 1개의 제4 부화소가 배치되어 있으므로, 부화소의 개구 영역의 면적의 감소를 억제할 수 있다. 그 결과, 휘도의 증가를 확실하게 도모할 수 있고, 표시 품위의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 상술한 목적과 그외의 목적, 특징 및 이점들은, 동일한 부분 또는 요소들은 동일한 참조 번호로 표기되는 첨부된 도면과 함께 볼 때, 이하의 설명과 첨부되는 특허청구범위로부터 명백해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 화상 표시 패널에서의 화소 및 화소군의 배치를 모식적으로 도시하는 도면.
도 2는 실시예 1의 화상 표시 장치의 블록도.
도 3은 도 2의 화상 표시 장치의 화상 표시 패널 및 화상 표시 패널 구동 회로의 회로도.
도 4는 도 2의 화상 표시 장치의 구동 방법에서의 입력 신호치 및 출력 신호치를 모식적으로 도시하는 도면.
도 5a 및 도 5b는 채도 (S)와 명도 (V) 간의 관계를 모식적으로 도시하는, 일반적인 원기둥의 HSV(Hue, Saturation and Value) 색 공간의 개념도이며, 도 5c 및 도 5d는 본 발명의 실시예 2에서의 채도 (S)와 명도 (V) 간의 관계를 모식적으로 도시하는, 확대된 원기둥의 HSV 색 공간의 개념도.
도 6a 및 도 6b는 실시예 2에서, 백색인 제4 색을 가함으로써 확대된 원기둥의 HSV 색 공간에서의 채도 (S)와 명도 (V)간의 관계를 모식적으로 도시하는 도면.
도 7은 실시예 2에서 백색인 제4 색을 더하기 전의 종래의 HSV 색 공간(이 HSV 색 공간은 백색인 제4 색을 가함으로써 확대됨)과 이 입력 신호의 채도 (S)와 명도 (V) 간의 관계를 도시하는 도면.
도 8은 실시예 2에서 백색인 제4 색을 더하기 전의 종래의 HSV 색 공간(이 HSV 색 공간은 백색인 제4 색을 가함으로써 확대됨)과 확대 처리가 실시되어 있는 출력 신호의 채도 (S)와 명도 (V) 간의 관계를 도시하는 도면.
도 9는 실시예 2에 따른 화상 표시 장치의 구동 방법 및 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에 있어서, 확대 처리에서의 입력 신호치 및 출력 신호치를 모식적으로 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 화상 표시 장치 조립체를 구성하는 화상 표시 패널 및 면 형상 광원 장치의 개념도.
도 11은 실시예 3의 화상 표시 장치 조립체의 면 형상 광원 장치에서의 면 형상 광원 장치 제어 회로의 블록 회로도.
도 12는 실시예 3의 화상 표시 장치 조립체의 면 형상 광원 장치에서의 면 형상 광원 유닛 등의 배치와 배열 상태를 모식적으로 도시하는 도면.
도 13a 및 도 13b는 표시 영역 유닛의 신호 최대치에 상당하는 제어 신호가 부화소에 공급되었다고 상정했을 때 표시 휘도 제2 규정값이 면 형상 광원 유닛에 의해 얻어지도록, 면 형상 광원 유닛의 광원 휘도를, 면 형상 광원 장치 제어 회로의 제어 하에서, 증감하는 상태를 설명하기 위한 개념도.
도 14는 본 발명의 실시예 4의 화상 표시 장치의 등가 회로도.
도 15는 실시예 4의 화상 표시 장치를 구성하는 화상 표시 패널의 개념도.
도 16, 도 17 및 도 18은 본 발명의 실시예 5의 화상 표시 패널에서의 화소 및 화소군의 상이한 배치를 모식적으로 도시하는 도면.
도 19는 에지 라이트형 또는 사이드 라이트형의 면 형상 광원 장치의 개념도.
도 20a 및 도 20b는 화상 표시 장치의 종래의 구동 방법에서의 문제점을 설명하는 개념도.
도 2는 실시예 1의 화상 표시 장치의 블록도.
도 3은 도 2의 화상 표시 장치의 화상 표시 패널 및 화상 표시 패널 구동 회로의 회로도.
도 4는 도 2의 화상 표시 장치의 구동 방법에서의 입력 신호치 및 출력 신호치를 모식적으로 도시하는 도면.
도 5a 및 도 5b는 채도 (S)와 명도 (V) 간의 관계를 모식적으로 도시하는, 일반적인 원기둥의 HSV(Hue, Saturation and Value) 색 공간의 개념도이며, 도 5c 및 도 5d는 본 발명의 실시예 2에서의 채도 (S)와 명도 (V) 간의 관계를 모식적으로 도시하는, 확대된 원기둥의 HSV 색 공간의 개념도.
도 6a 및 도 6b는 실시예 2에서, 백색인 제4 색을 가함으로써 확대된 원기둥의 HSV 색 공간에서의 채도 (S)와 명도 (V)간의 관계를 모식적으로 도시하는 도면.
도 7은 실시예 2에서 백색인 제4 색을 더하기 전의 종래의 HSV 색 공간(이 HSV 색 공간은 백색인 제4 색을 가함으로써 확대됨)과 이 입력 신호의 채도 (S)와 명도 (V) 간의 관계를 도시하는 도면.
도 8은 실시예 2에서 백색인 제4 색을 더하기 전의 종래의 HSV 색 공간(이 HSV 색 공간은 백색인 제4 색을 가함으로써 확대됨)과 확대 처리가 실시되어 있는 출력 신호의 채도 (S)와 명도 (V) 간의 관계를 도시하는 도면.
도 9는 실시예 2에 따른 화상 표시 장치의 구동 방법 및 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에 있어서, 확대 처리에서의 입력 신호치 및 출력 신호치를 모식적으로 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 화상 표시 장치 조립체를 구성하는 화상 표시 패널 및 면 형상 광원 장치의 개념도.
도 11은 실시예 3의 화상 표시 장치 조립체의 면 형상 광원 장치에서의 면 형상 광원 장치 제어 회로의 블록 회로도.
도 12는 실시예 3의 화상 표시 장치 조립체의 면 형상 광원 장치에서의 면 형상 광원 유닛 등의 배치와 배열 상태를 모식적으로 도시하는 도면.
도 13a 및 도 13b는 표시 영역 유닛의 신호 최대치에 상당하는 제어 신호가 부화소에 공급되었다고 상정했을 때 표시 휘도 제2 규정값이 면 형상 광원 유닛에 의해 얻어지도록, 면 형상 광원 유닛의 광원 휘도를, 면 형상 광원 장치 제어 회로의 제어 하에서, 증감하는 상태를 설명하기 위한 개념도.
도 14는 본 발명의 실시예 4의 화상 표시 장치의 등가 회로도.
도 15는 실시예 4의 화상 표시 장치를 구성하는 화상 표시 패널의 개념도.
도 16, 도 17 및 도 18은 본 발명의 실시예 5의 화상 표시 패널에서의 화소 및 화소군의 상이한 배치를 모식적으로 도시하는 도면.
도 19는 에지 라이트형 또는 사이드 라이트형의 면 형상 광원 장치의 개념도.
도 20a 및 도 20b는 화상 표시 장치의 종래의 구동 방법에서의 문제점을 설명하는 개념도.
이하, 바람직한 실시 형태를 참조하여 본 발명을 설명한다. 그러나, 본 발명은 이 실시 형태들에 한정되지 않으며, 실시 형태의 설명에서 기재된 각종 수치, 재료 등은 예시일 뿐이다. 설명이 이하의 순서로 행해짐을 유의한다.
1. 본 발명의 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 구동 방법 및 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에 관한 전반적인 설명
2. 실시예 1(본 발명의 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 구동 방법 및 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법, 제1A 모드)
3. 실시예 2(실시예 1의 변형, 제1A 모드)
4. 실시예 3(실시예 2의 변형)
5. 실시예 4(실시예 2의 다른 변형)
6. 실시예 5(본 발명의 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 구동 방법 및 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법, 제2A 모드)
7. 실시예 6(실시예 2의 변형, 제2B 모드), 기타
[본 발명의 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 구동 방법 및 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에 관한 전반적인 설명]
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 구동 방법은 이하의 방법으로 구성될 수 있다.
특히, 제(p,q) 번째 화소에 관해서,
신호치가 x1-(p,q)인 제1 부화소 입력 신호,
신호치가 x2-(p,q)인 제2 부화소 입력 신호, 및
신호치가 x3-(p,q)인 제3 부화소 입력 신호가 신호 처리부에 입력된다. 또한, 신호 처리부는, 제(p,q) 번째 화소에 관해서,
신호치가 X1 -(p,q)이며, 제1 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제1 부화소 출력 신호,
신호치가 X2 -(p,q)이며, 제2 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제2 부화소 출력 신호,
신호치가 X3 -(p,q)이며, 제3 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제3 부화소 출력 신호, 및
신호치가 X4 -(p,q)이며, 제4 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제4 부화소 출력 신호를 출력한다. 또한, 제(p,q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 관해서,
신호치가 x1-(p, q' )인 제1 부화소 입력 신호,
신호치가 x2-(p, q' )인 제2 부화소 입력 신호, 및
신호치가 x3-(p, q' )인 제3 부화소 입력 신호가 신호 처리부에 입력된다. 또한, 신호 처리부는, 인접 화소에 관해서,
신호치가 X1 -(p, q' )이며, 제1 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제1 부화소 출력 신호,
신호치가 X2 -(p, q' )이며, 제2 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제2 부화소 출력 신호,
신호치가 X3 -(p, q' )이며, 제3 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제3 부화소 출력 신호, 및
신호치가 X4 -(p, q' )이며, 제4 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제4 부화소 출력 신호를 출력한다.
한편, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 구동 방법은 이하의 방법으로 구성될 수 있다.
특히, 제(p,q) 번째 화소군을 구성하는 제1 화소에 관해서,
신호치가 x1-(p,q)-1인 제1 부화소 입력 신호,
신호치가 x2-(p,q)-1인 제2 부화소 입력 신호, 및
신호치가 x3-(p,q)-1인 제3 부화소 입력 신호가 신호 처리부에 입력되고,
제(p,q) 번째 화소군을 구성하는 제2 화소에 관해서,
신호치가 x1-(p,q)-2인 제1 부화소 입력 신호,
신호치가 x2-(p,q)-2인 제2 부화소 입력 신호, 및
신호치가 x3-(p,q)-2인 제3 부화소 입력 신호가 신호 처리부에 입력된다.
또한, 제(p,q) 번째 화소군을 구성하는 제1 화소에 관해서, 신호 처리부는
신호치가 X1 -(p,q)-1이며, 제1 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제1 부화소 출력 신호,
신호치가 X2 -(p,q)-1이며, 제2 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제2 부화소 출력 신호, 및
신호치가 X3 -(p,q)-1이며, 제3 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제3 부화소 출력 신호를 출력한다.
또한, 제(p,q) 번째 화소군을 구성하는 제2 화소에 관해서, 신호 처리부는,
신호치가 X1 -(p,q)-2이며, 제1 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제1 부화소 출력 신호,
신호치가 X2 -(p,q)-2이며, 제2 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제2 부화소 출력 신호, 및
신호치가 X4 -(p,q)-2이며, 제4 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제4 부화소 출력 신호를 출력한다.
또한, 제(p,q) 번째의 제2 화소에 인접한 인접 화소에 관해서,
신호치가 x1-(p, q' )인 제1 부화소 입력 신호,
신호치가 x2-(p, q' )인 제2 부화소 입력 신호, 및
신호치가 x3-(p, q' )인 제3 부화소 입력 신호가 신호 처리부에 입력된다.
여기서, Max(p,q), Min(p,q), Max(p,q)-1, Min(p,q)-1, Max(p,q)-2, Min(p,q)-2, Max(p, q' ), Min(p,q')를 이하와 같이 정의한다. 또한, "입력 신호" 및 "출력 신호" 용어는 종종 신호 그 자체를 지칭할 수도 있고 종종 신호의 휘도를 지칭할 수도 있다.
Max(p,q): 제(p,q) 번째 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q), 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q) 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q)를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최대치
Min(p,q): 제(p,q) 번째 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q), 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q) 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q)를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최소치
Max(p,q)-1: 제(p,q) 번째의 제1 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)-1, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)-1 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q)-1을 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최대치
Min(p,q)-1: 제(p,q) 번째의 제1 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)-1, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)-1 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q)- 1를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최소치
Max(p,q)-2: 제(p,q) 번째의 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)-2, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)-2 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q)-2를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최대치
Min(p,q)-2: 제(p,q) 번째의 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)-2, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)-2 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q)-2를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최소치
Max(p, q' ): 제(p,q) 번째 화소 또는 제(p,q) 번째의 제2 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q' ), 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q' ) 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p, q' )를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최대치
Min(p, q' ): 제(p,q) 번째 화소 또는 제(p,q) 번째의 제2 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q' ), 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q' ) 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p, q' )를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최소치
제(p,q) 번째 화소에 인접한 인접 화소 또는 제(p,q) 번째 제2 화소에 인접한 인접 화소는 제(p,q-1) 번째 화소일 수 있고, 또는, 제(p,q+1) 번째 화소일 수도 있고, 또는 제(p,q-1) 번째 화소 및 제(p,q+1) 번째 화소 둘 다일 수 있음을 유의한다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 구동 방법은, Min(p,q)에 기초하여 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)를 구하고, Min(p, q' )에 기초하여 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)를 구하는 모드로 할 수 있다. 상술한 이러한 모드를 이하에서는 편의상 "제1A 모드"라 함을 유의한다.
구체적으로는, 제1A 모드에서는, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)를 이하의 식으로부터 구할 수 있다. 식들에서 C11, C12, C13, C14, C15, C16은 상수임을 유의한다. 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q) 각각의 값에 어떤 값 또는 어떤 식을 적용할지는, 화상 표시 장치 또는 화상 표시 장치 조립체의 프로토타입을 만들고, 예를 들어, 화상 관찰자에 의해 화상의 평가를 행함으로써 적절하게 결정할 수 있다.
또한, 제1A 모드는, 제(p,q) 번째 화소에 관해서,
제1 부화소 출력 신호 또는 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)는, 적어도 제1 부화소 입력 신호, 즉, 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q), Max(p,q), Min(p,q)와 제4 부화소 제어 제2 신호, 즉, 신호치 SG2 -(p,q)에 기초하여 계산되고;
제2 부화소 출력 신호 또는 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)는, 적어도 제2 부화소 입력 신호, 즉, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q), Max(p,q), Min(p,q)와 제4 부화소 제어 제2 신호, 즉, 신호치 SG2 -(p,q)에 기초하여 계산되고;
제3 부화소 출력 신호 또는 제3 부화소 출력 신호치 X3 -(p,q)는, 적어도 제3 부화소 입력 신호, 즉, 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q), Max(p,q), Min(p,q)와 제4 부화소 제어 제2 신호, 즉, 신호치 SG2 -(p,q)에 기초하여 계산되도록 구성될 수 있다.
또는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 구동 방법은,
χ을 화상 표시 장치에 의존한 상수로 정의할 때,
제4 색을 가함으로써 확대된 HSV 색 공간에서의 채도 S를 변수로서 사용한 명도의 최대치 Vmax(S)가 신호 처리부에 의해 계산되고,
신호 처리부는,
(a) 화소들에 대한 부화소 입력 신호치에 기초하여 복수의 화소의 채도 S 및 명도 V(S)를 구하고,
(b) 화소에 관하여 구해진 Vmax(S)/V(S) 값들 중 적어도 하나에 기초하여 팽창 계수(expansion coefficient) α0을 구하고,
(c) 제(p,q) 번째 화소의 제1 부화소 출력 신호를, 적어도 제(p,q) 번째 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호 및 팽창 계수 α0에 기초하여 구하고,
제2 부화소 출력 신호를, 적어도 제(p,q) 번째 화소에 대한 제2 부화소 입력 신호 및 팽창 계수 α0에 기초하여 구하고,
제3 부화소 출력 신호를, 적어도 제(p,q) 번째 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호 및 팽창 계수 α0에 기초하여 구하도록 구성될 수 있다. 상술한 것과 같은 이러한 모드를 이하에서는 편의상 "제1B 모드"라고 한다. 팽창 계수 α0는, 1개의 화상 표시 프레임마다 결정될 수 있다. 또한, 상기의 구성에 있어서는, 상기 단계 (c)에 후속하여, 면 형상 광원 장치의 휘도를 팽창 계수 α0에 기초하여 감소시키는 구성으로 할 수 있다.
여기서, 제(p,q) 번째 화소의 채도를 S(p,q), 명도를 V(p,q)로 나타내었을 때, 이것은 이하와 같이 나타내어질 수 있다.
또한, 채도 S는 0에서 1까지의 값을 취할 수 있고, 명도 V는 0에서 2n-1까지의 값을 취할 수 있고, 여기서, n은 표시 계조 비트 수임을 유의한다. "HSV 색 공간"의 "H"는 색의 종류를 나타내는 색상(Hue)을 의미하고, "S"는 색의 선명함을 나타내는 채도 또는 색도(chroma)를 의미한다. 한편, "V"는 색의 밝기를 나타내는 명도 값 또는 밝기 값을 의미한다. 이것은 이하의 설명에서도 마찬가지로 적용된다.
그리고, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)는 Min(p,q) 및 팽창 계수 α0에 기초하여 구해질 수 있고, 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)는 Min(p, q' ) 및 팽창 계수 α0에 기초하여 구해질 수 있다. 보다 구체적으로는, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)는 이하의 식으로부터 구해질 수 있다. 이 식에서, C21, C22, C23, C24, C25, C26은 상수임을 유의한다. 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)의 값에 어떤 값 또는 어떤 식을 적용할지는, 화상 표시 장치 또는 화상 표시 장치 조립체의 프로토타입을 만들고, 예를 들어, 화상 관찰자에 의해 화상의 평가를 행함으로써 적절하게 결정할 수 있다.
그리고, 상술한 제1A 모드 및 제1B 모드에서는, C11 및 C12가 상수일 때, 제(p,q) 번째 화소의 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)가
에 의해 구해질 수 있고,
또는
제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)의 값에 어떤 값 또는 어떤 식을 적용할지는 화상 표시 장치 또는 화상 표시 장치 조립체의 프로토타입을 만들고, 예를 들어, 화상 관찰자에 의해 화상의 평가를 행함으로써 적절하게 구해질 수 있다. 또는, SG2-(p,q)의 값에 의존하여 식 (3-A) 내지 식 (3-D) 중 어느 하나를 선택해도 좋고, 또는 SG1 -(p,q)의 값에 의존하여 식 (3-A) 내지 식 (3-D) 중 어느 하나를 선택해도 좋다. 또는, SG2 -(p,q) 및 SG1 -(p,q)의 값에 의존하여, 식 (3-A) 내지 식 (3-D) 중 하나를 선택해도 좋다. 즉, 각 부화소군에 있어서, 식 (3-A) 내지 식 (3-D) 중 어느 하나를 고정적으로 사용하여 X4 -(p,q)를 구해도 좋고, 각 부화소군에 있어서, 식 (3-A) 내지 식 (3-D)의 어느 하나를 선택적으로 사용하여 X4 -(p,q)를 구해도 좋다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 구동 방법을 사용하는 화상 표시 패널에서는, 제1 화소와 제2 화소가 제2 방향을 따라 서로 인접하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 화소를 구성하는 제1 부화소와 제2 화소를 구성하는 제1 부화소는, 제2 방향으로, 서로 인접해서 배치되어 있어도 좋고, 또는 서로 인접해서 배치되어 있지 않더라도 좋다. 마찬가지로, 제1 화소를 구성하는 제2 부화소와 제2 화소를 구성하는 제2 부화소는, 제2 방향으로, 서로 인접해서 배치되어 있어도 좋고, 또는 서로 인접해서 배치되어 있지 않더라도 좋다. 마찬가지로, 제1 화소를 구성하는 제3 부화소와 제2 화소를 구성하는 제4 부화소는, 제2 방향으로, 서로 인접해서 배치되어 있어도 좋고, 또는 서로 인접해서 배치되어 있지 않더라도 좋다. 또는, 화상 표시 패널은, 제2 방향으로, 제1 화소들이 서로 인접하여 배치되고 제2 화소들이 서로 인접하여 배치되어 있도록 구성해도 좋다. 이 경우에서도, 제1 화소를 구성하는 제1 부화소와 제2 화소를 구성하는 제1 부화소는 제2 방향으로 서로 인접해서 배치되어 있어도 좋고, 서로 인접해서 배치되어 있지 않더라도 좋다. 마찬가지로, 제1 화소를 구성하는 제2 부화소와 제2 화소를 구성하는 제2 부화소는 제2 방향으로 서로 인접해서 배치되어 있어도 좋고, 또는 서로 인접해서 배치되어 있지 않더라도 좋다. 마찬가지로, 제1 화소를 구성하는 제3 부화소와 제2 화소를 구성하는 제4 부화소는 제2 방향으로 서로 인접해서 배치되어 있어도 좋고, 또는 서로 인접해서 배치되어 있지 않더라도 좋다.
상술한 바람직한 구성을 포함하는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 구동 방법은,
제(p,q) 번째의 제2 화소의 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)를 Min(p,q)-2로부터 얻고,
제(p,q) 번째의 제2 화소에 인접한 인접 화소의 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1-(p,q)를 Min(p, q' )로부터 얻는 모드를 가질 수 있다. 상술한 이러한 모드를 이하에서는 편의상 "제2A 모드"라 함을 유의한다.
구체적으로는, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)를, 상술한 식 (1-1-A), 식 (1-1-B), 식 (1-2-A), 식 (1-2-B), 식 (1-3-A), 식 (1-3-B), 식 (1-4-A), 식 (1-4-B), 식 (1-5-A), 식 (1-5-B), 식 (1-6-A) 및 식 (1-6-B)를 사용하여 구할 수 있다. 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q) 각각의 값에 어떤 값 또는 어떤 식을 적용할지는, 화상 표시 장치 또는 화상 표시 장치 조립체의 프로토타입을 만들고, 예를 들어, 화상 관찰자에 의해 화상의 평가를 행함으로써 적절하게 결정할 수 있다.
또한, 제2A 모드는 이하의 방식으로 구성될 수 있다. 특히, 제(p,q) 번째의 제2 화소에 관하여,
제1 부화소 출력 신호, 즉, 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)-2를, 적어도, 제1 부화소 입력 신호, 즉, 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)-2, Max(p,q)-2, Min(p,q)-2 및 제4 부화소 제어 제2 신호치 즉, 신호치 SG2 -(p,q)에 기초하여 구하고,
제2 부화소 출력 신호, 즉, 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)-2를, 적어도, 제2 부화소 입력 신호, 즉, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)-2), Max(p,q)-2, Min(p,q)-2 및 제4 부화소 제어 제2 신호, 즉, 신호치 SG2 -(p,q)에 기초하여 구한다. 또한, 제(p,q) 번째 제1 화소에 있어서,
제1 부화소 출력 신호, 즉, 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)-1을, 적어도, 제1 부화소 입력 신호, 즉, 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)-1, Max(p,q)-1, Min(p,q)-1 및 제3 부화소 제어 신호, 즉, 신호치 SG3 -(p,q)에 기초하여 구하고,
제2 부화소 출력 신호, 즉, 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)-1을, 적어도, 제2 부화소 입력 신호, 즉, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)-1, Max(p,q)-1, Min(p,q)-1 및 제3 부화소 제어 신호, 즉, 신호치 SG3 -(p,q)에 기초하여 구한다.
또한, 제어 신호치, 즉, 제3 부화소 제어 신호치 SG3 -(p,q)은, 상술한 식 (1-1-B), 식 (1-2-B), 식 (1-3-B), 식 (1-4-B), 식 (1-5-B), 식 (1-6-B), 식 (2-1-B), 식 (2-2-B), 식 (2-3-B), 식 (2-4-B), 식 (2-5-B), 식 (2-6-B)에서의 "Max(p, q' )" 및 "Min(p,q')"를 "Max(p,q)-1" 및 "Min(p,q)-1"로 각각 치환함으로써 얻을 수 있다는 것을 유의한다.
또는, 상술한 바람직한 구성을 포함하는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 구동 방법은,
χ을 화상 표시 장치에 의존한 상수로 했을 때, 제4 색을 가함으로써 확대된 HSV 색 공간에서의 채도 S를 변수로서 사용한 명도의 최대치 Vmax(S)를 신호 처리부에 의해 계산하고,
신호 처리부는,
(a) 복수의 화소에서의 부화소 입력 신호치에 기초하여, 복수의 화소의 채도 S 및 명도 V(S)를 구하고,
(b) 복수의 화소에 관하여 구해진 Vmax(S)/V(S)의 값들 중 적어도 하나의 값에 기초하여 팽창 계수 α0을 구하고,
(c) 제(p,q) 번째의 제2 화소의 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)-2를, 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)-2, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 구하고,
제2 화소의 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)-2를, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)-2, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 구하고,
제2 화소의 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)-2를, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2-(p,q), 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q), 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 구하도록 구성될 수 있다. 상술한 이러한 모드를 이하에서는 편의상 "제2B 모드"라 한다. 본 구동 방법은, 팽창 계수 α0가 1 화상 표시 프레임마다 결정되는 구성으로 할 수 있다. 나아가, 본 구동 방법은,
제1 화소의 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)-1을, 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)-1, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 구하고,
제1 화소의 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)-1을 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)-1, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 구하는 구성으로 할 수 있다. 상술한 이러한 모드를 이하에서는 편의상 "제2B 모드"라 한다. 본 구동 방법은, 팽창 계수 α0가 1 화상 표시 프레임마다 결정되는 구성으로 할 수 있다.
여기서, 제(p,q) 번째의 제1 화소의 채도 및 명도와 제(p,q) 번째의 제2 화소의 채도 및 명도를 나타내는 경우, 제1 화소의 채도 및 명도를 각각 S(p,q)-1 및 V(p,q)-1이라 하고, 제2 화소의 채도 및 명도를 각각 S(p,q)-2 및 V(p,q)-2라고 했을 때,
로 나타내어진다.
또한, 본 구동 방법은 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)를 Min(p,q)-2 및 팽창 계수 α0에 기초하여 구하고, 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)를 Min(p, q' ) 및 팽창 계수 α0에 기초하여 구하는 구성으로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)는 상술한 식 (2-1-A), 식 (2-1-B), 식 (2-2-A), 식 (2-2-B), 식 (2-3-A), 식 (2-3-B), 식 (2-4-A), 식 (2-4-B), 식 (2-5-A), 식 (2-5-B), 식 (2-6-A), 식 (2-6-B)을 사용하여 구할 수 있다. 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q) 각각의 값에 어떤 값 또는 어떤 식을 적용할지는 화상 표시 장치 또는 화상 표시 장치 조립체의 프로토타입을 만들고, 예를 들어, 화상 관찰자에 의해 화상의 평가를 행함으로써 적절히 결정할 수 있다.
그리고, 상술한 제2A 모드 및 제2B 모드에서는, C21 및 C22를 상수로 했을 때, 제(p,q) 번째의 제2 화소의 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)-2를,
에 의해 구할 수 있고, 또는
에 의해 구할 수 있거나, 또는
에 의해 구할 수 있거나, 또는 제(p,q) 번째의 제2 화소의 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)-2를
에 의해 구할 수 있다.
제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)-2의 값에 어떤 값 또는 어떤 식을 적용할지는 화상 표시 장치 또는 화상 표시 장치 조립체의 프로토타입을 만들고, 예를 들어, 화상 관찰자에 의해 화상의 평가를 행함으로써 적절히 결정할 수 있다. 또는, 또한, SG2 -(p,q)의 값에 따라 식 (4-A) 내지 식 (4-D) 중 어느 하나를 선택할 수도 있고, 또는 SG1 -(p,q)의 값에 따라 식 (4-A) 내지 식 (4-D)의 어느 하나를 선택해도 좋다. 또는, SG2 -(p,q) 및 SG1 -(p,q)의 값에 따라 식 (4-A) 내지 식 (4-D) 중 어느 하나를 선택해도 좋다. 즉, 각 화소군에 있어서, 식 (4-A) 내지 식 (4-D) 중 어느 하나를 고정적으로 사용하여 X4 -(p,q)-2를 구해도 좋고, 또는 각 화소군에 있어서, 식 (4-A) 내지 식 (4-D) 중 어느 하나를 선택적으로 사용하여 X4 -(p,q)-2를 구해도 좋다.
상기 설명한 바람직한 구성 및 모드를 포함하는 제1B 모드 또는 제2B 모드에서는, 제4 색을 가함으로써 확대된 HSV 색 공간에서의 채도 S를 변수로 사용한 명도의 최대치 Vmax(S)가 신호 처리부에 기억되거나, 또는 신호 처리부에 의해 구해진다. 그리고, 복수의 화소의 부화소 입력 신호치에 기초하여, 복수의 화소의 채도 S 및 명도 V(S)가 구해지고, 나아가, Vmax(S)/V(S)에 기초하여 팽창 계수 α0가 구해진다. 그리고, 출력 신호치가, 입력 신호치 및 팽창 계수 α0에 기초하여 구해진다. 출력 신호치가 팽창 계수 α0에 기초하여 확대되면, 종래의 기술과 같이 백색 표시 부화소의 휘도는 증가하지만, 적색 표시 부화소, 녹색 표시 부화소 및 청색 표시 부화소의 휘도는 증가하지 않는 그러한 상황이 발생하지 않는다. 즉, 백색 표시 부화소의 휘도를 증가시킬 뿐만 아니라, 적색 표시 부화소, 녹색 표시 부화소 및 청색 표시 부화소의 휘도도 증가시킨다. 그러므로, 컬러의 다크닝(darkening)이 발생한다는 문제를 확실하게 피할 수 있다. 또한, 출력 신호치 X1 -(p,q), X2 -(p,q), X3-(p,q), 출력 신호치 X1 -(p,q)-1, X2 -(p,q)-1, X3 -(p,q)-1, X1 -(p,q)-2, X2 -(p,q)-2는, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 구할 수 있음을 유의한다. 보다 구체적으로는, 상술한 출력 신호치는 이하의 식으로부터 구할 수 있다. 제(p,q) 번째의 제2 화소의 제4 부화소의 휘도는 χ·X4 -(p,q)-2로 나타내어짐을 유의한다.
제1B 모드
제2B 모드
또한, 상술한 제2A 모드 및 제2B 모드에서는, C31 및 C32가 상수일 경우, 제3 부화소 출력 신호, 즉, 제3 부화소 출력 신호치 X3 -(p,q)- 1는, 예를 들면, 이하의 식으로부터 구해질 수 있다.
일반적으로, 제1 부화소에 제1 부화소 출력 신호의 최대 신호치에 상당하는 값을 갖는 신호가 입력되고, 제2 부화소에 제2 부화소 출력 신호의 최대 신호치에 상당하는 값을 갖는 신호가 입력되고, 제3 부화소에 제3 부화소 출력 신호의 최대 신호치에 상당하는 값을 갖는 신호가 입력되었을 때의, 화소 또는 화소군을 구성하는 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 조(set)의 휘도를 BN1 -3이라 하고, 화소 또는 화소군을 구성하는 제4 부화소에 제4 부화소 출력 신호의 최대 신호치에 상당하는 값을 갖는 신호가 입력되었을 때의 제4 부화소의 휘도를 BN4라고 했을 때, 상수 χ는 χ=BN4/BN1 -3로 나타내어질 수 있다. 여기서, 상수 χ는 화상 표시 패널, 화상 표시 장치 또는 화상 표시 장치 조립체에 고유한 값이며, 화상 표시 패널, 화상 표시 장치 또는 화상 표시 장치 조립체에 의해 고유하게 결정된다.
복수의 화소에 관하여 구해진 Vmax(S)/V(S)[≡α(S)] 값들 중에서 최소치 αmin을 팽창 계수 α0로 하도록 할 수도 있다. 또는, 표시해야 할 화상에 좌우되지만, (1±0.4)·αmin내의 값들 중 하나를 팽창 계수 α0로서 사용해도 좋다. 또는, 복수의 화소에 관하여 구해진 Vmax(S)/V(S)[≡α(S)] 값들 중에서 적어도 하나의 값에 기초하여 팽창 계수 α0를 구하지만, 팽창 계수 α0는 이들 값 중 하나, 예를 들면, 최소치 αmin에 기초하여 팽창 계수 α0을 구해도 좋고, 또는 가장 작은 값으로부터 순서대로 복수개의 값 α(S)을 구하고, 이 값들의 평균값 αave를 팽창 계수α0로서 사용해도 좋다. 팽창 계수 α0는 (1±0.4)·αave 로부터 구해질 수도 있다. 또는, 가장 작은 값으로부터 순서대로 복수 개의 값 α(S)를 구했을 때의 화소의 수가 소정의 수 이하인 경우, 가장 작은 값으로부터 순서대로 복수 개의 값α(S)를 다시 구하도록 복수의 개수를 변경할 수 있다. 또한, 어느 화소군의 입력 신호치 모두가 "0"이거나 또는 매우 작은 경우, 이러한 화소군은 배제하여 팽창 계수 α0를 구할 수 있다.
제4 색은 백색일 수 있다. 그러나, 제4 색은 이에 한정되지 않는다. 제4 색은, 예를 들면, 황색, 시안(cyan) 혹은 마젠타(magenta)와 같은 다른 색일 수도 있다. 이 경우, 화상 표시 장치를 컬러 액정 표시 장치로부터 구성하는 경우, 화상 표시 장치는,
제1 부화소와 화상 관찰자 사이에 배치되고, 제1 원색을 통과시키는 제1 컬러 필터,
제2 부화소와 화상 관찰자 사이에 배치되고, 제2 원색을 통과시키는 제2 컬러 필터, 및
제3 부화소와 화상 관찰자 사이에 배치되고, 제3 원색을 통과시키는 제3 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
여기서, p0을 1개의 화소군을 구성하는 화소의 수라고 하고, p0×P≡P0로 했을 때, 채도 S 및 명도 V(S)을 구해야 할 복수의 화소는, P0×Q개의 화소 전부일 수 있는 모드가 채용될 수 있다. 또는, 채도 S 및 명도 V(S)를 구해야 할 복수의 화소가 P0/P'×Q/Q'개의 화소(단, P0≥P',Q≥Q'이며, 또한, P0/P' 및 Q/Q' 중 적어도 어느 하나는 2 이상의 자연수)일 수 있는 또 다른 모드가 채용될 수 있다. 또한, P0/P' 또는 Q/Q'의 특정 값이 2, 4, 8, 16 ... 과 같은 2의 멱승일 수 있음을 유의한다. 전자의 모드를 채용함으로써, 화질 변화 없이 화질을 최대한 양호하게 유지할 수 있다. 한편, 후자의 모드를 채용함으로써, 처리 속도의 향상, 신호 처리부의 회로의 간소화를 도모할 수 있다. 또한, 이러한 경우, 예를 들어, P0/P'=4이고 Q/Q'=4라면, 4개 화소마다 1개의 채도 S 및 명도값 V(S)를 구하므로, 나머지 3개의 화소에서는, Vmax(S)/V(S)[≡α(S)]의 값이 팽창 계수 α0보다도 작아지는 경우가 있을 수 있다. 특히, 확대된 출력 신호의 값이 Vmax(S)를 초과할 경우도 있을 수 있다. 이러한 경우에는, 예를 들어, 확대된 출력 신호의 값의 상한값을 Vmax(S)와 일치시키면 좋다.
통상, 각 부화소의 형상은 직사각형이지만, 이 직사각형의 긴 변이 제2 방향과 평행이 되고, 짧은 변이 제1 방향과 평행해지도록 부화소를 배치하는 것이 바람직하다.
면 형상 광원 장치를 구성하는 광원으로서, 발광 소자, 구체적으로는, 발광 다이오드(LED)를 사용할 수 있다. 발광 다이오드로 이루어지는 발광 소자는 점유 체적도 작아 복수의 발광 소자를 배치하기에 적합하다. 발광 소자로서의 발광 다이오드로서, 백색 발광 다이오드, 예를 들어, 자외 또는 청색 발광 다이오드와 발광 입자를 조합해서 백색을 발광하는 발광 다이오드를 들 수 있다.
여기서, 발광 입자로서, 적색 발광 형광체 입자, 녹색 발광 형광체 입자, 청색 발광 형광체 입자를 사용할 수 있다. 적색 발광 형광체 입자를 구성하는 재료로서, Y2O3:Eu, YVO4:Eu, Y(P,V)O4:Eu, 3.5MgO·0.5MgF2·Ge2:Mn, CaSiO3:Pb, Mn, Mg6AsO11:Mn, (Sr, Mg)3(PO4)3:Sn, La2O2S:Eu, Y2O2S:Eu,(ME:Eu)S(여기서 "ME"는, Ca, Sr 및 Ba를 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 1개의 원자를 의미하고, 이하에 있어서도 마찬가지임), (M:Sm)x(Si, Al)12(O, N)16(여기서, "M"은 Li, Mg 및 Ca를 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 1개의 원자를 의미하고, 이하에 있어서도 마찬가지임), ME2Si5N8:Eu, (Ca:Eu)SiN2, (Ca:Eu)AlSiN3을 들 수 있다. 또한, 녹색 발광 형광체 입자를 구성하는 재료로서, LaPO4:Ce, Tb, BaMgAl10O17:Eu, Mn, Zn2SiO4:Mn, MgAl11O19:Ce, Tb, Y2SiO5:Ce, Tb, MgAl11O19:CE, Tb, Mn을 들 수 있다. 또한, (ME:Eu)Ga2S4, (M:RE)x(Si, Al)12(O, N)16(단, "RE"은 Tb 및 Yb를 의미함), (M:Tb)x(Si, Al)12(O, N)16, (M:Yb)x(Si, Al)12(O, N)16을 들 수 있다. 나아가, 청색 발광 형광체 입자를 구성하는 재료로서, BaMgAl10O17:Eu, BaMg2Al16O27:Eu, Sr2P2O7:Eu, Sr5(PO4)3Cl:Eu, (Sr, Ca, Ba, Mg)5(PO4)3Cl:Eu, CaWO4, CaWO4:Pb를 들 수 있다. 단, 발광 입자는 형광체 입자에 한정되지 않고, 예를 들어, 간접 천이형의 실리콘계 재료에 있어서, 직접 천이형의 재료와 같이 캐리어를 효율적으로 광으로 변환시키기 위해서, 캐리어의 파동 함수를 국소화함으로써 양자 효과를 사용한, 2차원 양자 웰 구조, 1차원 양자 웰 구조(양자 세선), 또는 0차원 양자 웰 구조(양자 도트) 등의 양자 웰 구조를 적용한 발광 입자를 사용할 수도 있다. 또는, 반도체 재료에 첨가된 희토류 원자는 쉘(shell) 내 천이에 의해 날카롭게 발광하는 것이 알려져 있고, 이러한 기술을 적용한 발광 입자를 사용할 수도 있다.
또는, 면 형상 광원 장치를 구성하는 광원으로서, 주 발광 파장 640㎚를 발광하는 적색 발광 소자(예를 들어, 발광 다이오드), 주 발광 파장 530㎚를 발광하는 녹색 발광 소자(예를 들어, GaN계 발광 다이오드) 및 주 발광 파장 450㎚를 발광하는 청색 발광 소자(예를 들어, GaN계 발광 다이오드)의 조합으로부터 구성될 수 있다. 면 형상 광원 장치는 적색, 녹색, 청색 이외의 제4 번째의 색 또는 제5 번째의 색을 발광하는 발광 소자를 포함할 수 있다.
발광 다이오드는, 페이스 업 구조를 가져도 되고, 플립 칩 구조를 가져도 된다. 특히, 발광 다이오드는, 기판 및 기판 상에 형성된 발광층으로 구성되어 있고, 발광층으로부터 광이 외부로 출사되는 구조 또는 발광층으로부터의 광이 기판을 통과해서 외부에 출사되는 구조로 구성될 수도 있다. 보다 구체적으로, 발광 다이오드(LED)는, 예를 들어, 기판 상에 형성되고 제1 도전형(예를 들어, n형)을 갖는 제1 화합물 반도체층, 제1 화합물 반도체층 상에 형성된 활성층 및 활성층 상에 형성되고 제2 도전형(예를 들어, p형)을 갖는 제2 화합물 반도체층의 적층 구조를 갖는다. 발광 다이오드는 제1 화합물 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극 및 제2 화합물 반도체층에 전기적으로 접속된 제2 전극을 구비하고 있다. 발광 다이오드를 구성하는 층은, 발광 파장에 의존하는, 주지의 화합물 반도체 재료로 구성하면 좋다.
면 형상 광원 장치는, 2개의 상이한 면 형상 광원 장치 또는, 예를 들어, 일본 출원 공개 소63-187120호 또는 일본 특허 공개 제2002-277870호에 개시된 직하형의 면 형상 광원 장치를 포함하는 백라이트 및, 예를 들어, 일본 특허 공개 제2002-131552호에 개시된 에지 라이트형 또는 사이드 라이트형 면 형상 광원 장치 중 하나로서 형성될 수 있다.
직하형의 면 형상 광원 장치는, 광원으로서 각각 기능하는 복수의 발광 소자가 하우징 내에 배치 및 배열되어 있는 구성으로 할 수 있다. 그러나, 직하형의 면 형상 광원 장치는 이에 한정되지 않는다. 여기서, 복수의 적색 발광 소자, 복수의 녹색 발광 소자 및 복수의 청색 발광 소자가 하우징 내에 배치 및 배열되어 있는 경우, 발광 소자의 이하의 배열 상태가 가능하다. 특히, 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자를 각각 포함하는 복수의 발광 소자군을 화상 표시 패널(예를 들어, 액정 표시 장치)의 화면의 수평 방향으로 연속적으로 배치하여, 발광 소자군 어레이를 형성한다. 또한, 이 복수의 발광 소자군 어레이는 화상 표시 패널의 화면의 수직 방향으로 연속적으로 배열되어 있다. 발광 소자군으로서, 1개의 적색 발광 소자, 1개의 녹색 발광 소자 및 1개의 청색 발광 소자의 한 조합, 1개의 적색 발광 소자, 2개의 녹색 발광 소자 및 1개의 청색 발광 소자의 다른 조합, 2개의 적색 발광 소자, 2개의 녹색 발광 소자 및 1개의 청색 발광 소자를 포함하는 또 다른 조합을 포함하는 여러 조합으로 형성될 수 있음을 유의한다. 또한, 각 발광 소자에는, 예를 들어, 닛께이 일렉트로닉스 2004년 12월 20일 제889호의 제128 페이지에 게재된 것 같은 광 취출 렌즈가 부착될 수 있음을 유의한다.
또한, 직하형의 면 형상 광원 장치가 복수의 면 형상 광원 유닛으로 구성되는 경우, 1개의 면 형상 광원 유닛은 1개의 발광 소자군으로 또는 2개 이상의 복수의 발광 소자군으로 구성되어 있어도 좋다. 또는, 1개의 면 형상 광원 유닛은 1개의 백색 발광 다이오드 또는 2개 이상의 백색 발광 다이오드로 구성되어 있어도 좋다.
직하형의 면 형상 광원 장치가 복수의 면 형상 광원 유닛으로부터 구성되는 경우, 면 형상 광원 유닛들 사이에 격벽을 배치해도 좋다. 격벽을 구성하는 재료로서는, 아크릴계 수지, 폴리카르보네이트 수지 또는 ABS 수지와 같은, 면 형상 광원 유닛에 구비된 발광 소자로부터 출사된 광에 대하여 불투명한 재료를 들 수 있다. 또는, 면 형상 광원 유닛에 구비된 발광 소자로부터 출사된 광에 대하여 투명한 재료로서, 폴리메틸메타크릴레이트 수지(PMMA), 폴리카르보네이트 수지(PC), 폴리아릴레이트 수지(PAR), 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET) 또는 유리를 사용할 수 있다. 격벽 표면에 광확산 반사 기능을 부여해도 좋고, 경면 반사 기능을 부여해도 좋다. 격벽 표면에 광확산 반사 기능을 부여하기 위해서는, 샌드 블라스트법에 의해 격벽 표면에 요철을 형성하거나 또는 요철을 갖는 필름, 즉, 광확산 필름을 격벽 표면에 부착하면 좋다. 또한, 격벽 표면에 경면 반사 기능을 부여하기 위해서는, 광반사 필름을 격벽 표면에 부착하거나 또는, 예를 들어, 도금에 의해 격벽 표면에 광반사층을 형성하면 좋다.
직하형의 면 형상 광원 장치는, 광확산판, 광확산 시트, 프리즘 시트, 편광 변환 시트와 같은 광학 기능 시트 군 및 광반사 시트를 구비하도록 구성되어도 좋다. 광확산판, 광확산 시트, 프리즘 시트, 편광 변환 시트 및 광반사 시트로서, 주지의 재료를 널리 사용할 수 있다. 광학 기능 시트 군은, 이격 배치된 각종 시트로 구성되어 있어도 좋고, 또는 적층되어 일체로서 구성되어 있어도 좋다. 예를 들어, 광확산 시트, 프리즘 시트, 편광 변환 시트 등이 적층되어 일체가 되어 있어도 된다. 광확산판이나 광학 기능 시트 군은, 면 형상 광원 장치와 화상 표시 패널 사이에 배치된다.
한편, 에지 라이트형의 면 형상 광원 장치에서는, 화상 표시 패널, 구체적으로는, 예를 들어, 액정 표시 장치에 대향해서 도광판이 배치되고, 도광판의 측면(이하에 설명하는 제1 측면)에 발광 소자가 배치된다. 도광판은, 제1 면, 즉, 저면, 이 제1 면과 대향하는 제2 면, 즉, 최상부면, 제1 측면, 제2 측면, 제1 측면과 대향하는 제3 측면 및 제2 측면과 대향하는 제4 측면을 갖는다. 도광판의 보다 구체적인 형상으로서는 웨지 형상으로 절단된 4각뿔 형상을 들 수 있다. 이 경우, 절단된 4각뿔의 2개의 대향하는 측면이 제1 면 및 제2 면에 상당하고, 절단된 4각뿔의 저면이 제1 측면에 상당한다. 그리고, 제1 면, 즉, 저면의 표면부에는 볼록부 및／또는 오목부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 도광판의 제1 측면으로부터 광이 입사되어, 제2 면, 즉, 최상부면으로부터 화상 표시 패널을 향해서 광이 출사된다. 도광판의 제2 면은 평활해도 좋고 또는 경면이어도 좋고, 또는 광확산 효과가 있는 블라스트 엠보싱을 설치해도 좋다, 즉, 미세한 요철면으로 할 수도 있다.
제1 면, 즉, 저면에는, 볼록부 및／또는 오목부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 도광판의 제1 면에는 볼록부 또는 오목부가 설치되어 있거나 또는 요철부가 설지되어 있는 것이 바람직하다. 요철부가 설치되어 있는 경우, 오목부와 볼록부가 연속하고 있어도 좋고, 불연속이여도 좋다. 도광판의 제1 면에 설치된 볼록부 및／또는 오목부는, 도광판으로의 광 입사 방향과 소정의 각도를 이루는 방향을 따라서 연장되는, 연속적인 볼록부 또는 오목부로서 구성될 수 있다. 이와 같은 구성에 있어서는, 도광판으로의 광 입사 방향으로 연장되며 제1 면과 수직인 가상 평면을 따라 도광판을 절단했을 때, 연속하는 볼록부 또는 오목부의 단면 형상으로서, 삼각형 형상, 정사각형 형상, 직사각형 형상 및 사다리꼴 형상을 포함하는 임의의 사각형 형상, 임의의 다각형, 또는 원형, 타원형, 포물선, 쌍곡선, 현수선 등을 포함하는 임의의 매끄러운 곡선을 예시할 수 있다. 또한, 도광판으로의 광 입사 방향과 소정의 각도를 이루는 방향은, 도광판으로의 광 입사 방향을 0도로 했을 때, 60도 내지 120도의 방향을 의미함을 유의한다. 이것은 이하에 있어서도 마찬가지이다. 또는 도광판의 제1 면에 설치된 볼록부 및／또는 오목부는, 도광판으로의 광 입사 방향과 소정의 각도를 이루는 방향을 따라서 연장되는 불연속의 볼록부 및／또는 오목부로서 구성될 수도 있다. 이와 같은 구성에 있어서는, 불연속인 볼록부 또는 오목부의 형상으로서, 각뿔, 원추, 원기둥, 3각 기둥 및 4각 기둥을 포함하는 다각 기둥, 구의 일부, 회전 타원체의 일부, 회전 포물선체의 일부, 회전 쌍곡선체의 일부와 같은 각종 매끄러운 곡면을 예시할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는, 도광판의 제1 면의 주연부에는 볼록부나 오목부가 형성되어 있지 않음을 유의한다. 나아가, 광원으로부터 출사되어 도광판에 입사한 광이 도광판의 제1 면에 형성된 볼록부 또는 오목부에 충돌해서 산란되지만, 도광판의 제1 면에 설치된 볼록부 또는 오목부의 높이나 깊이, 피치, 형상을 일정하게 해도 좋고, 광원으로부터의 거리가 멀어짐에 따라 변화시켜도 좋다. 후자의 경우, 예를 들어, 볼록부 또는 오목부의 피치를 광원으로부터의 거리가 멀어짐에 따라 더 미세하게 할 수도 있다. 여기서, 볼록부의 피치 또는 오목부의 피치는, 도광판으로의 광 입사 방향을 따른 볼록부의 피치 또는 오목부의 피치를 의미한다.
도광판을 구비한 면 형상 광원 장치에서는, 도광판의 제1 면에 대향하여 광반사 부재를 배치하는 것이 바람직하다. 도광판의 제2 면에 대향하여 화상 표시 패널, 구체적으로는, 예를 들어, 액정 표시 장치가 배치되어 있다. 광원으로부터 출사된 광은, 예를 들어, 절단된 4각뿔의 저면에 상당하는 제1 측면으로부터 도광판에 입사한다. 이때, 광은 제1 면의 볼록부 또는 오목부에 충돌해서 산란되어, 도광판의 제1 면으로부터 출사되고, 광반사 부재에 의해 반사되어, 제1 면을 통과하여 도광판에 입사한다. 이후, 광은 도광판의 제2 면으로부터 출사되어, 화상 표시 패널을 조사한다. 예를 들어, 화상 표시 패널과 도광판의 제2 면과의 사이에 광확산 시트 또는 프리즘 시트를 배치해도 좋다. 또는, 광원으로부터 출사된 광을 직접 도광판으로 유도해도 좋고 또는 간접적으로 도광판으로 유도해도 좋다. 후자의 경우, 예를 들어, 광 파이버를 사용하면 좋다.
도광판은 광원으로부터 출사되는 광을 많이 흡수하지 않는 재료로 제작되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 도광판을 구성하는 재료로서, 예를 들어, 유리, 예를 들어, PMMA, 폴리카르보네이트 수지, 아크릴계 수지, 아몰퍼스 폴리프로필렌계 수지, AS 수지를 포함하는 스티렌계 수지와 같은 플라스틱 재료를 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 면 형상 광원 장치의 구동 방법 및 구동 조건은 특별히 한정하는 것이 아니고, 광원을 일괄적으로 제어해도 좋다. 즉, 예를 들어, 복수의 발광 소자를 동시에 구동해도 좋다. 또는, 복수의 발광 소자를 부분적으로 또는 분할하여 구동해도 좋다. 즉, 면 형상 광원 장치를 복수의 면 형상 광원 유닛으로 구성하는 경우, 화상 표시 패널의 표시 영역을 S×T개의 가상의 표시 영역 유닛으로 분할했다고 상정했을 때의 이 S×T개의 표시 영역 유닛에 대응하는 S×T개의 면 형상 광원 유닛으로 면 형상 광원 장치를 구성해도 좋다. 이 경우, S×T개의 면 형상 광원 유닛의 발광 상태를 개별적으로 제어할 수도 있다.
면 형상 광원 장치 및 화상 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로는, 예를 들어, 발광 다이오드(LED) 구동 회로, 연산 회로, 기억 장치 또는 메모리 등으로 구성되는 면 형상 광원 장치 제어 회로 및 주지의 회로로 구성된 화상 표시 패널 구동 회로를 구비하고 있다. 온도 제어 회로가 면 형상 광원 장치 제어 회로에 포함될 수 있음을 유의한다. 표시 영역의 휘도, 즉, 표시 휘도 및 면 형상 광원 유닛의 휘도, 즉, 광원 휘도의 제어는 1 화상 표시 프레임마다 행해진다. 구동 회로에 전기 신호로서 1초 동안 보내지는 화상 정보의 수, 즉, 초당 화상의 수가 프레임 주파수 또는 프레임 레이트이며, 프레임 주파수의 역수가 프레임 시간(단위:초)임을 유의한다.
투과형의 액정 표시 장치는, 예를 들어, 투명 제1 전극을 구비한 프론트 패널, 투명 제2 전극을 구비한 리어 패널 및 프론트 패널과 리어 패널 사이에 배치된 액정 재료를 포함한다.
프론트 패널은, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 유리 기판이나 실리콘 기판으로 이루어지는 제1 기판, 제1 기판의 내면에 설치되는 투명 제1 전극(공통 전극이라고도 불리며, 예를 들어, ITO로 이루어짐) 및 제1 기판의 외면에 제공된 편광 필름으로 구성되어 있다. 나아가, 투과형의 컬러 액정 표시 장치에서는, 제1 기판의 내면에 제공되고 아크릴 수지나 에폭시 수지로 만들어지는 오버코트층으로 피복된 컬러 필터를 포함한다. 그리고, 프론트 패널은, 오버코트층 위로 투명 제1 전극이 형성된 구성을 갖고 있다. 또한, 투명 제1 전극 위로는 배향막이 형성되어 있다. 한편, 리어 패널은, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 유리 기판이나 실리콘 기판으로 이루어지는 제2 기판, 제2 기판의 내면에 형성된 스위칭 소자, 스위칭 소자에 의해 도통/비도통이 제어되는 투명 제2 전극(화소 전극이라고도 불리며, ITO로 이루어짐) 및 제2 기판의 외면에 설치된 편광 필름으로 구성되어 있다. 투명 제2 전극을 포함하는 전체면에는 배향막이 형성되어 있다. 투과형의 컬러 액정 표시 장치를 포함하는 액정 표시 장치를 구성하는 각종 부재나 액정 재료는 주지의 부재 및 재료로 구성할 수 있다. 스위칭 소자로서, 예를 들면, 단결정 실리콘 반도체 기판에 형성된 MOS형 FET 또는 박막 트랜지스터(TFT)와 같은 3단자 소자 및 MIM(metal-insulator-metal) 소자, 배리스터 소자 및 다이오드 등의 2 단자 소자를 예시할 수 있다.
2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화소의 수는, 제1 방향을 따라서 P0개이고, 제2 방향을 따라서 Q개다. 이 화소의 수를, 편의상, (P0, Q)로 표기했을 때, (P0, Q)의 값으로서 화상 표시용의 여러 해상도가 사용될 수 있다. 구체적으로는, VGA(640, 480), S-VGA(800, 600), XGA(1024, 768), APRC(1152, 900), S-XGA(1280, 1024), U-XGA(1600, 1200), HD-TV(1920, 1080), Q-XGA(2048, 1536) 이외에 (1920, 1035), (720, 480), (1280, 960) 등이 가능하다. 그러나, 화소의 수는 이 값들에 한정되지 않는다. 또한, (P0, Q)의 값과 (S, T)의 값 간의 관계로서, 이하의 표 1에 리스트된 관계가 가능하지만, 이에 한정되는 것이 아니다. 1개의 표시 영역 유닛을 구성하는 화소의 수로서, 20×20 내지 320×240, 바람직하게는 50×50 내지 200×200을 예시할 수 있다. 상이한 표시 영역 유닛에서의 화소의 수는 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다.
본 발명의 화상 표시 장치 및 그 구동 방법에 있어서는, 화상 표시 장치로서, 직시형 또는 프로젝션형의 컬러 화상 표시 장치, 및 직시형 또는 프로젝션형일 수 있는 필드 시퀀셜 방식의 컬러 화상 표시 장치를 사용할 수 있다. 또한, 화상 표시 장치를 구성하는 발광 소자의 수가 화상 표시 장치에 요구되는 사양에 기초하여 결정될 수 있음을 유의한다. 또한, 화상 표시 장치에 요구되는 사양에 기초하여, 라이트 밸브를 구비하고 있는 구성으로 할 수도 있다.
화상 표시 장치는 컬러 액정 표시 장치에 한정되지 않고, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치, 즉, 유기 EL 표시 장치, 무기 일렉트로루미네센스 표시 장치, 즉, 무기 EL 표시 장치, 냉음극 전계 전자 방출 표시 장치(FED), 표면 전도형 전자 방출 표시 장치(SED), 플라즈마 표시 장치(PDP), 회절 격자-광 변조 소자(GLV)를 구비한 회절 격자-광 변조 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD), CRT 등을 들 수 있다. 또한, 컬러 액정 표시 장치도 투과형의 액정 표시 장치에 한정되지 않고, 반사형 또는 반투과형의 액정 표시 장치로 할 수도 있다.
[실시예 1]
실시예 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 구동 방법 및 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에 관한 것이며, 구체적으로는 제1A 모드에 관한 것이다.
도 2를 참조해보면, 실시예 1의 화상 표시 장치(10)는 화상 표시 패널(30)과 신호 처리부(20)를 구비하고 있다. 또한, 실시예 1의 화상 표시 장치 조립체는, 화상 표시 장치(10)와, 화상 표시 장치(10)(구체적으로는, 화상 표시 패널(30))를 배면으로부터 조명하는 면 형상 광원 장치(50)를 구비하고 있다.
화소의 배치를 모식적으로 도시한 도 1을 참조해보면, 실시예 1의 화상 표시 패널(30)은, 제1 방향으로 배열된 P0개의 화소 Px와 제2 방향으로 배열된 Q0개의 화소 Px를 포함하는, 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 전체 P0×Q0개의 화소 Px를 포함한다. 각 화소 Px는, 제1 원색(예를 들어, 적색)을 표시하는 제1 부화소("R"로 나타냄), 제2 원색(예를 들어, 녹색)을 표시하는 제2 부화소("G"로 나타냄), 제3 원색(예를 들어, 청색)을 표시하는 제3 부화소("B"로 나타냄) 및 제4 색(예를 들어, 백색)을 표시하는 제4 부화소("W"로 나타냄)를 포함한다. 이 각 화소 Px의 상술된 부화소는 제1 방향으로 배열되어 있다. 화소의 배치를 도 3에 도시한다. 각 부화소의 형상은 직사각형이며, 이 직사각형의 긴 변이 제2 방향과 평행하게 연장되고, 이 직사각형의 짧은 변이 제1 방향과 평행하게 연장되도록 부화소를 배치한다.
실시예 1의 화상 표시 장치는, 보다 구체적으로는, 투과형의 컬러 액정 표시 장치로 이루어지고, 화상 표시 패널(30)은 컬러 액정 표시 패널로 이루어진다. 화상 표시 패널(30)은, 제1 부화소와 화상 관찰자 사이에 배치되고 제1 원색을 통과시키는 제1 컬러 필터, 제2 부화소와 화상 관찰자 사이에 배치되고 제2 원색을 통과시키는 제2 컬러 필터 및 제3 부화소와 화상 관찰자 사이에 배치되고 제3 원색을 통과시키는 제3 컬러 필터를 구비하고 있다. 또한, 백색을 표시하는 제4 부화소 에는 컬러 필터는 구비되지 않음을 유의한다. 컬러 필터 대신에 투명한 수지층이 구비될 수 있다. 그 결과, 컬러 필터를 설치하지 않음으로써 제4 부화소에 큰 단차(offset)가 형성되는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 2를 참조해보면, 실시예 1에 있어서, 신호 처리부(20)는 화상 표시 패널(보다 구체적으로는, 컬러 액정 표시 패널)을 구동하기 위한 화상 표시 패널 구동 회로(40) 및 면 형상 광원 장치(50)를 구동하기 위한 면 형상 광원 장치 제어 회로(60)를 구비하고 있다. 화상 표시 패널 구동 회로(40)는 신호 출력 회로(41) 및 주사 회로(42)를 구비하고 있다. 또한, 주사 회로(42)에 의해, 화상 표시 패널(30)의 각 부화소의 동작(즉, 광투과율)을 제어하기 위한 스위칭 소자(예를 들어, TFT)가 온/오프 제어됨을 유의한다. 한편, 영상 신호는 신호 출력 회로(41)에 유지되고, 이어서 화상 표시 패널(30)에 출력된다. 신호 출력 회로(41)와 화상 표시 패널(30)은 배선 DTL에 의해 전기적으로 접속되어 있고, 주사 회로(42)와 화상 표시 패널(30)은 배선 SCL에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 본 발명의 각 실시예에서는, "n"을 표시 계조 비트수로 했을 때, n=8로 설정했음을 유의한다. 즉, 표시 계조 비트수가 8비트이고, 그 표시 계조의 값의 범위는 구체적으로는 0 내지 255이다. 또한, 표시 계조의 최대치를 2n-1이라고 표현하는 경우가 있다.
신호 처리부(20)는, 화소 Px(p,q)에 대한 제1 부화소 출력 신호, 즉, 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)를 제1 부화소 입력 신호, 즉, 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)에 기초하여 구하고, 이 구해진 제1 부화소 출력 신호를 제1 부화소에 출력한다. 또한, 신호 처리부(20)는, 화소 Px(p,q)에 대한 제2 부화소 출력 신호, 즉, 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)를 제2 부화소 입력 신호, 즉, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)에 기초하여 구하고, 이 구해진 제2 부화소 출력 신호를 제2 부화소에 출력한다. 신호 처리부(20)는, 화소 Px(p,q)에 대한 제3 부화소 출력 신호, 즉, 제3 부화소 출력 신호치 X3 -(p,q)를 제3 부화소 입력 신호, 즉, 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q)에 기초하여 구하고, 이 구해진 제3 부화소 출력 신호를 제3 부화소에 출력한다.
여기서, 실시예 1에 있어서, 신호 처리부(20)에는,
제(p,q) 번째 화소 Px(p,q)(단, 1≤p≤P0, 1≤q≤Q0)에 관하여,
신호치가 x1-(p,q)인 제1 부화소 입력 신호,
신호치가 x2-(p,q)인 제2 부화소 입력 신호, 및
신호치가 x3-(p,q)인 제3 부화소 입력 신호가 신호 처리부에 입력된다. 또한, 신호 처리부(20)는, Px(p,q)에 관해서,
신호치가 X1 -(p,q)이며, 제1 부화소 R의 표시 계조를 결정하기 위한 제1 부화소 출력 신호,
신호치가 X2 -(p,q)이며, 제2 부화소 G의 표시 계조를 결정하기 위한 제2 부화소 출력 신호,
신호치가 X3 -(p,q)이며, 제3 부화소 B의 표시 계조를 결정하기 위한 제3 부화소 출력 신호, 및
신호치가 X4 -(p,q)이며, 제4 부화소 W의 표시 계조를 결정하기 위한 제4 부화소 출력 신호를 출력한다.
또한, 제(p,q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 관해서,
신호치가 x1-(p, q' )인 제1 부화소 입력 신호,
신호치가 x2-(p, q' )인 제2 부화소 입력 신호, 및
신호치가 x3-(p, q' )인 제3 부화소 입력 신호가 입력된다. 또한, 인접 화소에 관해서,
신호치가 X1 -(p, q' )이며, 제1 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제1 부화소 출력 신호,
신호치가 X2 -(p, q' )이며, 제2 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제2 부화소 출력 신호,
신호치가 X3 -(p, q' )이며, 제3 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제3 부화소 출력 신호, 및
신호치가 X4 -(p, q' )이며, 제4 부화소의 표시 계조를 결정하기 위한 제4 부화소 출력 신호를 출력한다.
또한, 실시예 1에 있어서는, 제(p,q) 번째 화소에 인접한 인접 화소가 제(p,q-1) 번째 화소임을 유의한다. 이것은 나머지 실시예에 있어서도 마찬가지이다. 단, 인접 화소는 이에 한정되는 것이 아니고, 제(p,q+1) 번째일 수도 있고, 또는 제(p,q-1) 번째 화소 및 제(p,q+1) 번째 화소일 수도 있음을 유의한다.
그리고, 신호 처리부(20)는, 제2 방향을 따라 세었을 때 제(p,q) 번째(단, p=1, 2, ..., P0이며, q=1, 2, ..., Q0임)의 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제2 신호 및 제2 방향을 따라 제(p,q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제1 신호에 기초하여, 제4 부화소 출력 신호를 구한다. 그리고 나서, 신호 처리부(20)는 이 구해진 부화소 출력 신호를 제(p,q) 번째 화소의 제4 부화소에 출력한다.
구체적으로는, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)를, 제(p,q) 번째 화소Px(p,q)에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q), 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q) 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q)로부터 구한다. 한편, 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1-(p,q)를, 제2 방향을 따라서 제(p,q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q' ), 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q' ) 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p, q' )로부터 구한다. 그리고, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구하고, 구해진 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)를 제(p,q) 번째 화소의 제4 부화소에 출력한다.
실시예 1에 있어서는, 제1A 모드가 채용된다. 즉, 제(p,q) 번째 화소 Px(p,q)의 Min(p,q)에 기초하여 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)를 구하고, 제(p,q) 번째 화소 Px(p,q)에 인접한 인접 화소 Px(p, q' )의 Min(p, q' )에 기초하여 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)를 구한다.
구체적으로는, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)를 상술한 식 (1-1-A) 및 식 (1-1-B)으로부터 구한다. 단, 실시예 1에서는, c11=1이다. 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q) 각각의 값에 어떤 값 또는 어떤 식을 적용할지는, 화상 표시 장치 (10) 또는 화상 표시 장치 조립체의 프로토타입을 만들고, 예를 들어, 화상 관찰자에 의해 화상의 평가를 행함으로써 적절하게 결정할 수 있음을 유의한다.
또한, 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)를 이하의 식 (3-A)로부터 구한다. 또한, 실시예 1에 있어서는, C11=C12=1임을 유의한다. 즉, 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)를 산술 평균(arithmetic mean)의 이하의 식 (3-A')로부터 구한다.
또한, Px(p,q)의 제(p,q) 번째 화소의 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)는, 적어도 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q), Max(p,q), Min(p,q)와 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2-(p,q)에 기초하여 계산된다. 또한, Px(p,q)의 제(p,q) 번째 화소의 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)는, 적어도 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q), Max(p,q), Min(p,q)와 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)에 기초하여 계산된다. 또한, Px(p,q)의 제(p,q) 번째 화소의 제3 부화소 출력 신호치 X3 -(p,q)는, 적어도 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q), Max(p,q), Min(p,q)와 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)에 기초하여 계산된다. 여기서, 실시예 1에 있어서는, 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)를,
[X1 -(p,q), Max(p,q), Min(p,q), SG2 -(p,q), χ]에 기초하여 구하고,
제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)를,
[X2 -(p,q), Max(p,q), Min(p,q), SG2 -(p,q), χ]에 기초하여 구하고,
제3 부화소 출력 신호치 X3 -(p,q)를,
[X3 -(p,q), Max(p,q), Min(p,q), SG2 -(p,q), χ]에 기초하여 구한다.
예를 들어, 화소 Px(p,q)에 관해서, 일례로서, 이하의 식 (11-A)으로 나타내어지는 관계를 갖는 입력 신호치의 입력 신호가 신호 처리부(20)에 입력되고, 인접 화소 Px(p, q' )에 관해서, 일례로서, 이하의 식 (11-B)로 나타내어지는 관계를 갖는 입력 신호치의 입력 신호가 신호 처리부(20)에 입력되었다라고 가정한다.
이 경우,
그리고, Min(p,q)에 기초하여 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)를 결정하고, Min(p, q' )에 기초하여 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)를 결정한다.
즉,
또한,
그런데, 입력 신호의 입력 신호치와 출력 신호의 출력 신호치에 기초하는 휘도에 관해서는, 변화에 대하여 색도를 유지시킨다는 이러한 요청을 만족시키기 위해서 이하의 관계를 만족시킬 필요가 있다. 또한, 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)에 χ를 곱하지만, 이것은, 후술하는 바와 같이, 제4 부화소가 다른 부화소보다도 χ배 밝기 때문임을 유의한다.
또한, 제1 부화소에 제1 부화소 출력 신호의 최대 신호치에 상당하는 값을 갖는 신호가 입력되고, 제2 부화소에 제2 부화소 출력 신호의 최대 신호치에 상당하는 값을 갖는 신호가 입력되고, 제3 부화소에 제3 부화소 출력 신호의 최대 신호치에 상당하는 값을 갖는 신호가 입력될 때, 화소(후술하는 실시예 5 또는 실시예 6에서는 화소군)를 구성하는 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 집합체의 휘도를 BN1 -3이라 하고, 화소(후술하는 실시예 5 또는 실시예 6에서는 화소군)를 구성하는 제4 부화소에 제4 부화소 출력 신호의 최대 신호치에 상당하는 값을 갖는 신호가 입력된 때의 제4 부화소의 휘도를 BN4라고 했을 때에, 정수 χ는 χ＝BN4/BN1 -3으로 표시될 수 있다.
여기서, 상수 χ는 화상 표시 패널(30), 화상 표시 장치 또는 화상 표시 장치 조립체에 고유한 값이며, 화상 표시 패널(30), 화상 표시 장치 또는 화상 표시 장치 조립체에 의해 고유하게 결정되는 값이다. 구체적으로는, 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 집합체에, x1-(p,q)=255 x2-(p,q)=255 x3-(p,q)=255의 표시 계조의 값을 갖는 입력 신호가 입력되었을 때의 백색의 휘도 BN1 -3에 대하여, 표시 계조의 값 255를 갖는 입력 신호가 제4 부화소에 입력되었다고 가정했을 때의 휘도 BN4은, 예를 들어, 1.5배다. 즉, 실시예 1 또는 후술하는 실시예에서 χ=1.5이다.
따라서, 식 (15-A), 식 (15-B), 식 (15-C)로부터 출력 신호치를 이하와 같이 구한다:
도 4를 참조해보면, 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소에 대한 입력치를 [1]에 나타낸다. 또한, SG2 -(p,q)=SG1 -(p,q)임을 유의한다. 또한, 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 입력 신호치로부터 제4 부화소 출력 신호치를 감한 값을 [2]로 나타낸다. 나아가, 식 (16-A), 식 (16-B) 및 식 (16-C)에 기초하여 얻어진 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 출력 신호치를 [3]에 나타낸다. 또한, 도 4의 종축은 휘도를 나타내고, 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 휘도 BN1 -3을 (2n-1)로 나타내고 있고, 또한, 제4 부화소가 추가되었을 때의 휘도 BN1 -3+BN4을 (χ+1)×(2n-1)로 나타내고 있음을 유의한다.
이하에서, 제(p,q) 번째 화소 Px(p,q)의 출력 신호치 X1 -(p,q), X2 -(p,q), X3 -(p,q), X4-(p,q)를 구하는 방법을 설명한다. 또한, 이하의 처리는, 각 화소에서, (제1 부화소+제4 부화소)에 의해 표시되는 제1 원색의 휘도, (제2 부화소+제4 부화소)에 의해 표시되는 제2 원색의 휘도 및 (제3 부화소+제4 부화소)에 의해 표시되는 제3 원색의 휘도의 비를 계속 유지하도록 행해짐을 유의한다. 게다가, 색조를 가능한 한 유지할 수 있도록 행해진다. 나아가, 계조-휘도 특성(즉, 감마 특성 또는 γ 특성)을 유지할 수 있도록 행해진다.
공정 100
우선, 신호 처리부(20)는 화소에 대한 부화소 입력 신호치에 기초하여, 복수의 화소 각각에서의 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)를, 식 (1-1-A') 및 식 (1-1-B')에 기초하여 구한다. 이 처리를 모든 화소에 대하여 행한다. 그리고, 신호치 X4 -(p,q)를 이하의 식 (3-A')에 기초하여 구한다.
공정 110
이어서, 신호 처리부(20)는 각 화소에 관하여 구해진 제4 부화소 출력 신호치X4-(p,q)로부터 이하의 식 (16-A), 식 (16-B) 및 식 (16-C)에 기초하여 출력 신호치 X1-(p,q), X2 -(p,q), X3 -(p,q)를 구한다.
또한, 각 화소에 있어서, 출력 신호치의 비 X1 -(p,q):X2 -(p,q):X3 -(p,q)는, 입력 신호치의 비 x1-(p,q):x2-(p,q):x3-(p,q)와 약간 상이하므로, 각 화소를 단독으로 보았을 경우, 입력 신호에 대하여 각 화소의 색조에 약간의 차이가 발생할 수 있음을 유의한다. 그러나, 각 화소를 하나의 화소로서 보았을 경우, 이 하나의 화소의 색조에는 아무런 문제가 없다. 이것은 이하의 설명에도 마찬가지로 적용된다.
실시예 1의 화상 표시 장치의 구동 방법 또는 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에 있어서는, 신호 처리부(20)가 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 인접 화소의 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구한다. 여기서, 제4 부화소 출력 신호가 인접하는 화소에 대한 입력 신호를 고려하여 구해지므로, 제4 부화소에 대한 출력 신호의 최적화가 도모되고 있고, 휘도의 증가를 확실하게 도모할 수 있고, 표시 품위의 향상을 도모할 수 있다.
예를 들어, 제(p,q) 번째 화소 및 이 제(p,q) 번째 화소에 인접하는 화소인 제(p,q-1) 번째 화소 뿐만 아니라 제(p,q-2) 번째 화소, 제(p,q-3) 번째 화소, 제(p,q+1) 번째 화소에, 이하의 표 2에 나타난 제1 부화소 입력 신호치, 제2 부화소 입력 신호치, 제3 부화소 입력 신호치가 입력된다고 가정한다. 이때, 제(p,q-2) 번째 화소, 제(p,q-1) 번째 화소, 제(p,q) 번째 화소, 제(p,q+1) 번째 각각의 화소를 구성하는 제4 부화소에 출력되는 제4 부화소 출력 신호치의 값을 식 (3-A)에 기초하여 계산한 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 상수 χ에 기인하는, 제2 화소의 휘도의 증가에 대해서는, 계산에서는 무시됨을 유의한다.
한편, 식 (3-A) 대신, 이하의 식 (17)을 사용하여 제4 부화소 출력 신호치 X4-(p,q)를 구한 예를 비교예 1로서 마찬가지로 표 2에 나타낸다.
| 화소 | |||||
| 입력 신호치 | (p,q-3) | (p,q-2) | (p,q-1) | (p,q) | (p,q+1) |
| X1 | 0 | 0 | 255 | 255 | 255 |
| X2 | 0 | 0 | 255 | 255 | 255 |
| X3 | 0 | 0 | 255 | 255 | 255 |
출력 신호치
실시예 1
비교예
표 2로부터, 제(p,q) 번째 화소의 제4 부화소 출력 신호치와 제(p,q-1) 번째 화소의 제4 부화소 출력 신호치와의 차가 실시예 1에 있어서는 비교예 1보다도 작다.
제(p,q) 번째 화소의 제4 부화소 출력 신호치와 제(p,q-1) 번째 화소의 제4 부화소 출력 신호치와의 차가 크면, 제4 부화소의 휘도가 높기 때문에 시인성이 악화된다. 예를 들어, 도 20a에 나타내는 입력 신호치가 입력되는 것으로 가정하면, 표시되는 화상은 본래, 1개의 흑선(제(b)행의 화소의 열에 의해 표시됨)이 가로 방향으로 연장하는 2개의 백선 사이에 끼워지고 제(a)행 및 제(c)행의 화소의 열에 의해 표시되도록 시인될 것이다. 또한, 도 20a의 "R", "G", "B", "W"는, 제1 부화소, 제2 부화소, 제3 부화소, 제4 부화소를 각각 나타내고, () 내의 각 숫자는 출력 신호치를 나타냄을 유의한다. 그런데, 실제로는, 제4 부화소의 휘도가 높기 때문에, 흑선의 폭이 변화하는 것으로 시인되어 버린다(도 20b 참조). 실시예 1에 있어서는, 제(p,q) 번째 화소의 제4 부화소 출력 신호치와 제(p,q-1) 번째 화소의 제4 부화소 출력 신호치와의 차가 작아져 있으므로, 상술한 이러한 현상을 관찰하기 어려워진다.
[실시예 2]
실시예 2는 실시예 1의 변형이지만 제1B 모드에 관한 것이다.
실시예 2에 있어서는,
χ를 화상 표시 장치(10)에 의존한 상수로 했을 때,
제4 색을 가함으로써 확대된 HSV 색 공간에서의 채도 S를 변수로 한 명도의 최대치 Vmax(S)를 신호 처리부(20)에 의해 구하고,
신호 처리부(20)는,
(a) 화소에 대한 부화소 입력 신호치에 기초하여 복수의 화소의 채도 S 및 명도 V(S)를 구하고,
(b) 화소에 관해 구해진 Vmax(S)/V(S) 값들 중 적어도 하나에 기초하여 팽창 계수 α0을 구하고,
(c) 제(p,q) 번째 화소의 제1 부화소 출력 신호, 즉, 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)를, 적어도 제1 부화소 입력 신호, 즉, 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q) 및 제4 부화소 제어 제2 신호, 즉, 신호치 SG2 -(p,q) 및 팽창 계수 α0와 상수 χ에 기초하여 구하고,
제2 부화소 출력 신호, 즉, 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)를, 적어도 제2 부화소 입력 신호, 즉, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q) 및 제4 부화소 제어 제2 신호, 즉, 신호치 SG2 -(p,q) 및 팽창 계수 α0와 상수 χ에 기초하여 구하고,
제3 부화소 출력 신호, 즉, 제3 부화소 출력 신호치 X3 -(p,q)를, 적어도 제3 부화소 입력 신호, 즉, 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q) 및 제4 부화소 제어 제2 신호, 즉, 신호치 SG2 -(p,q) 및 팽창 계수 α0와 상수 χ에 기초하여 구한다. 또한, 상기 단계 (c)에 계속하여, 면 형상 광원 장치의 휘도를 팽창 계수 α0에 기초하여 감소시킨다. 팽창 계수 α0은 1 화상 표시 프레임마다 결정된다.
제(p,q) 번째 화소의 채도를 S(p,q), 명도를 V(p,q), 인접 화소의 채도를 S(p, q' ), 명도를 V(p, q' )로 했을 때, 이것은 이하의 식 (21-A), 식 (21-B), 식 (21-C), 및 식 (21-D)에 의해 각각 나타내어 진다.
실시예 2에서도, 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)를 이하의 식 (3-A")로부터 구한다. 즉, 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)를 산술 평균에 의해 구한다. 또한, 식 (3-A")에 있어서는, 우변을 χ로 나누고 있지만, 식은 이에 한정되지 않음을 유의한다.
또한, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)를 Min(p,q) 및 팽창 계수 α0에 기초하여 구하고, 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)를 Min(p, q' ) 및 팽창 계수 α0에 기초하여 구함을 유의한다. 구체적으로는, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q), 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)를 이하의 식 (2-1-A) 및 식 (2-1-B) 각각으로부터 구한다. 단, 실시예 2에 있어서는, c21=1임을 유의한다.
한편, 제1 부화소 R, 제2 부화소 G 및 제3 부화소 B의 출력 신호치 X1 -(p,q), X2-(p,q), X3 -(p,q)는 상술되고 이하에 나타낸 식 (5-A), 식 (5-B), 식 (5-C) 각각에 나타낸 대로이다.
실시예 2에 있어서는, 제4 색(백색)을 가함으로써 확대된 HSV 색 공간에서의 채도 S를 변수로 포함하는 명도의 최대치 Vmax(S)가 신호 처리부(20)에 기억되거나, 또는 신호 처리부(20)에 의해 매번 구해진다. 즉, 제4 색(백색)을 가함으로써, HSV 색 공간에서의 명도의 동적 범위가 확대되어 있다.
이하, 이러한 점에 관한 설명을 행한다.
제(p,q) 번째 화소 Px(p,q)에서는, 제1 부화소 입력 신호, 즉, 입력 신호치 x1-(p,q), 제2 부화소 입력 신호, 즉, 입력 신호치 x2-(p,q) 및 제3 부화소 입력 신호, 즉, 입력 신호치 x3-(p,q)에 기초하여, 원기둥의 HSV 색 공간에서의 채도 S(p,q) 및 명도 V(p,q)을, 상술한 식 (21-A), 식 (21-B), 식 (21-C), 식 (21-D)로부터 구할 수 있다. 여기서, 원기둥의 HSV 색 공간을 도 5a에 모식적으로 나타내고, 채도 S와 명도 V 간의 관계를 모식적으로 도 5b에 나타낸다. 또한, 도 5b 및 도 5d에 있어서는, 명도 2n-1의 값을 "MAX_1"로 나타내고, 도 5d에 있어서는, 명도 (2n-1)×(χ+1)의 값을 "MAX_2"로 나타냄을 유의한다. 채도 S는 0에서부터 1까지의 값을 취할 수 있고, 명도 V는 0에서부터 2n-1까지의 값을 취할 수 있다.
도 5c는 실시예 2에 있어서 제4 색(백색)을 가함으로써 확대된 원기둥의 HSV 색 공간을 나타내며, 도 5d는 채도 S와 명도 V간의 관계를 모식적으로 나타낸다. 백색을 표시하는 제4 부화소에는 컬러 필터가 배치되어 있지 않다.
그런데, Vmax(S)는 이하의 식으로 나타낼 수 있다.
S≤S0인 경우, Vmax(S)=(χ+1)·(2n-1)이고,
S0<S≤1인 경우, Vmax(S)=(2n-1)·(1/S)이다.
여기서, S0=1/(χ+1)이다.
이와 같이 하여 얻어지고, 확대된 HSV 색 공간에서의 채도 S를 변수로서 사용한 명도의 최대치 Vmax(S)가, 신호 처리부(20) 내에 일종의 룩업 테이블로서 기억되거나, 또는 신호 처리부(20)에 의해 매번 구해진다.
또한, 실시예 2 또는 후술하는 실시예 3 내지 실시예 6 중 임의의 것에서의 화상 표시 장치 및 화상 표시 장치 조립체는, 구동 회로의 차이, 화소 구성의 차이 및 몇몇 다른 차이를 제외하고는 실시예 1에 관하여 설명한 것과 마찬가지일 수 있다. 즉, 실시예 2의 화상 표시 장치(10)도 화상 표시 패널과 신호 처리부(20)를 구비하고 있다. 또한, 실시예 2의 화상 표시 장치 조립체는, 화상 표시 장치(10)와, 화상 표시 장치(10)(구체적으로는, 화상 표시 패널)를 배면으로부터 조명하는 면 형상 광원 장치(50)를 구비하고 있다. 그리고, 실시예 2에서의 신호 처리부(20) 및 면 형상 광원 장치(50)는 실시예 1에서 설명한 신호 처리부(20)와 면 형상 광원 장치(50)와 각각 마찬가지일 수 있다. 이것은 이하에 설명되는 실시예에서도 마찬가지이다.
공정 200
우선, 신호 처리부(20)는 화소에 대한 부화소 입력 신호치에 기초하여, 복수의 화소의 채도 S 및 명도 V(S)를 구한다. 구체적으로는, 신호 처리부(20)는 제(p,q) 번째 화소 Px(p,q)에 대한 제1 부화소 입력 신호의 입력 신호치 x1-(p,q), 제2 부화소 입력 신호의 입력 신호치 x2-(p,q), 제3 부화소 입력 신호의 입력 신호치 x3-(p,q) 및 제(p,q-1) 번째 화소(인접 화소)에 대한 제1 부화소 입력 신호의 입력 신호치 x1-(p, q' ), 제2 부화소 입력 신호의 제2 입력 신호치 x2-(p, q' ), 제3 부화소 입력 신호의 입력 신호치 x3-(p, q' )에 기초하여, 식 (21-A), 식 (21-B), 식 (21-C), 식 (21-D)로부터, 채도 S(p,q) 및 S(p, q' )와 명도값 V(p,q) 및 V(p, q' )를 구한다. 이 처리를 모든 화소에 대하여 행한다. 따라서, S(p,q), S(p, q' ), V(p,q), V(p, q' )의 조가 P×(Q-1)개 구해진다.
공정 210
이어서, 신호 처리부(20)는, 화소에 관하여 구한 Vmax(S)/V(S)의 값들 중 적어도 하나에 기초하여 팽창 계수 α0을 구한다.
구체적으로는, 실시예 2에 있어서는, 신호 처리부(20)는, 모든 화소(P0×Q개의 화소)에 관하여 구한 Vmax(S)/V(S)의 값들 중 최소치 αmin을 팽창 계수 α0로 한다. 즉, 신호 처리부(20)는, 모든 P0×Q개의 화소에 관하여 α(p,q)=Vmax(S)/V(p,q)(S)의 값을 구하고, 이 값들 α(p,q)의 최소치를 αmin=팽창 계수 α0로 한다. 또한, 실시예 2에 있어서 제4 색(백색)을 가함으로써 확대된 원기둥의 HSV 색 공간에서의 채도 S와 명도 V간의 관계를 모식적으로 도시하는 도 6a 및 도 6b에 있어서, 최소치 αmin을 부여하는 채도 S의 값을 "Smin"으로 나타내고, 그때의 명도를 "Vmin"으로 나타내고, 채도 Smin에서의 Vmax(S)을 "Vmax(Smin)"으로 나타냄을 유의한다. 또한, 도 6b에 있어서, V(S)를 검정색 동그라미 표시로 나타내고, V(S)×α0을 흰색 동그라미 표시로 나타내고, 채도 S의 Vmax(S)를 흰색 삼각 표시로 나타내고 있다.
공정 220
이어서, 신호 처리부(20)는, 제(p,q) 번째 화소 Px(p,q)의 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)를 식 (2-1-A), 식 (2-1-B), 식 (3-A")에 기초하여 구한다. 또한, 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)를, P×(Q-1)개의 화소 Px(p,q)에 관하여 구함을 유의한다. 공정 210과 공정 220은 동시에 실행해도 좋다.
공정 230
이어서, 신호 처리부(20)는 제(p,q) 번째 화소 Px(p,q)의 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)를, 입력 신호치 x1-(p,q), 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 구한다. 또한, 신호 처리부(20)는, 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)를, 입력 신호치 x2-(p,q), 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 구하고, 제3 부화소 출력 신호치 X3 -(p,q)를, 입력 신호치 x3-(p,q), 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 구한다. 공정 220과 공정 230을 동시에 실행해도 좋고, 또는 공정 220은 공정 230이 실행된 후에 실행되어도 좋다.
구체적으로는, 신호 처리부(20)는, 제(p,q) 번째 화소 Px(p,q)의 출력 신호치 X1-(p,q), X2 -(p,q), X3 -(p,q)을 전술한 식 (5-A), 식 (5-B) 및 식 (5-C)에 각각 기초하여 구한다.
도 7은 실시예 2에서의 제4 색(백색)을 더하기 전의 종래의 HSV 색 공간, 제4 색(백색)을 가함으로써 확대된 HSV 색 공간 및 입력 신호의 채도 S와 명도 V간의 관계의 일례를 나타낸다. 또한, 도 7은, 실시예 2에서의 제4 색(백색)을 더하기 전의 종래의 HSV 색 공간, 제4 색(백색)을 가함으로써 확대된 HSV 색 공간 및 확대 처리가 실시되어 있는 상태에서의 출력 신호의 채도 S와 명도 V간의 관계의 일례를 나타낸다. 또한, 도 7 및 도 8의 횡축의 채도 S의 값은 본래 0 내지 1 사이의 값이지만, 도 7 및 도 8에 있어서는 255배 곱하여 표시되고 있음을 유의한다.
여기서 중요한 점은, 식 (5-A), 식 (5-B), 식 (5-C)에 나타낸 바와 같이, 제1 부화소 R, 제2 부화소 G, 제3 부화소 B의 휘도가 팽창 계수 α0에 의해 확대된다는 것에 있다. 이와 같이, 제1 부화소 R, 제2 부화소 G, 제3 부화소 B의 휘도가 팽창 계수 α0에 의해 확대됨으로써, 백색 표시 부화소, 즉, 제4 부화소의 휘도가 증가할뿐만아니라, 적색 표시 부화소, 녹색 표시 부화소 및 청색 표시 부화소, 즉, 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 휘도도 증가한다. 그로 인해, 색의 다크닝이 발생한다는 문제의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 즉, 제1 부화소 R, 제2 부화소 G, 제3 부화소 B의 휘도가 확대되어 있지 않은 경우와 비교하여, 화상 전체적으로 휘도는 α0배가 된다. 따라서, 예를 들어, 정지 화상 등의 화상 표시를 고휘도로 행할 수 있고 최적이다.
χ=1.5 이고 (2n-1)=255로 했을 경우, 이하의 표 3에 나타낸 값들이 x1-(p,q), x2-(p,q), x3-(p,q)의 입력 신호치로서 입력된다. 또한, SG2 -(p,q)=SG1 -(p,q)임을 유의한다. 또한, 팽창 계수 α0을 표 3에 나타내는 값으로 설정했다.
예를 들어, 표 3에 나타낸 입력 신호치에 따르면, 팽창 계수 α0을 고려하는 경우, 입력 신호치(x1-(p,q), x2-(p,q), x3-(p,q))=(240, 255, 160)에 기초하여 표시해야 할 휘도의 값은, 8비트 표시에 준거하면,
제1 부화소의 휘도치
제2 부화소의 휘도치
제3 부화소의 휘도치
제4 부화소의 휘도치
이 된다.
따라서, 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q), 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q), 제3 부화소 출력 신호치 X3 -(p,q), 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)는 이하와 같이 된다.
이와 같이, 제1 부화소, 제2 부화소, 제3 부화소의 출력 신호치 X1 -(p,q), X2 -(p,q), X3 -(p,q)는, 본래 요구되는 값보다도 작은 값이 된다.
실시예 2의 화상 표시 장치 조립체 또는 실시예 2의 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에서는, 제(p,q) 번째 화소군 PG(p,q)의 출력 신호치 X1 -(p,q), X2 -(p,q), X3 -(p,q), X4 -(p,q)는 α0배 확대되어 있다. 그로 인해, 확대되어 있지 않은 상태의 화상의 휘도와 같은 화상의 휘도를 얻기 위해서는, 면 형상 광원 장치(50)의 휘도를 팽창 계수 α0에 기초하여 감소시켜야 한다. 구체적으로는, 면 형상 광원 장치(50)의 휘도를 1/α0배로 설정하면 좋다. 이에 의해, 면 형상 광원 장치의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.
실시예 2의 화상 표시 장치의 구동 방법 및 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에서의 확대 처리를 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는 입력 신호치 및 출력 신호치를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 9를 참조해보면, αmin이 얻어진 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 조의 입력 신호치를 [1]에 나타낸다. 또한, 확대 처리, 즉, 입력 신호치와 팽창 계수 α0의 적을 구하는 조작에 의해 확대되는 입력 신호치를 [2]에 나타낸다. 나아가, 확대 처리를 행한 후의 상태, 즉, 출력 신호치 X1 -(p,q), X2 -(p,q), X3 -(p,q), X4 -(p,q)이 얻어진 상태의 출력 신호치를 [3]에 나타낸다. 도 9에 나타낸 예에서는, 실현할 수 있는 최대 휘도를 제2 부화소에서 얻고 있다.
또한, 각 화소군에 있어서, 제1 화소 및 제2 화소의 출력 신호치의 비 X1 -(p,q):X2-(p,q):X3-(p,q)는 입력 신호치의 비 x1-(p,q):x2-(p,q):x3-(p,q)와 약간 상이하고, 각 화소를 단독으로 바라보았을 때, 입력 신호에 대하여 화소군의 색조에 약간의 차이가 발생하는 경우가 있음을 유의한다. 그러나, 각 화소군을 하나의 화소군으로 보았을 경우, 이 하나의 화소군의 색조에 아무런 문제도 발생하지 않는다.
실시예 3
실시예 3은 실시예 2의 변형이다. 면 형상 광원 장치로서, 종래의 직하형의 면 형상 광원 장치를 채용해도 좋지만, 실시예 3에서는, 도 10에 도시한 바와 같이, 이하에서 설명하는 분할 구동 방식, 즉, 부분 구동 방식의 면 형상 광원 장치(150)를 채용하고 있다. 또한, 확대 처리 그 자체는 실시예 2 관련하여 상술한 확대 처리와 마찬가지임을 유의한다.
분할 구동 방식의 면 형상 광원 장치(150)는, 컬러 액정 표시 장치를 구성하는 화상 표시 패널(130)의 표시 영역(131)을 S×T개의 가상의 표시 영역 유닛(132)으로 분할했다고 상정했을 때, 이 S×T개의 표시 영역 유닛(132)에 대응하는 S×T개의 면 형상 광원 유닛(152)으로부터 이루어진다. S×T개의 면 형상 광원 유닛(152)의 발광 상태는 개별로 제어된다.
도 10을 참조해보면, 컬러 액정 표시 패널인 화상 표시 패널(130)은, 제1 방향을 따라서 배열된 P0개의 화소와 제2 방향을 따라서 배열된 Q개의 화소를 포함하는, 합계 P0×Q개의 화소가 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 표시 영역(131)을 구비하고 있다. 여기서, 표시 영역(131)을 S×T개의 가상의 표시 영역 유닛(132)으로 분할했다고 상정한다. 각 표시 영역 유닛(132)은 복수의 화소로 구성되어 있다. 구체적으로는, 화상 표시용 해상도가 HD-TV 규격을 만족시키고, 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화소의 수를 (P0, Q)로 표기했을 때, 화소의 수는 (1920, 1080)이다. 또한, 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화소로 구성되고 도 10의 일점쇄선으로 나타내어진 표시 영역(131)은, 경계를 점선으로 나타낸, S×T개의 가상의 표시 영역 유닛(132)으로 분할되어 있다. (S, T)의 값은, 예를 들어, (19, 12)이다. 단, 도면을 간소하게 하기 위해, 도 10의 표시 영역 유닛(132) 및 후술하는 면 형상 광원 유닛(152)의 수는 이 값과 상이하다. 각 표시 영역 유닛(132)은 복수의 화소를 포함하고, 1개의 표시 영역 유닛(132)을 구성하는 화소의 수는, 예를 들어, 약 10000개이다. 일반적으로, 화상 표시 패널(130)은 선 순차 구동된다. 보다 구체적으로는, 화상 표시 패널(130)은 매트릭스 형상으로 교차하도록, 제1 방향을 따라 연장하는 주사 전극과 제2 방향을 따라 연장하는 데이터 전극을 갖는다. 주사 신호는 주사 회로로부터 주사 전극에 입력되어 주사 전극을 선택 및 주사하고, 데이터 신호 또는 출력 신호는 신호 출력 회로로부터 데이터 전극에 입력되고, 화상 표시 패널(130)은 데이터 신호에 기초하여 화상을 표시시켜 스크린 화상을 구성한다.
직하형의 면 형상 광원 장치 또는 백라이트(150)는 S×T개의 가상의 표시 영역 유닛(132)에 대응한 S×T개의 면 형상 광원 유닛(152)을 포함하고, 면 형상 광원 유닛(152)은 면 형상 광원 유닛(152)에 대응하는 표시 영역 유닛(132)을 배면으로부터 조명한다. 면 형상 광원 유닛(152)에 구비된 광원은 개별로 제어된다. 또한, 화상 표시 패널(130)의 하방에 면 형상 광원 장치(150)가 위치하고 있지만, 도 10에서는 화상 표시 패널(130)과 면 형상 광원 장치(150)를 따로따로 표시했음을 유의한다.
2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화소로 구성된 표시 영역(131)이 S×T개의 표시 영역 유닛(132)으로 분할되어 있지만, 이 상태를 "행" 및 "열"로 나타낸다면, 이 표시 영역(131)은 T행×S열의 표시 영역 유닛(132)으로 분할되어 있다고 할 수 있다. 또한, 표시 영역 유닛(132)이 복수 (M0×N0)개의 화소로 구성되어 있지만, 이 상태를 "행" 및 "열"로 나타낸다면, N0행×M0열의 화소로 구성되어 있다고 할 수 있다.
면 형상 광원 장치(150)의 면 형상 광원 유닛(152) 등의 배치 배열 상태를 도 12에 나타낸다. 각 광원은 펄스폭 변조(PWM) 제어 방식에 기초하여 구동되는 발광 다이오드(153)로 이루어진다. 면 형상 광원 유닛(152)의 휘도의 증감은, 면 형상 광원 유닛(152)을 구성하는 발광 다이오드(153)의 펄스폭 변조 제어에서의 듀티비(duty ratio)의 증감 제어에 의해 행해진다. 발광 다이오드(153)로부터 출사된 조명광은, 면 형상 광원 유닛(152)으로부터 광확산판을 통해서 출사되어, 광확산 시트, 프리즘 시트, 편광 변환 시트와 같은 광학 기능 시트 군(도시 생략)을 통과하고, 화상 표시 패널(130)을 배면으로부터 조명한다. 각 면 형상 광원 유닛(152)에는 포토다이오드(67)인 1개의 광센서가 배치되어 있다. 그리고, 포토다이오드(67)는 발광 다이오드(153)의 휘도 및 색도를 측정한다.
도 10 및 도 11을 참조해보면, 신호 처리부(20)로부터의 면 형상 광원 장치 제어 신호 또는 구동 신호에 기초하여 면 형상 광원 유닛(152)을 구동하기 위한 면 형상 광원 장치 구동 회로(160)는, 각각의 면 형상 광원 유닛(152)을 구성하는 발광 다이오드(153)의 온/오프 제어를 행한다. 면 형상 광원 장치 제어 회로(160)는 연산 회로(61), 기억 장치 또는 메모리(62), LED 구동 회로(63), 포토다이오드 제어 회로(64), FET로 이루어지는 스위칭 소자(65) 및 정전류원인 발광 다이오드 구동 전원(66)을 포함한다. 면 형상 광원 장치 제어 회로(160)를 구성하는 회로 구성요소들은 주지의 회로일 수 있다.
그리고, 어떤 화상 표시 프레임에서의 각 발광 다이오드(153)의 발광 상태는 대응하는 포토다이오드(67)에 의해 측정되고, 포토다이오드(67)의 출력은 포토다이오드 제어 회로(64)에 입력되어, 포토다이오드 제어 회로(64) 및 연산 회로(61)에 의해 발광 다이오드(153)의 예를 들어 휘도 및 색도를 나타내는 데이터 또는 신호로 변환된다. 이 데이터는 LED 구동 회로(63)에 보내어져, 다음 화상 표시 프레임에서의 발광 다이오드(153)의 발광 상태는 이 데이터로 제어된다. 이러한 방식으로, 피드백 기구가 형성된다.
발광 다이오드(153)의 하류에는 전류 검출용의 저항체 r이 발광 다이오드(153)에 직렬로 삽입되어 있고, 저항체 r을 흐르는 전류가 전압으로 변환된다. 그러면, 저항체 r에서의 전압 강하가 소정의 값을 나타내도록, LED 구동 회로(63)의 제어 하에서 발광 다이오드 구동 전원(66)의 동작이 제어된다. 도 11은 정전류원으로서 기능하는 1개의 발광 다이오드 구동 전원(66)이 제공된 것으로 도시되어 있지만, 실제로는 각각의 발광 다이오드(153)를 구동하기 위한 발광 다이오드 구동 전원(66)이 배치되어 있다. 또한, 도 11에는 3개의 면 형상 광원 유닛(152)이 도시되어 있음을 유의한다. 도 11은 1개의 면 형상 광원 유닛(152)에 1개의 발광 다이오드(153)가 구비되어 있는 구성을 나타냈지만, 1개의 면 형상 광원 유닛(152)을 구성하는 발광 다이오드(153)의 개수는 1개에 한정되지 않는다.
각 화소군은, 상술한 바와 같이, 제1 부화소, 제2 부화소, 제3 부화소 및 제4 부화소의 4종의 부화소로 구성되어 있다. 여기서, 부화소 각각의 휘도의 제어즉, 계조 제어는 8-비트 제어로 행해져서, 휘도는 0 내지 255의 28개의 단계 중에서 제어된다. 또한, 각 면 형상 광원 유닛(152)을 구성하는 발광 다이오드(153)의 각각의 발광 시간을 제어하기 위한 펄스폭 변조 출력 신호의 값 PS도 0 내지 255의 28개의 단계의 값이다. 그러나, 휘도의 단계의 수는 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 10-비트 제어에 의해, 휘도는 0 내지 1023의 210개의 단계 중에서 제어될 수 있다. 이 경우, 8 비트 수치에서의 표현에, 예를 들어, 4를 곱할 수 있다.
부화소의 광투과율(개구율이라고도 함) Lt, 부화소에 대응하는 표시 영역의 부분의 휘도, 즉, 표시 휘도 y 및 면 형상 광원 유닛(152)의 휘도, 즉, 광원 휘도 Y를 이하와 같이 정의한다.
Y1 : 예를 들어, 광원 휘도의 최고 휘도이며, 이하, 이 휘도를 광원 휘도 제1 규정값이라 칭할 경우가 있다.
Lt1 : 예를 들어, 표시 영역 유닛(132)의 부화소의 광투과율 또는 개구율의 최대치이며, 이하, 이 값을 광투과율 제1 규정값이라 칭할 경우가 있다.
Lt2 : 표시 영역 유닛(132)의 모든 부화소를 구동하기 위해서 화상 표시 패널 구동 회로(40)에 입력되는 신호 처리부(20)의 출력 신호의 값들 중 최대치인 표시 영역 유닛 신호 최대치 Xmax -(s,t)에 상당하는 제어 신호가 부화소에 공급되었다고 상정했을 때의 부화소의 광투과율 또는 개구율이며, 이하, 이 광투과율 또는 개구율을 광투과율 제2 규정값이라 칭할 경우가 있다. 또한, 광투과율 제2 규정값 Lt2는 0≤Lt2≤Lt1을 만족시킨다는 것을 유의한다.
y2 : 광원 휘도가 광원 휘도 제1 규정값 Y1이며, 부화소의 광투과율 또는 개구율이 광투과율 제2 규정값 Lt2라고 가정했을 때에 얻어지는 표시 휘도이며, 이 표시 휘도는, 이하, 표시 휘도 제2 규정값이라 칭할 경우가 있다.
Y2 : 표시 영역 유닛 신호 최대치 Xmax -(s,t)에 상당하는 제어 신호가 부화소에 공급되었다고 상정하고, 게다가, 이때의 부화소의 광투과율 또는 개구율이 광투과율 제1 규정값 Lt1로 보정되었다고 가정했을 때, 부화소의 휘도를 표시 휘도 제2 규정값 y2와 동일하게 하기 위한 면 형상 광원 유닛(152)의 광원 휘도. 단, 광원 휘도 Y2는, 각 면 형상 광원 유닛(152)의 광원 휘도가 다른 면 형상 광원 유닛(152)의 광원 휘도에 부여하는 영향을 고려하여 보정될 수 있다.
면 형상 광원 장치의 부분 구동 또는 분할 구동 시, 표시 영역 유닛 신호 최대치 Xmax -(s,t)에 상당하는 제어 신호가 부화소에 공급되었다고 상정했을 때의 부화소의 휘도(즉, 광투과율 제1 규정값 Lt1에서의 표시 휘도 제2 규정값 y2)가 얻어질 수 있도록, 표시 영역 유닛(132)에 대응하는 면 형상 광원 유닛(152)을 구성하는 발광 소자의 휘도가 면 형상 광원 장치 제어 회로(160)에 의해 제어된다. 구체적으로는, 예를 들어, 부화소의 광투과율 또는 개구율을, 예를 들어, 광투과율 제1 규정값 Lt1로 설정했을 때에 표시 휘도 y2가 얻어지도록, 광원 휘도 Y2를 제어하여 감소시킬 수 있다. 즉, 예를 들어, 이하의 식 (A)를 만족하도록, 각 화상 표시 프레임마다 면 형상 광원 유닛(152)의 광원 휘도 Y2를 제어할 수 있다. 또한, 광원 휘도 제1 규정값 Y2와 광원 휘도 Y1은 Y2≤Y1의 관계를 가짐을 유의한다. 이러한 제어는 도 13a 및 도 13b에 모식적으로 도시되어 있다.
부화소들을 개별적으로 제어하기 위해서, 부화소 각각의 광투과율 Lt를 제어하기 위한 출력 신호치 X1 -(p,q), X2 -(p,q), X3 -(p,q), X4 -(p,q)가 신호 처리부(20)로부터 화상 표시 패널 구동 회로(40)에 시그널링된다. 화상 표시 패널 구동 회로(40)에서는, 출력 신호로부터 제어 신호가 생성되어 부화소에 공급 또는 출력된다. 그리고, 제어 신호들 중 하나에 기초하여 각 부화소를 구성하는 스위칭 소자가 구동되고, 액정 셀을 구성하는 도시되지 않은 투명 제1 전극 및 투명 제2 전극에 원하는 전압이 인가됨으로써, 부화소의 광투과율 Lt 또는 개구율이 제어된다. 여기서, 제어 신호의 크기가 클수록 부화소의 광투과율 Lt 또는 개구율이 높아지고, 부화소에 대응하는 표시 영역의 부분의 휘도, 즉, 표시 휘도 y의 값이 높아진다. 즉, 부화소를 통과하는 광에 의해 구성되는 화상(통상, 점 형상임)은 밝다.
표시 휘도 y 및 광원 휘도 Y2의 제어는, 1 화상 표시 프레임마다, 화상 표시 패널(130)의 화상 제어에서의 각 표시 영역 유닛마다 그리고 면 형상 광원 유닛마다 행해진다. 또한, 1 화상 표시 프레임 내에서의 화상 표시 패널(130)의 동작과 면 형상 광원 장치(150)의 동작은 서로 동기화된다. 또한, 1초 동안 전기 신호로서 구동 회로에 보내어지는 화상 정보의 수, 즉, 1초당 화상의 수가 프레임 주파수 또는 프레임 레이트이며, 프레임 주파수의 역수가 프레임 시간(단위:초)이다.
실시예 2에서는, 입력 신호를 확대하여 출력 신호를 얻는 확대 처리를 전체 화소에 대하여 1개의 팽창 계수 α0에 기초하여 행했다. 한편, 실시예 3에서는, S×T개의 표시 영역 유닛(132)의 각각에 대해 팽창 계수 α0을 구하고, 표시 영역 유닛(132)의 각각에 대해 구해진 팽창 계수 α0에 기초하는 확대 처리를 행한다.
그리고, 구해진 팽창 계수가 α0-(s,t)인 제(s, t) 번째의 표시 영역 유닛(132)에 대응하는 제(s, t) 번째의 면 형상 광원 유닛(152)에서는, 광원의 휘도를 1/α0-(s,t)로 설정한다.
또는, 각 표시 영역 유닛(132)을 구성하는 모든 부화소를 구동하기 위해서 입력되는 신호 처리부(20)의 출력 신호치들 중 최대치인 표시 영역 유닛 신호 최대치 Xmax -(s,t)에 상당하는 제어 신호가 부화소에 공급되었다고 상정했을 때의 부화소의 휘도, 즉, 광투과율 제1 규정값 Lt1에서의 표시 휘도 제2 규정값 y2가 얻어질 수 있도록, 각 표시 영역 유닛(132)에 대응하는 면 형상 광원 유닛(152)을 구성하는 광원의 휘도를 면 형상 광원 장치 제어 회로(160)에 의해 제어한다. 구체적으로는, 부화소의 광투과율 또는 개구율을 광투과율 제1 규정값 Lt1로 설정했을 때에 표시 휘도 y2가 얻어질 수 있도록, 광원 휘도 Y2를 제어할 수 있다(예를 들어, 감소시킬 수 있다). 즉, 구체적으로는, 상술한 식 (A)를 만족하도록 화상 표시 프레임마다 면 형상 광원 유닛(152)의 광원 휘도 Y2를 제어할 수 있다.
그런데, 면 형상 광원 장치(150)에서는, 예를 들어, (s,t)=(1,1)의 면 형상 광원 유닛(152)의 휘도 제어를 상정했을 경우, 다른 S×T개의 면 형상 광원 유닛(152)으로부터의 영향을 고려할 필요가 있는 경우가 있다. 이러한 면 형상 광원 유닛(152)이 다른 면 형상 광원 유닛(152)으로부터 받는 영향은, 각 면 형상 광원 유닛(152)의 발광 프로파일로부터 미리 알 수 있으므로, 역산에 의해 차분을 계산할 수 있고, 그 결과 영향에 대한 보정이 가능하다. 연산의 기본형을 이하에 설명한다.
식 (A)의 요건에 기초하여 S×T개의 면 형상 광원 유닛(152)에 필요한 휘도, 즉, 광원 휘도 Y2를 행렬 [LPxQ]로 나타낸다. 또한, 어떤 면 형상 광원 유닛만을 구동하고, 다른 면 형상 광원 유닛들은 구동하지 않고 있을 때에 얻어지는 어떤 면 형상 광원 유닛의 휘도를, S×T개의 면 형상 광원 유닛(152)에 관하여 미리 구해 둔다. 이 경우에서의 휘도를 행렬 [L'PxQ]로 나타낸다. 나아가, 보정 계수를 행렬 [αPxQ]로 나타낸다. 그 결과, 이 행렬들 간의 관계는 이하의 식 (B-1)로 나타낼 수 있다. 보정 계수의 행렬 [αPxQ]은 미리 구해 둘 수 있다.
그러므로, 식 (B-1)로부터 행렬 [L'PxQ]를 구할 수 있다. 행렬 [L'PxQ]는 역행렬의 연산에 의해 구할 수도 있다. 즉,
을 계산할 수 있다. 그리고, 행렬 [L'PxQ]로 나타내어진 휘도가 얻어질 수 있도록, 각 면 형상 광원 유닛(152)에 구비된 광원, 즉, 발광 다이오드(153)를 제어할 수 있다. 구체적으로는, 이러한 조작 또는 처리는 면 형상 광원 장치 제어 회로(160)에 구비된 기억 장치 또는 메모리(62)에 기억된 정보 또는 데이터 테이블을 사용하여 행할 수 있다. 또한, 발광 다이오드(153)의 제어에 있어서는, 행렬 [L'PxQ]의 값은 마이너스의 값일 수 없으므로, 연산 결과는 양의 범위 내에 있어야만 한다는 것을 유의한다. 따라서, 식 (B-2)의 해는 정확한 해가 아니라 근사 해가 되는 경우가 있다.
이와 같이, 면 형상 광원 장치 제어 회로(160)에 의해 얻어진 식 (A)의 값에 기초하여 얻어진 행렬 [LPxQ]와 보정 계수의 행렬 [αPxQ]에 기초하여, 전술한 바와 같이, 면 형상 광원 유닛을 단독으로 구동한다고 상정했을 때의 행렬 [L'PxQ]를 구하고, 이 행렬 [L'PxQ]를 기억 장치(62)에 기억된 변환 테이블에 기초하여 0 내지 255의 범위 내의 대응하는 정수(펄스폭 변조 출력 신호의 값)로 변환한다. 이렇게 해서, 면 형상 광원 장치 제어 회로(160)를 구성하는 연산 회로(61)는, 면 형상 광원 유닛(152)의 발광 다이오드(153)의 발광 시간을 제어하기 위한 펄스폭 변조 출력 신호의 값을 얻을 수 있다. 그리고 나서, 이 펄스폭 변조 출력 신호의 값에 기초하여, 면 형상 광원 유닛(152)을 구성하는 발광 다이오드(153)의 온 시간 tON 및 오프 시간 tOFF를, 면 형상 광원 장치 제어 회로(160)에 의해 결정할 수 있다. 또한, tON+tOFF= 일정값 tConst이다.
또한, 발광 다이오드의 펄스폭 변조에 기초하는 구동에서의 듀티비는, tON/(tON+tOFF)=tON/tConst로 나타낼 수 있다.
그리고 나서, 면 형상 광원 유닛(152)을 구성하는 발광 다이오드(153)의 온 시간 tON에 상당하는 신호가 LED 구동 회로(63)에 보내어지고, 이 LED 구동 회로(63)로부터의 온 시간 tON에 상당하는 신호의 값에 기초하여, 스위칭 소자(65)가 온 시간 tON 동안에만 온 상태가 되도록 제어된다. 그 결과, 발광 다이오드 구동 전원(66)으로부터 LED 구동 전류가 발광 다이오드(153)에 공급된다. 그 결과, 각 발광 다이오드(153)는 1 화상 표시 프레임 내에서, 온 시간 tON 동안에만 발광한다. 이렇게 해서, 각 표시 영역 유닛(132)을 소정의 조도로 조명한다.
또한, 실시예 3에서 상술한 분할 구동 방식 또는 부분 구동 방식의 면 형상 광원 장치(150)를 실시예 1에서도 또한 채용할 수 있다.
[실시예 4]
실시예 4도 실시예 2의 변형이다. 실시예 4에서는, 이하에 설명하는 화상 표시 장치를 사용한다. 즉, 실시예 4의 화상 표시 장치는, 청색을 발광하고 제1 부화소에 상당하는 제1 발광 소자, 녹색을 발광하고 제2 부화소에 상당하는 제2 발광 소자, 적색을 발광하고 제3 부화소에 상당하는 제3 발광 소자 및 백색을 발광하고 제4 부화소에 상당하는 제4 발광 소자로 구성된, 컬러 화상을 표시하기 위한 복수의 발광 소자 유닛 UN이 2차원 매트릭스 형상으로 배열되어 있는 화상 표시 패널을 구비하고 있다. 여기서, 실시예 4의 화상 표시 장치를 구성하는 화상 표시 패널은, 예를 들어, 이하에 설명하는 구성과 구조를 갖는 화상 표시 패널일 수 있다. 또한, 발광 소자 유닛 UN의 수는 화상 표시 장치에 요구되는 사양에 기초하여 결정될 수 있음을 유의한다.
즉, 실시예 4의 화상 표시 장치를 구성하는 화상 표시 패널은, 제1 발광 소자, 제2 발광 소자, 제3 발광 소자 및 제4 발광 소자의 발광/비발광 상태를 제어함으로써, 발광 소자의 발광 상태를 직접적으로 시인시켜 화상을 표시할 수 있는 패시브 매트릭스형 또는 액티브 매트릭스형의 직시형의 컬러 화상 표시 패널이다. 또는, 제1 발광 소자, 제2 발광 소자, 제3 발광 소자 및 제4 발광 소자의 발광/비발광 상태를 제어하여 광을 스크린에 투영함으로써 화상을 표시하는 패시브 매트릭스형 또는 액티브 매트릭스형의 프로젝션형의 컬러 화상 표시 패널이다.
예를 들어, 이러한 액티브 매트릭스형의 직시형의 컬러 화상 표시 패널을 구성하는 발광 소자 패널이 도 14에 도시되어 있다. 도 14를 참조해보면, 적색을 발광하는 발광 소자, 즉, 제1 부화소를 "R"로 나타내고, 녹색을 발광하는 발광 소자, 즉, 제2 부화소를 "G"로 나타내고, 청색을 발광하는 발광 소자, 즉, 제3 부화소를 "B"로 나타내고, 백색을 발광하는 발광 소자, 즉, 제4 부화소를 "W"로 나타낸다. 각 발광 소자(210)의 한쪽의 전극, 즉, p측 전극 또는 n측 전극은 드라이버(233)에 접속된다. 이러한 드라이버(233)는 컬럼 드라이버(231) 및 로우 드라이버(232)에 접속되어 있다. 각 발광 소자(210)의 다른 쪽의 전극, 즉, n측 전극 또는 p측 전극은 접지선에 접속되어 있다. 각 발광 소자(210)의 발광/비발광 상태 간의 제어는, 예를 들어, 로우 드라이버(232)에 의한 드라이버(233)의 선택에 의해 행해지고, 각 발광 소자(210)를 구동하기 위한 휘도 신호가 컬럼 드라이버(231)로부터 드라이버(233)에 공급된다. 적색을 발광하는 발광 소자 R(제1 발광 소자 또는 제1 부화소), 녹색을 발광하는 발광 소자 G(제2 발광 소자 또는 제2 부화소), 청색을 발광하는 발광 소자 B(제3 발광 소자 또는 제3 부화소), 백색을 발광하는 발광 소자 W(제4 발광 소자 또는 제4 부화소) 중 임의의 것의 선택은 드라이버(233)에 의해 행해진다. 적색을 발광하는 발광 소자 R, 녹색을 발광하는 발광 소자 G, 청색을 발광하는 발광 소자 B, 백색을 발광하는 발광 소자 W의 발광/비발광 상태는 시분할 제어에 의해 제어될 수도 있고 또는 동시에 제어될 수도 있다. 또한, 화상 표시 장치가 직시형 화상 표시 장치인 경우에서는 화상이 직시되지만, 화상 표시 장치가 프로젝션형인 경우에서는 화상은 투영 렌즈를 경유하여 스크린에 투영됨을 유의한다.
또한, 상술한 화상 표시 장치를 구성하는 화상 표시 패널을 도 15에 개략적으로 도시한다. 화상 표시 장치가 직시형인 경우에는 화상 표시 패널이 직시되지만, 화상 표시 장치가 프로젝션형인 경우에는, 화상은 표시 패널로부터 투영 렌즈(203)를 경유하여 스크린에 투영된다.
도 15를 참조해보면, 발광 소자 패널(200)은, 예를 들어, 프린트 배선판으로 이루어지는 지지체(211), 지지체(211)에 부착된 발광 소자(210), 발광 소자(210)의 한쪽의 전극(예를 들어, p측 전극 또는 n측 전극)에 전기적으로 접속되고, 컬럼 드라이버(231) 또는 로우 드라이버(232)에 접속된 X 방향 배선(212), 발광 소자(210)의 다른 쪽의 전극(예를 들어, n측 전극 또는 p측 전극)에 전기적으로 접속되고, 로우 드라이버(232) 또는 컬럼 드라이버(231)에 접속된 Y 방향 배선(213)을 포함한다. 발광 소자 패널(200)은, 발광 소자(210)를 덮는 투명 기재(214) 및 투명 기재(214) 위에 설치된 마이크로렌즈 부재(215)를 더 포함한다. 단, 발광 소자 패널(200)은 상술된 구성에 한정되지 않음을 유의한다.
실시예 4에서는, 제1 발광 소자, 제2 발광 소자, 제3 발광 소자 및 제4 발광 소자, 즉, 제1, 2, 3 및 4 부화소의 발광 상태를 제어하는 출력 신호를, 실시예 2에 관련하여 설명한 확대 처리에 기초하여 얻을 수 있다. 그리고, 확대 처리에 의해 얻어진 출력 신호치에 기초하여 화상 표시 장치를 구동하면, 화상 표시 장치 전체적으로 휘도를 α0배 증가시킬 수 있다. 또는, 제1 발광 소자, 제2 발광 소자, 제3 발광 소자 및 제4 발광 소자, 즉, 제1, 2, 3 및 4 부화소의 발광 휘도가 출력 신호치에 기초하여 1/α0배로 제어되면, 화상 품질이 열화되지 않으면서 화상 표시 장치 전체적으로 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.
경우에 따라서는, 제1 발광 소자, 제2 발광 소자, 제3 발광 소자 및 제4 발광 소자, 즉, 제1, 2, 3 및 4 부화소의 발광 상태를 제어하는 출력 신호를, 실시예 1에서 설명한 상술한 처리에 기초하여 얻을 수도 있다.
실시예 5
실시예 5은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 구동 방법 및 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에 관한 것이다. 실시예 5는 구체적으로는 제2A 모드에 관한 것이다.
도 2를 참조하여 상술한 화상 표시 장치와 마찬가지로, 실시예 5의 화상 표시 장치(10)는 화상 표시 패널(30)과 신호 처리부(20)를 포함한다. 한편, 실시예 5의 화상 표시 장치 조립체는 화상 표시 장치(10) 및 화상 표시 장치(10), 구체적으로는 화상 표시 패널(30)을 배면으로부터 조명하는 면 형상 광원 장치(50)를 포함한다. 화상 표시 패널(30)은 제1 방향(예를 들어, 수평 방향)으로 배열된 P개의 화소군과 제2 방향(예를 들어, 수직 방향)으로 배열된 Q개의 화소군을 포함하는, 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 전체 P×Q개의 화소군을 포함한다. 여기서, 화소군을 구성하는 화소의 수는 p0이고, p0는 2임을 유의한다.
특히, 도 16 또는 도 17의 화소의 배치로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 5의 화상 표시 패널(30)에서는, 각 화소군은 제1 방향을 따르는 제1 화소 Px1 및 제2 화소 Px2를 포함한다. 제1 화소 Px1은 제1 원색(예를 들어, 적색)을 표시하는 제1 부화소("R"로 나타냄), 제2 원색(예를 들어, 녹색)을 표시하는 제2 부화소("G"로 나타냄) 및 제3 원색(예를 들어, 청색)을 표시하는 제3 부화소("B"로 나타냄)를 포함한다. 한편, 제2 화소 Px2는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소 R, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 G 및 제4 색(예를 들어, 백색)을 표시하는 제4 부화소 W를 포함한다. 또한, 도 16 및 도 17에 있어서, 제1 화소 Px1을 구성하는 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소를 실선으로 둘러싸고, 제2 화소 Px2를 구성하는 제1 부화소, 제2 부화소 및 제4 부화소를 점선으로 둘러싸고 있음을 유의한다. 보다 구체적으로는, 제1 화소 Px1에서, 제1 원색을 표시하는 제1 부화소 R, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 G 및 제3 원색을 표시하는 제3 부화소 B가 제1 방향을 따라 이 순서대로 배열되어 있다. 한편, 제2 화소 Px2는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소 R, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 G 및 제4 색을 표시하는 제4 부화소 W가 제1 방향을 따라 이 순서대로 배열되어 있다. 제1 화소 Px1을 구성하는 제3 부화소 B와 제2 화소 Px2를 구성하는 제1 부화소 R이 인접하고 있다. 한편, 제2 화소 Px2를 구성하는 제4 부화소 W와 이 화소군에 인접한 화소군의 제1 화소 Px1을 구성하는 제1 부화소 R이 인접하고 있다. 또한, 부화소의 형상은 직사각형이며, 이 직사각형의 긴 변이 제2 방향과 평행이 되고, 짧은 변이 제1 방향과 평행해지도록 부화소를 배치함을 유의한다.
도 16에 나타낸 예에 있어서는, 제1 화소와 제2 화소가 제2 방향을 따라 인접하여 배치되어 있다. 이 경우, 제1 화소를 구성하는 제1 부화소와 제2 화소를 구성하는 제1 부화소는 인접하여 배치되어 있어도 좋고 또는 인접하여 배치되어 있지 않더라도 좋다. 마찬가지로, 제1 화소를 구성하는 제2 부화소와 제2 화소를 구성하는 제2 부화소는 제2 방향을 따라 인접하여 배치되어 있어도 좋고, 인접하여 배치되어 있지 않더라도 좋다. 마찬가지로, 제1 화소를 구성하는 제3 부화소와 제2 화소를 구성하는 제4 부화소는 제2 방향을 따라 인접하여 배치되어 있어도 좋고, 인접하여 배치되어 있지 않더라도 좋다. 한편, 도 17에 나타낸 예에 있어서, 제2 방향을 따라, 제1 화소와 다른 제1 화소가 인접하여 배치되어 있고, 제2 화소와 다른 제2 화소가 인접하여 배치되어 있다. 이 경우에서도, 제2 방향을 따라, 제1 화소를 구성하는 제1 부화소와 제2 화소를 구성하는 제1 부화소는 인접하여 배치되어 있어도 좋고 또는 인접하여 배치되어 있지 않더라도 좋다. 마찬가지로, 제2 방향을 따라, 제1 화소를 구성하는 제2 부화소와 제2 화소를 구성하는 제2 부화소는 인접하여 배치되어 있어도 좋고, 인접하여 배치되어 있지 않더라도 좋다. 마찬가지로, 제2 방향을 따라, 제1 화소를 구성하는 제3 부화소와 제2 화소를 구성하는 제4 부화소는 인접하여 배치되어 있어도 좋고, 인접하여 배치되어 있지 않더라도 좋다.
실시예 5에서는, 제3 부화소를 청색을 표시하는 부화소로서 형성했다. 이것은, 청색의 시감도가 녹색의 시감도와 비교해서 약 1/6이고, 화소군에서 청색을 표시하는 부화소의 수를 절반으로 줄여도 문제가 발생하지 않기 때문이다.
신호 처리부(20)는,
(1) 적어도 제1 화소 Px1에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 제1 화소 Px1에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 구해진 제1 부화소 출력 신호를 제1 화소 Px1의 제1 부화소 R에 출력하고,
(2) 적어도 제1 화소 Px1에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 제1 화소 Px1에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 구해진 제2 부화소 출력 신호를 제1 화소 Px1의 제2 부화소 G에 출력하고,
(3) 적어도 제2 화소 Px2에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 제2 화소 Px2에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 구해진 제1 부화소 출력 신호를 제2 화소 Px2의 제1 부화소 R에 출력하고,
(4) 적어도 제2 화소 Px2에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 제2 화소 Px2에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 구해진 제2 부화소 출력 신호를 제2 화소 Px2의 제2 부화소 G에 출력한다.
여기서, 실시예 5에서,
제(p,q) 번째 화소군 PG(p,q)(단, 1≤p≤P, 1≤q≤Q)를 구성하는 제1 화소Px(p,q)-1에 관해서,
신호 처리부(20)에는,
신호치가 x1-(p,q)-1인 제1 부화소 입력 신호,
신호치가 x2-(p,q)-1인 제2 부화소 입력 신호, 및
신호치가 x3-(p,q)-1인 제3 부화소 입력 신호가 입력되며,
제(p,q) 번째 화소군 PG(p,q)를 구성하는 제2 화소 Px(p,q)-2에 관해서, 신호 처리부(20)에는,
신호치가 x1-(p,q)-2인 제1 부화소 입력 신호,
신호치가 x2-(p,q)-2인 제2 부화소 입력 신호, 및
신호치가 x3-(p,q)-2인 제3 부화소 입력 신호가 입력된다.
또한, 실시예 5에서는,
제(p,q) 번째 화소군 PG(p,q)를 구성하는 제1 화소 Px(p,q)-1에 관해서, 신호 처리부(20)는,
신호치가 X1 -(p,q)-1이며, 제1 부화소 R의 표시 계조를 결정하기 위한 제1 부화소 출력 신호,
신호치가 X2 -(p,q)-1이며, 제2 부화소 G의 표시 계조를 결정하기 위한 제2 부화소 출력 신호, 및
신호치가 X3 -(p,q)-1이며, 제3 부화소 B의 표시 계조를 결정하기 위한 제3 부화소 출력 신호를 출력한다.
또한, 제(p,q) 번째 화소군 PG(p,q)를 구성하는 제2 화소 Px(p,q)-2에 관해서, 신호 처리부(20)는,
신호치가 X1 -(p,q)-2이며, 제1 부화소 R의 표시 계조를 결정하기 위한 제1 부화소 출력 신호,
신호치가 X2 -(p,q)-2이며, 제2 부화소 G의 표시 계조를 결정하기 위한 제2 부화소 출력 신호, 및
신호치가 X4 -(p,q)-2이며, 제4 부화소 W의 표시 계조를 결정하기 위한 제4 부화소 출력 신호를 출력한다.
또한, 제(p,q) 번째의 제2 화소에 인접한 인접 화소에 관해서, 신호 처리부(20)에는,
신호치가 x1-(p, q' )인 제1 부화소 입력 신호,
신호치가 x2-(p, q' )인 제2 부화소 입력 신호, 및
신호치가 x3-(p, q' )인 제3 부화소 입력 신호가 입력된다.
또한, 실시예 5에서는, 신호 처리부(20)는, 제2 방향을 따라 세었을 때의 제(p,q) 번째(단, p=1, 2, ..., P이며, q=2, 3, ..., Q임)인 제2 화소 Px(p,q)-2에 대한 제4 부화소 제어 제2 신호, 즉, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제2 화소 Px (p,q)-2에 인접한 인접 화소에 대한 제4 부화소 제어 제1 신호, 즉, 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)에 기초하여, 제4 부화소 출력 신호, 즉, 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)-2를 구한다. 그리고, 신호 처리부(20)는, 구해진 제4 부화소 출력 신호를, 제(p,q) 번째 제2 화소의 제4 부화소에 출력한다. 여기서, 제4 부화소 제어 제2 신호, 즉, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)는 제1 부화소 입력 신호, 즉, 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)-2), 제2 부화소 입력 신호, 즉, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)-2, 및 제3 부화소 입력 신호, 즉, 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q)-2로부터 구해진다. 또한, 제4 부화소 제어 제1 신호, 즉, 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1-(p,q)는 제2 방향을 따라 제(p,q) 번째의 제2 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 즉, 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q' ), 제2 부화소 입력 신호, 즉, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q' ) 및 제3 부화소 입력 신호, 즉, 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p, q' )로부터 구해진다.
또한, 신호 처리부(20)는, 적어도 제(p,q) 번째 제2 화소 Px (p,q)-2에 대한 제3 부화소 입력 신호, 즉, 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q)-2 및 제(p,q) 번째 제1 화소의 제3 부화소 입력 신호, 즉, 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p,q)-1에 기초하여, 제3 부화소 출력 신호, 즉, 제3 부화소 출력 신호치 X3 -(p,q)-1을 구한다.
또한, 실시예 5에서는, 제(p,q) 번째 제2 화소에 인접한 인접 화소를 제(p,q-1) 번째 화소로 나타냄을 유의한다. 이것은 이하의 실시예에서도 마찬가지이다. 그러나, 인접 화소는 이에 한정되지 않고, 제(p,q+1) 번째 화소일 수도 있고, 또는 제(p,q-1) 번째 화소 및 제(p,q+1) 번째 화소일 수도 있다.
실시예 5에서는 제2A 모드를 채용하고 있다. 즉, 제(p,q) 번째 제2 화소Px(p,q)-2의 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)를 Min(p,q)-2로부터 얻는다. 또한, 제(p,q) 번째 제2 화소 Px (p,q)-2에 인접한 인접 화소의 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1-(p,q)를 Min(p, q' )로부터 얻는다.
구체적으로는, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)는 이하의 식 (1-1-A') 및 식 (1-1-B')로부터 각각 구해진다. 단, 실시예 5에서는 c11=1이다. 또한, 제어 신호치, 즉, 제3 부화소 제어 신호치 SG3 -(p,q)를 이하의 식 (1-1-C')로부터 구한다. 또한, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)의 각각의 계산을 위해 사용되는 값 또는 식에 대해서는, 화상 표시 장치(10) 또는 화상 표시 장치 조립체의 프로토타입을 만들어, 예를 들어, 화상 관찰자에 의해 화상의 평가를 행하고, 적절히 결정하면 좋다.
또한, 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)-2는 
에 의해 구해진다. 즉, 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)-2는 산술 평균에 의해 구해진다.
또한, 제(p,q) 번째 제2 화소 Px (p,q)-2의 제1 부화소 출력 신호, 즉, 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)-2를, 적어도 제1 부화소 입력 신호, 즉, 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)-2, Max(p,q)-2, Min(p,q)-2 및 제4 부화소 제어 제2 신호, 즉, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)에 기초하여 구한다. 또한, 제2 부화소 출력 신호, 즉, 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)-2를, 적어도, 제2 부화소 입력 신호, 즉, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)-2, Max(p,q)-2, Min(p,q)-2 및 제4 부화소 제어 제2 신호, 즉, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)에 기초하여 구한다. 여기서, 실시예 5에 있어서는, 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)-2를 구체적으로,
[x1-(p,q)-2, Max(p,q)-2, Min(p,q)-2, SG2 -(p,q), χ]에 기초하여 구하고, 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)-2를,
[x2-(p,q)-2, Max(p,q)-2, Min(p,q)-2, SG2 -(p,q), χ]에 기초하여 구한다.
또한, 제(p,q) 번째의 제1 화소 Px(p,q)-1의 제1 부화소 출력 신호, 즉, 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)-1을, 적어도, 제1 부화소 입력 신호, 즉, 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)-1, Max(p,q)-1, Min(p,q)-1 및 제3 부화소 제어 신호, 즉, 신호치 SG3 -(p,q)에 기초하여 구한다. 또한, 제2 부화소 출력 신호, 즉, 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)- 1를, 적어도, 제2 부화소 입력 신호, 즉, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)-1, Max(p,q)-1, Min(p,q)-1 및 제3 부화소 제어 신호, 즉, 신호치 SG3 -(p,q)에 기초하여 구한다. 여기서, 실시예 5에서는, 구체적으로는, 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)-1을,
[x1-(p,q)-1, Max(p,q)-1, Min(p,q)-1, SG3 -(p,q), χ]에 기초하여 구하고, 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)-1을,
[x2-(p,q)-1, Max(p,q)-1, Min(p,q)-1, SG3 -(p,q), χ]에 기초하여 구한다.
예를 들어, 화소군 PG(p,q)의 제2 화소 Px(p,q)-2에 관해서, 이하의 관계를 갖는 입력 신호치의 입력 신호가 신호 처리부(20)에 입력되고, 인접 화소에 관해서는, 이하의 관계를 갖는 입력 신호치의 입력 신호가 신호 처리부(20)에 입력된 것으로 상정한다.
이 경우,
그리고, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)를 Min(p,q)-2에 기초하여 결정하고, 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)를 Min(p, q' )에 기초하여 결정한다. 즉, 이하의 식 (53-A) 및 식 (53-B)에 의해 각각 계산된다.
나아가,
이다.
그런데, 입력 신호의 입력 신호치와 출력 신호의 출력 신호치에 기초하는 휘도에 관해서는, 색도를 변화시키지 않으면서 이러한 요구를 만족시키기 위해서, 이하의 관계를 만족시킬 필요가 있다. 또한, 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)-2에 χ를 곱하고 있지만, 이것은 제4 부화소가 다른 부화소보다도 χ배 밝기 때문임을 유의한다.
따라서, 출력 신호치는 식 (55-A) 내지 (55-F)로부터 이하의 방법으로 계산된다.
여기서,
이하에, 제(p,q) 번째 화소군 PG(p,q)에서의 출력 신호치 X1 -(p,q)-1, X2 -(p,q)-1, X3-(p,q)-1, X1 -(p,q)-2, X2 -(p,q)-2 및 X4 -(p,q)-2를 구하는 방법을 설명한다. 또한, 이하의 처리는, (제1 부화소+제4 부화소)로 표시되는 제1 원색의 휘도와 (제2 부화소+제4 부화소)로 표시되는 제2 원색의 휘도 간의 비를 유지할 수 있도록 행해진다. 게다가, 색조를 가능한 한 유지할 수 있도록 처리를 행한다. 나아가, 계조-휘도 특성, 즉, 감마 특성 또는 γ 특성을 유지할 수 있도록 처리를 행한다.
공정 500
우선, 신호 처리부(20)는, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q), 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q) 및 제어 신호치 또는 제3 부화소 제어 신호치 SG3 -(p,q)를, 식 (1-1-A'), 식 (1-1-B') 및 식 (1-1-C')에 따라, 각각 화소군의 부화소 입력 신호치에 기초하여 구한다. 이 처리를 모든 화소군에 대하여 행한다. 그리고, 신호치 X4 -(p,q)-2를 식 (4-A')에 따라 구한다.
공정 510
이어서, 신호 처리부(20)는 화소군에 관하여 구한 제4 부화소 출력 신호치 X4-(p,q)-2로부터 식 (56-A) 내지 식 (56-E), 식 (56-a) 및 식 (56-b)에 의해, 출력 신호치 X1 -(p,q)-2, X2 -(p,q)-2, X1 -(p,q)-1, X2 -(p,q)-1, X3 -(p,q)-1을 구한다. 이 조작을 P×Q개의 전체 화소군에 대해 행한다.
또한, 각 화소군에 있어서, 제2 화소에서의 출력 신호치의 비
X1 -(p,q)-2:X2 -(p,q)-2
X1 -(p,q)-1:X2 -(p,q)-1:X3 -(p,q)-1
은, 입력 신호치의 비
x1-(p,q)-2:x2-(p,q)-2
x1-(p,q)-1:x2-(p,q)-1:x3-(p,q)-1
와 약간 상이하므로, 각 화소를 단독으로 보았을 경우 입력 신호에 대하여 화소들 간에 색조에 약간의 차이가 발생할 수 있다. 그러나, 화소들을 하나의 화소군으로서 보았을 경우에는 이 화소군의 색조에는 아무런 문제가 없다. 이것은 이하의 설명에 있어서도 마찬가지이다.
실시예 5의 화상 표시 장치의 구동 방법 또는 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법에서는, 신호 처리부(20)는 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구하고, 이 구해진 제4 출력 신호를 출력한다. 여기서, 인접하는 제1 화소 Px1 및 제2 화소 Px2에 대한 입력 신호에 기초하여 제4 부화소 출력 신호가 구해지므로, 제4 부화소에 대한 출력 신호의 최적화가 도모되고 있다. 게다가, 적어도 제1 화소 Px1 및 제2 화소 Px2로 구성된 화소군에 대하여 1개의 제4 부화소가 배치되어 있으므로, 부화소의 개구 영역의 면적의 감소를 억제할 수 있다. 그 결과, 휘도의 증가를 확실하게 도모할 수 있고, 표시 품위의 향상을 도모할 수 있다.
[실시예 6]
실시예 6은 실시예 5의 변형이지만, 제2B 모드에 관한 것이다.
실시예 6에서,
χ을 화상 표시 장치(10)에 의존한 상수로 했을 때,
신호 처리부(20)는 제4 색을 가함으로써 확대된 HSV 색 공간에서의 채도 S를 변수로 한 명도의 최대치 Vmax(S)를 구하고,
신호 처리부(20)는,
(a) 복수의 화소에 대한 부화소 입력 신호치에 기초하여 복수의 화소에 관하여 채도 S 및 명도 V(S)를 구하고,
(b) 복수의 화소에 관해 구해진 Vmax(S)/V(S)의 값들 중 적어도 하나에 기초하여 팽창 계수 α0을 구하고,
(c) 제(p,q) 번째의 제2 화소 Px2의 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)-2를 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p,q)-2, 팽창 계수 α0및 상수 χ에 기초하여 구하고,
제2 부화소 Px2의 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)-2를 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p,q)-2, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 구하고,
제2 화소 Px2의 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)-2를 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q), 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q), 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 구한다. 팽창 계수 α0은 1 화상 표시 프레임마다 계산된다. 또한, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q) 및 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q)는 각각 식 (2-1-A') 및 식 (2-1-B')에 따라 구함을 유의한다. 나아가, 제어 신호치 또는 제3 부화소 제어 신호치 SG3 -(p,q)를 이하의 식 (2-1-C')로부터 구한다.
또한, 제(p,q) 번째의 제1 화소 Px1의 채도를 S(p,q)-1, 명도를 V(p,q)-1이라 하고, 제(p,q) 번째의 제2 화소 Px2의 채도를 S(p,q)-2, 명도를 V(p,q)-2라고 했을 때, 이것들은 이하의 식 (61-A) 내지 (61-D)로 각각 나타내어진다.
실시예 6에서는, 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)-2를 이하의 식 (4-A")로부터 구한다. 즉, 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)-2를 산술 평균에 의해 구한다. 또한, 식 (4-A")에 있어서는, 우변을 χ로 나누고 있지만, 이 식은 이에 한정되지 않는다.
또한, 제1 부화소 R, 제2 부화소 G 및 제3 부화소 B의 출력 신호치 X1 -(p,q)-2, X2-(p,q)-2, X1 -(p,q)-1, X2 -(p,q)-1 및 X3 -(p,q)-1을, 이하의 식 (5-a) 내지 식 (5-f) 및 식 (6-a')으로부터 구한다.
또한, 실시예 6에서도, 실시예 2와 마찬가지로, 제4 색(백색)을 가함으로써 확대된 HSV 색 공간에서의 채로 S가 가변인 휘도의 최대치 Vmax(S)는 신호 처리부(20)에 기억되거나, 또는 매번 신호 처리부(20)에 의해 구해진다. 즉, 제4 색(백색)을 가함으로써, HSV 색 공간에서의 명도의 동적 범위가 확대되어 있다.
이하, 제(p,q) 번째 화소군 PG(p,q)의 출력 신호치 X1 -(p,q)-2, X2 -(p,q)-2, X1 -(p,q)-1, X2-(p,q)-1, X3 -(p,q)- 1를 구하는 방법, 즉, 확대 처리를 설명한다. 또한, 이하의 처리는, 계조-휘도 특성, 즉, 감마 특성 또는 γ 특성을 유지할 수 있도록 행해짐을 유의한다. 또한, 이하의 처리에서는, 상술한 처리가 제1 화소 및 제2 화소 전체에 걸쳐, 즉, 모든 화소군에 걸쳐 휘도의 비를 가능한 한 유지할 수 있도록 행해진다. 또한, 본 처리는 가능한 한 색조를 유지할 수 있도록 행해진다.
공정 600
우선, 신호 처리부(20)는, 복수의 화소에 대한 부화소 입력 신호치에 기초하여 복수의 화소군의 채도 S 및 명도 V(S)를 구한다. 구체적으로는, 신호 처리부(20)는 제(p,q) 번째의 제2 화소 Px(p,q)-2에 대한 제1 부화소 입력 신호의 입력 신호치 x1-(p,q)-2, 제2 부화소 입력 신호의 입력 신호치 x2-(p,q)-2, 제3 부화소 입력 신호의 입력 신호치 x3-(p,q)-2 및 인접 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호의 입력 신호치 x3-(p,q')에 기초하여, 식 (21-A), 식 (21-B), 식 (21-C), 식 (21-D)와 실질적으로 동일한 식 (Max(p,q)를 Max(p,q)-2로 치환하고, Min(p,q)를 Min(p,q)-2로 각각 치환한 식)으로부터, 채도 S(p,q)-1 및 S(p,q)-2과 명도 V(p,q)-1 및 V(p,q)-2을 구한다. 이 처리를 모든 화소군에 대하여 행한다.
공정 610
이어서, 신호 처리부(20)는 복수의 화소군에 관하여 구한 Vmax(S)/V(S) 값들 중 적어도 하나에 기초하여 팽창 계수 α0를 구한다.
구체적으로는, 실시예 6에서, 모든 화소(P0×Q개의 화소)에 관하여 구해진 Vmax(S)/V(S)의 값들 중 가장 작은 값 또는 최소치 αmin을 팽창 계수 α0로서 한다. 즉, α(p,q)=Vmax(S)/V(p,q)(S)의 값을 모든 화소군(P0×Q개의 화소군)에 대해 구하고, α(p,q)의 최소치를 αmin=팽창 계수 α0로 한다.
공정 620
이어서, 신호 처리부(20)는, 제(p,q) 번째 화소군 PG(p,q)의 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p,q)-2를 이하의 식 (2-1-A'), 식 (2-1-B'), 식 (4-A")에 기초하여 구한다. 또한, X4 -(p,q)-2를 P×Q개의 전체 화소군 PG(p,q)에 관하여 구한다는 것을 유의한다. 공정 610과 공정 620은 동시에 실행해도 좋다.
공정 630
이어서, 신호 처리부(20)는, 입력 신호치 x1-(p,q)-2, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여, 식 (5-a) 내지 식 (5-f) 및 식 (6-a')로부터, 제(p,q) 번째의 제2 화소 Px(p,q)-2의 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)-2를 구한다. 또한, 신호 처리부(20)는, 입력 신호치 x2-(p,q)-2, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여, 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)-2를 구한다. 또한, 신호 처리부(20)는, 입력 신호치 x1-(p,q)-1, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여, 제(p,q) 번째 제1 화소 Px(p,q)-1의 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p,q)- 1를 구한다. 또한, 신호 처리부(20)는, 입력 신호치 x2-(p,q)-1, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p,q)- 1를 구하고, 입력 신호치 x3-(p,q)-1, x3-(p,q)-2, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 제3 부화소 출력 신호치 X3 -(p,q)- 1를 구한다. 또한, 공정 620 및 공정 630은 동시에 실행될 수 있고, 또는 공정 630의 실행 후 공정 620이 실행될 수도 있음을 유의한다.
실시예 6에서도, 중요한 점은 식 (5-a) 내지 식 (5-f), 식 (6-a')에 나타낸 바와 같이, 제1 부화소 R, 제2 부화소 G 및 제3 부화소 B의 휘도가 팽창 계수 α0에 의해 확대되어 있는 것에 있다. 이와 같이, 제1 부화소 R, 제2 부화소 G의 휘도가 팽창 계수 α0에 의해 확대됨으로써, 백색 표시 부화소(제4 부화소)의 휘도가 증가할 뿐만 아니라, 적색 표시 부화소 및 녹색 표시 부화소(제1 부화소 및 제2 부화소)의 휘도도 증가한다. 그로 인해, 색의 다크닝이 발생한다는 문제점의 발생을 확실하게 피할 수 있다. 즉, 제1 부화소 R, 제2 부화소 G, 제3 부화소 B의 휘도가 확대되어 있지 않은 경우와 비교하면, 전체 화상의 휘도는 α0배로 증가한다. 이와 같이, 실시예 6의 화상 표시 장치 조립체 또는 그 구동 방법에 따르면, 제(p,q) 번째 화소군 PG(p,q)의 출력 신호치 X1 -(p,q)-2, X2 -(p,q)-2, X4 -(p,q)-2, X1 -(p,q)-1, X2 -(p,q)-1, X3 -(p,q)-1는 α0배로 확대되어 있다. 그로 인해, 화상의 휘도를 확대되지 않는 상태의 화상의 휘도와 동일하게 형성하기 위해서는, 면 형상 광원 장치(50)의 휘도를 팽창 계수 α0에 기초하여 감소시킬 수 있다. 구체적으로는, 면 형상 광원 장치(50)의 휘도를 1/α0배로 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 면 형상 광원 장치의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 각 화소군에 있어서, 제1 화소 및 제2 화소의 출력 신호치의 비
X1 -(p,q)-2:X2 -(p,q)-2
X1 -(p,q)-1:X2 -(p,q)-1:X3 -(p,q)-1
는 입력 신호치의 비
x1-(p,q)-2:x2-(p,q)-2
x1-(p,q)-1:x2-(p,q)-1:x3-(p,q)- 1와 약간 상이하고, 각 화소를 단독으로 보았을 때, 입력 신호에 대하여 화소들 간의 색조에 약간의 차이가 발생하는 경우가 있다. 그러나, 화소들을 하나의 화소군으로서 관찰하였을 경우에는, 이 화소군의 색조에 아무런 문제가 발행하지 않는다.
본 발명을 바람직한 실시예에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 이 실시예들에 한정되지 않는다. 상술한 실시예에서 설명한 컬러 액정 표시 장치 조립체, 컬러 액정 표시 장치, 면 형상 광원 장치, 면 형상 광원 유닛 및 구동 회로의 구성 및 구조는 예시이고, 이들을 구성하는 부재, 재료 등도 예시이며, 적절히 변경될 수 있다.
실시예 2 및 실시예 6에서는, 채도 S 및 명도 V(S)를 구해야 할 복수의 화소(즉, 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 1조)가 P×Q개의 화소 전체(즉, 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 전체 조)이지만, 이러한 화소의 수는 이에 한정되지 않는다. 즉, 채도 S 및 명도 V(S)를 구해야 할 복수의 화소(즉, 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 1조)를, 예를 들어, 4개마다 1개 또는 8개마다 1개로 할 수도 있다.
실시예 2 또는 실시예 6에서는, 제1 , 제2 및 제3 부화소 입력 신호에 기초하여 팽창 계수 α0을 구했지만, 대안으로, 제1, 제2 및 제3 입력 신호 중 하나, 또는 제1, 제2 및 제3 부화소의 1조로부터의 부화소 입력 신호들 중 하나, 또는 제1, 제2, 및 제3 입력 신호들 중 하나에 기초하여 계산될 수 있다. 구체적으로는, 이러한 입력 신호들 중 하나의 입력 신호치로서, 예를 들어, 녹색에 대한 입력 신호치 x2-(p,q) 또는 x2-(p,q)-2가 사용될 수 있다. 그리고, 구해진 팽창 계수 α0로부터 실시예와 마찬가지로 하여 출력 신호치를 구할 수 있다. 또한, 이 경우에는, 식 (21-C) 등의 채도 S(p,q) 또는 S(p,q)-2를 사용하지 않고, 채도 S(p,q) 또는 S(p,q)-2의 값으로서 "1"을 사용할 수도 있다. 즉, 식 (21-C) 등에서의 Min(p,q) 또는 Min(p,q)-2의 값을 "0"으로 설정한다. 또는, 제1, 제2, 및 제3 부화소 입력 신호 중의 상이한 2가지 신호의 입력 신호치, 또는 제1, 제2 및 제3 부화소의 1조의 부화소 입력 신호들 중의 2개의 상이한 입력 신호들, 또는 제1, 제2 및 제3 부화소 입력 신호들 중의 2개의 상이한 입력 신호들에 기초하여 팽창 계수 α0를 구할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 적색에 대한 입력 신호치 x1-(p,q)-2 및 녹색에 대한 입력 신호치 x2-(p,q)-2를 사용할 수 있다. 그리고, 구해진 팽창 계수 α0으로부터, 실시예와 마찬가지로, 출력 신호치를 구할 수 있다. 또한, 이 경우에는, 식 (21-C), 식 (21-D) 등의 S(p,q) ,V(p,q), S(p,q)-2, V(p,q)-2를 사용하지 않고, 예를 들어, S(p,q)의 값으로서, x1-(p,q)≥x2-(p,q)의 경우,
S(p,q)=(x1-(p,q)-x2-(p,q))/x2-(p,q)
V(p,q)=x1-(p,q)를 사용할 수 있고, x1-(p,q)<x2-(p,q)의 경우,
S(p,q)=(x2-(p,q)-x1-(p,q))/x2-(p,q)
V(p,q)=x2-(p,q)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 단색의 화상을 컬러 화상 표시 장치에 표시하는 경우에는, 상술한 이러한 확대 처리를 행하면 충분하다.
또는, 관찰자가 화질 변화를 지각할 수 없는 범위 내에서, 확대 처리를 행하는 형태로 채용할 수도 있다. 구체적으로는, 시감도가 높은 황색에서 계조의 변형이 두드러지기 쉽다. 따라서, 특정한 색상(예를 들어, 황색)을 갖는 입력 신호로부터 확대된 출력 신호가 확실하게 Vmax를 초과하지 않도록 확대 처리를 행하는 것이 바람직하다. 또는, 특정한 색상(예를 들어, 황색)을 갖는 입력 신호의 비율이 적은 경우, 팽창 계수 α0을 최소치보다도 큰 값으로 설정하는 것이 가능하다.
에지 라이트형(사이드 라이트형)의 면 형상 광원 장치를 채용할 수도 있다. 이 경우, 도 19에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 폴리카르보네이트 수지로 이루어지는 도광판(510)은, 저면인 제1 면(511), 이 제1 면(511)과 대향하고 최상부면인 제2 면(513), 제1 측면(514), 제2 측면(515), 제1 측면(514)과 대향하는 제3 측면(516) 및 제2 측면(515)과 대향하는 제4 측면을 갖는다. 도광판(510)의 보다 구체적인 형상은, 전체적으로 웨지 형상의 절단된 4각뿔 형상이며, 절단된 4각뿔의 2개의 대향하는 측면이 제1 면(511) 및 제2 면(513)에 상당하고, 절단된 헤드 4각뿔의 저면이 제1 측면(514)에 상당한다. 그리고, 제1 면(511)의 표면부에는 요철부(512)가 설치되어 있다. 도광판(510)으로의 제1 원색 광 입사 방향으로 제1 면(511)과 수직한 가상 평면을 따라 도광판(510)을 절단했을 때 연속한 요철부의 단면 형상은 삼각형이다. 즉, 제1 면(511)의 표면부에 설치된 요철부(512)는 프리즘 형상이다. 도광판(510)의 제2 면(513)은 평활해도 좋고(즉, 경면으로 형성되어도 좋고), 또는, 광확산 효과가 있는 블라스트 엠보싱(blast emboss)을 설치해도 좋다(즉, 미세한 요철면으로 형성되어도 좋다). 도광판(510)의 제1 면(511)에 대향해서 광반사 부재(520)가 배치되어 있다. 또한, 도광판(510)의 제2 면(513)에 대향해서 화상 표시 패널(예를 들어, 컬러 액정 표시 패널)이 배치되어 있다. 나아가, 화상 표시 패널과 도광판(510)의 제2 면(513) 사이에는, 광확산 시트(531) 및 프리즘 시트(532)가 배치되어 있다. 광원(500)으로부터 출사된 제1 원색 광은, 도광판(510)의 제1 측면(514)(절단된 4각뿔의 저면에 상당하는 면)을 통과하여 도광판(510)에 입사한다. 그리고 나서, 제1 원색 광은 제1 면(511)의 요철부(512)에 충돌하여 산란되고, 제1 면(511)으로부터 출사하고, 이후 광반사 부재(520)에 의해 반사되어, 제1 면(511)에 다시 입사한다. 이후, 제1 원색 광은 제2 면(513)으로부터 출사되어, 광확산 시트(531) 및 프리즘 시트(532)를 통과하고, 예를 들어, 실시예 1의 화상 표시 패널을 조사한다.
광원으로서, 발광 다이오드 대신 제1 원색 광으로서 청색의 광을 발광하는 형광 램프 또는 반도체 레이저를 채용해도 좋다. 이 경우, 형광 램프 또는 반도체 레이저로부터 출사되는 제1 원색(청색)에 상당하는 제1 원색 광의 파장 λ1은, 예를 들어, 450㎚일 수 있다. 한편, 형광 램프 또는 반도체 레이저에 의해 여기되는 제2 원색 발광 입자에 상당하는 녹색 발광 입자는, 예를 들어, SrGa2S4:Eu로 이루어지는 녹색 발광 형광체 입자일 수 있다. 또한, 제3 원색 발광 입자에 상당하는 적색 발광 입자는, 예를 들어, CaS:Eu로 이루어지는 적색 발광 형광체 입자일 수 있다. 또는, 반도체 레이저를 사용하는 경우, 반도체 레이저가 출사하는 제1 원색(청색)에 상당하는 제1 원색 광의 파장 λ1은, 예를 들어, 457㎚일 수 있다. 이 경우, 반도체 레이저에 의해 여기되는 제2 원색 발광 입자에 상당하는 녹색 발광 입자는, 예를 들어, SrGa2S4:Eu로 이루어지는 녹색 발광 형광체 입자일 수 있고, 제3 원색 발광 입자에 상당하는 적색 발광 입자는, 예를 들어, CaS:Eu로 이루어지는 적색 발광 형광체 입자일 수 있다. 또는, 면 형상 광원 장치의 광원으로서, 냉 음극선형의 형광 램프(CCFL), 열 음극선형의 형광 램프(HCFL) 또는 외부 전극형의 형광 램프(EEFL, External Electrode Fluorescent Lamp)를 사용할 수도 있다.
제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)와 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p,q) 간의 관계가 어떤 조건으로부터 일탈했을 경우에는, 각 실시예에 있어서 인접 화소를 바꿀 수 있다. 즉, 인접 화소가 제(p,q-1) 번째 화소일 경우, 인접 화소는 제(p,q+1) 번째 화소로 변경될 수도 있고, 또는 제(p,q-1) 번째 화소 및 제(p,q+1) 번째 화소로 변경될 수도 있다.
또는, 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p,q)와 제4 부화소 제어 제1 신호치SG1-(p,q) 간의 관계가 어떤 조건으로부터 일탈했을 경우에는, 각 실시예에서의 처리를 행하지 않는 그러한 조작이 사용될 수 있다. 예를 들면, X4 -(p,q)-2=(SG2 -(p,q)+SG1 -(p,q))/2와 같은 처리를 행하는 경우, |SG2 -(p,q)-SG1 -(p,q)|의 값이 소정의 값 ΔX1과 같게 되거나, 또는 더 크거나 또는 더 작게 되었을 경우, X4 -(p,q)-2의 값으로서, SG2 -(p,q)에만 기초한 값을 채용하거나, 또는 SG1 -(p,q)에만 기초한 값을 채용하여, 각 실시예에 적용할 수 있다. 또는, SG2 -(p,q)+SG1 -(p,q)의 값이 소정의 값 ΔX2 이상이 되고, SG2-(p,q)+SG1-(p,q)의 값이 소정의 값 ΔX3 이하가 되었을 경우에서는, 각 실시예에서의 처리와는 다른 처리를 행하도록 이러한 처리를 실행할 수 있다.
경우에 따라서는, 실시예 5 또는 실시예 6과 관련하여 상술한 화소군의 배열을 이하와 같이 변경하여, 실시예 5 또는 실시예 6에 있어서 실질적으로 상술한 화상 표시 장치의 구동 방법 또는 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법을 실행할 수 있다. 즉, 도 18에 도시한 바와 같이, 제1 방향으로 배열된 P개의 화소와 제2 방향으로 배열된 Q개의 화소를 포함하는, 합계 P×Q개의 화소가 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화상 표시 패널 및 신호 처리부를 구비하는 화상 표시 장치의 구동 방법이 채용되며,
화상 표시 패널은 제1 방향을 따라서 제1 화소가 배열된 복수의 제1 화소열과, 제1 화소열에 인접하고 제1 화소열과 교대이며, 제1 방향을 따라서 제2 화소가 배열된 제2 화소열로 구성되어 있고;
제1 화소는, 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 및 제3 원색을 표시하는 제3 부화소를 포함하고;
제2 화소는, 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 및 제4 색을 표시하는 제4 부화소를 포함하고;
신호 처리부는,
적어도 제1 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호 및 팽창 계수 α0에 기초하여 제1 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 이 제1 부화소 출력 신호를 제1 화소의 제1 부화소에 출력할 수 있고;
적어도 제1 화소에 대한 제2 부화소 입력 신호 및 팽창 계수 α0에 기초하여 제1 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 이 제2 부화소 출력 신호를 제1 화소의 제2 부화소에 출력할 수 있고;
적어도 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호 및 팽창 계수 α0에 기초하여 제2 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 이 제1 부화소 출력 신호를 제2 화소의 제1 부화소에 출력할 수 있고;
적어도 제2 화소에 대한 제2 부화소 입력 신호 및 팽창 계수 α0에 기초하여 제2 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 이 제2 부화소 출력 신호를 제2 화소의 제2 부화소에 출력할 수 있고;
상기 구동 방법은,
제2 방향을 따라서 세었을 때 제(p,q) 번째(단, p=1, 2, ..., P이며, q=1, 2, ..., Q임)의 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제2 신호, 및
제2 방향을 따라서 제(p,q) 번째 제2 화소에 인접한 제1 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제1 신호에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구하고, 구해진 제4 부화소 출력 신호를 제(p,q) 번째 제2 화소에 출력하는 단계; 및
적어도 제(p,q) 번째의 제2 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호 및 제(p,q) 번째의 제2 화소에 인접한 제1 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호에 기초하여 제3 부화소 출력 신호를 구하고, 구해진 제3 부화소 출력 신호를 제(p,q) 번째의 제1 화소에 출력하는 단계를 더 포함하고, 또한 신호 처리부에 의해 행해진다.
본 출원은 2010년 1월 28일자로 일본 특허청에 출원된 우선권인 일본 특허 출원 제2010-017296호에 개시된 것에 관련된 내용을 개시하며, 그 전체 내용은 참조로서 본 명세서에 포함된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 특정 용어를 사용하여 설명되었으나, 이러한 설명은 예시용이며, 이하의 특허청구범위의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 변경 및 변형이 있을 수 있다.
10 : 화상 표시 장치
20 : 신호 처리부
30, 130 : 화상 표시 패널
131 : 표시 영역
50, 150 : 면 형상 광원 장치
20 : 신호 처리부
30, 130 : 화상 표시 패널
131 : 표시 영역
50, 150 : 면 형상 광원 장치
Claims (13)
- 제1 방향으로 배열된 P0개의 화소와 제2 방향으로 배열된 Q0개의 화소를 포함하는, 합계 P0×Q0개의 화소가 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화상 표시 패널 및 신호 처리부를 포함하는 화상 표시 장치의 구동 방법으로서,
각 화소는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소, 제3 원색을 표시하는 제3 부화소 및 제4 색을 표시하는 제4 부화소를 포함하고,
상기 신호 처리부는,
화소에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제1 부화소 출력 신호를 제1 부화소에 출력할 수 있고;
화소에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제2 부화소 출력 신호를 제2 부화소에 출력할 수 있고;
화소에 대한 제3 부화소 입력 신호에 기초하여 화소에 대한 제3 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제3 부화소 출력 신호를 제3 부화소에 출력할 수 있으며;
상기 구동 방법은,
상기 제2 방향을 따라 화소를 세었을 때 제(p, q) 번째(단, p=1, 2, ..., P0이며, q=1, 2, ..., Q0임) 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제2 신호, 및 상기 제2 방향을 따라 상기 제(p, q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제1 신호에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 구해진 제4 부화소 출력 신호를 제(p, q) 번째 화소의 제4 부화소에 출력하는 단계
를 포함하며, 상기 구동 방법은 또한 상기 신호 처리부에 의해 행해지는, 화상 표시 장치의 구동 방법. - 제1항에 있어서,
제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p, q)는 Min(p, q)에 기초하여 구하고, 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p, q)는 Min(p, q' )에 기초하여 구하고,
여기서, Min(p, q)는 제(p, q) 번째 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호 중 최소치이며,
Min(p, q' )는 제(p, q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호 중 최소치인, 화상 표시 장치의 구동 방법. - 제2항에 있어서,
χ를 화상 표시 장치에 의존한 상수로 했을 때, 제4 색을 가함으로써 확대된 HSV(Hue, Saturation and Value) 색 공간에서의 채도 S를 변수로서 사용한 명도의 최대치 Vmax(S)를 상기 신호 처리부에 의해 구하고,
상기 신호 처리부는,
(a) 복수의 화소에 대한 부화소 입력 신호치에 기초하여, 복수의 화소의 채도 S 및 명도 V(S)를 구하고,
(b) 복수의 화소에 관하여 구한 Vmax(S)/V(S)의 값들 중 적어도 하나의 값에 기초하여 팽창 계수(expansion coefficient) α0을 구하고,
(c) 적어도 제(p, q) 번째 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호 및 팽창 계수 α0에 기초하여 제(p, q) 번째 화소의 제1 부화소 출력 신호를 구하고,
적어도 제(p, q) 번째 화소에 대한 제2 부화소 입력 신호 및 팽창 계수 α0에 기초하여 제2 부화소 출력 신호를 구하고,
적어도 제(p, q) 번째 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호 및 팽창 계수 α0에 기초하여 제3 부화소 출력 신호를 구하고,
제(p, q) 번째 화소의 채도 및 명도는, 상기 채도와 상기 명도를 각각 S(p, q) 및 V(p, q)로 나타내었을 때,
S(p, q)=(Max(p, q)-Min(p, q))/Max(p, q)
V(p, q)=Max(p, q)로 나타내어지고,
여기서, Max(p, q)는 제(p, q) 번째 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q), 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q) 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p, q)를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중에서 최대치이고, Min(p, q)는 제(p, q) 번째 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q), 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q) 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p, q)를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중에서 최소치인, 화상 표시 장치의 구동 방법. - 제2항에 있어서,
C11 및 C12를 상수로 했을 때, 제(p, q) 번째 화소의 제4 부화소 출력 신호치 X4-(p, q)를,
에 의해 구하는, 화상 표시 장치의 구동 방법. - 제1 방향으로 배열된 P개의 화소군과 제2 방향으로 배열된 Q개의 화소군을 포함하는, 합계 P×Q개의 화소군이 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화상 표시 패널 및 신호 처리부를 포함하는 화상 표시 장치의 구동 방법으로서,
각 화소군은 제1 방향을 따라 제1 화소 및 제2 화소로 구성되고,
상기 제1 화소는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 및 제3 원색을 표시하는 제3 부화소를 포함하고,
상기 제2 화소는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 및 제4 색을 표시하는 제4 부화소를 포함하고,
상기 신호 처리부는,
적어도 제1 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 제1 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제1 부화소 출력 신호를 제1 화소의 제1 부화소에 출력할 수 있고,
적어도 제1 화소에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 제1 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제2 부화소 출력 신호를 제1 화소의 제2 부화소에 출력할 수 있고,
적어도 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 제2 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제1 부화소 출력 신호를 제2 화소의 제1 부화소에 출력할 수 있고,
적어도 제2 화소에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 제2 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제2 부화소 출력 신호를 제2 화소의 제2 부화소에 출력할 수 있으며,
상기 구동 방법은,
상기 제2 방향을 따라 화소를 세었을 때 제(p, q) 번째(단, p=1, 2, ..., P이며, q=1, 2, ..., Q임) 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제2 신호, 및 상기 제2 방향을 따라 상기 제(p, q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제1 신호에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 구해진 제4 부화소 출력 신호를 제(p, q) 번째 제2 화소의 제4 부화소에 출력하는 단계; 및
적어도 제(p, q) 번째 제2 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호 및 제(p, q) 번째 제1 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호에 기초하여 제3 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제3 부화소 출력 신호를 제3 부화소에 출력하는 단계
를 포함하며, 상기 구동 방법은 또한 상기 신호 처리부에 의해 행해지는, 화상 표시 장치의 구동 방법. - 제5항에 있어서, 상기 제1 화소와 상기 제2 화소는 상기 제2 방향을 따라 서로 인접하고 있는, 화상 표시 장치의 구동 방법.
- 제5항에 있어서, 제2 방향을 따라, 상기 제1 화소들이 서로 인접하고 있고, 상기 제2 화소들이 인접하고 있는, 화상 표시 장치의 구동 방법.
- 제5항에 있어서,
제(p, q) 번째 제2 화소의 제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p, q)를 Min(p, q)-2로부터 구하고,
제(p, q) 번째 제2 화소에 인접한 인접 화소의 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1-(p, q)를 Min(p, q' )로부터 구하고,
Min(p, q)-2는 제(p, q) 번째 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q)-2, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q)-2 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p, q)-2를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최소치이며,
Min(p, q' )는 제(p, q) 번째 제2 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q' ), 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q' ) 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p, q' )를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최소치인, 화상 표시 장치의 구동 방법. - 제8항에 있어서,
C21 및 C22를 상수로 했을 때, 제(p, q) 번째 제2 화소의 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p, q)-2를,
에 의해 구하는, 화상 표시 장치의 구동 방법. - 제5항에 있어서,
χ를 화상 표시 장치에 의존한 상수로 했을 때, 제4 색을 가함으로써 확대된 HSV 색 공간에서의 채도 S를 변수로서 사용한 명도의 최대치 Vmax(S)를 신호 처리부에 의해 구하고, 상기 신호 처리부는,
(a) 복수의 화소에 대한 부화소 입력 신호치에 기초하여 복수의 화소의 채도 S 및 명도 V(S)를 구하고,
(b) 복수의 화소에 관하여 구한 Vmax(S)/V(S) 값들 중 적어도 하나에 기초하여 팽창 계수 α0을 구하고,
(c) 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q)-2, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 제(p, q) 번째 제2 화소의 제1 부화소 출력 신호치 X1 -(p, q)-2를 구하고,
제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q)-2, 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 제2 화소의 제2 부화소 출력 신호치 X2 -(p, q)-2를 구하고,
제4 부화소 제어 제2 신호치 SG2 -(p, q), 제4 부화소 제어 제1 신호치 SG1 -(p, q), 팽창 계수 α0 및 상수 χ에 기초하여 제2 화소의 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p, q)-2를 구하고,
제1 화소의 채도와 명도를 각각 S(p, q)-1과 V(p, q)-1로 하고, 제2 화소의 채도와 명도를 각각 S(p, q)-2과 V(p, q)-2로 했을 때, 제(p, q) 번째 제1 화소의 채도 및 명도와 제(p, q) 번째 제2 화소의 채도 및 명도를
S(p, q)-1=(Max(p, q)-1-Min(p, q)-1)/Max(p, q)-1
V(p, q)-1=Max(p, q)-1
S(p, q)-2=(Max(p, q)-2-Min(p, q)-2)/Max(p, q)-2
V(p, q)-2=Max(p, q)-2로 나타내고,
여기서, Max(p, q)- 1는 제(p, q) 번째 제1 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q)-1, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q)-1 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p, q)- 1를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최대치이고,
Min(p, q)- 1는 제(p, q) 번째 제1 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q)-1, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q)-1 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p, q)- 1를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최소치이고,
Max(p, q)-2는 제(p, q) 번째 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q)-2, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q)-2 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p, q)-2를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최대치이고,
Min(p, q)-2는 제(p, q) 번째 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호치 x1-(p, q)-2, 제2 부화소 입력 신호치 x2-(p, q)-2 및 제3 부화소 입력 신호치 x3-(p, q)-2를 포함하는 3개의 부화소 입력 신호치들 중 최소치인, 화상 표시 장치의 구동 방법. - 제10항에 있어서,
C21 및 C22를 상수로 했을 때, 제(p, q) 번째 제2 화소의 제4 부화소 출력 신호치 X4 -(p, q)-2를,
에 의해 구하는, 화상 표시 장치의 구동 방법. - 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법으로서,
(A) 제1 방향으로 배열된 P0개의 화소와 제2 방향으로 배열된 Q0개의 화소를 포함하는, 합계 P0×Q0개의 화소가 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화상 표시 패널 및 신호 처리부를 포함하는 화상 표시 장치; 및
(B) 상기 화상 표시 장치를 배면으로부터 조명하기 위한 면 형상의 광원 장치를 포함하고,
각 화소는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소, 제3 원색을 표시하는 제3 부화소 및 제4 색을 표시하는 제4 부화소를 포함하고;
상기 신호 처리부는,
화소에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제1 부화소 출력 신호를 제1 부화소에 출력할 수 있고;
화소에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제2 부화소 출력 신호를 제2 부화소에 출력할 수 있고;
화소에 대한 제3 부화소 입력 신호에 기초하여 화소에 대한 제3 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제3 부화소 출력 신호를 제3 부화소에 출력할 수 있으며;
상기 구동 방법은,
상기 제2 방향을 따라 화소를 세었을 때 제(p, q) 번째(단, p=1, 2, ..., P0이며, q=1, 2, ..., Q0임) 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제2 신호, 및 상기 제2 방향을 따라 상기 제(p, q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제1 신호에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 구해진 제4 부화소 출력 신호를 제(p, q) 번째 화소의 제4 부화소에 출력하는 단계
를 포함하며, 상기 구동 방법은 또한 상기 신호 처리부에 의해 행해지는, 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법. - 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법으로서,
(A) 제1 방향으로 배열된 P개의 화소군과 제2 방향으로 배열된 Q개의 화소군을 포함하는, 합계 P×Q개의 화소군이 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화상 표시 패널 및 신호 처리부를 포함하는 화상 표시 장치; 및
(B) 상기 화상 표시 장치를 배면으로부터 조명하기 위한 면 형상의 광원 장치를 포함하고;
각 화소군은 상기 제1 방향을 따라 제1 화소와 제2 화소로 구성되어 있고;
상기 제1 화소는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 및 제3 원색을 표시하는 제3 부화소를 포함하고;
상기 제2 화소는 제1 원색을 표시하는 제1 부화소, 제2 원색을 표시하는 제2 부화소 및 제4 색을 표시하는 제4 부화소를 포함하고;
상기 신호 처리부는,
적어도 제1 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 제1 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제1 부화소 출력 신호를 제1 화소의 제1 부화소에 출력할 수 있고;
적어도 제1 화소에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 제1 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제2 부화소 출력 신호를 제1 화소의 제2 부화소에 출력할 수 있고;
적어도 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호에 기초하여 제2 화소에 대한 제1 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제1 부화소 출력 신호를 제2 화소의 제1 부화소에 출력할 수 있고;
적어도 제2 화소에 대한 제2 부화소 입력 신호에 기초하여 제2 화소에 대한 제2 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제2 부화소 출력 신호를 제2 화소의 제2 부화소에 출력할 수 있으며;
상기 구동 방법은,
상기 제2 방향을 따라 화소를 세었을 때 제(p, q) 번째(단, p=1, 2, ..., P이며, q=1, 2, ..., Q임) 제2 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제2 신호, 및 상기 제2 방향을 따라 상기 제(p, q) 번째 화소에 인접한 인접 화소에 대한 제1 부화소 입력 신호, 제2 부화소 입력 신호 및 제3 부화소 입력 신호로부터 구해진 제4 부화소 제어 제1 신호에 기초하여 제4 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 구해진 제4 부화소 출력 신호를 제(p, q) 번째 제2 화소의 제4 부화소에 출력하는 단계; 및
적어도 제(p, q) 번째 제2 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호와 제(p, q) 번째 제1 화소에 대한 제3 부화소 입력 신호에 기초하여 제3 부화소 출력 신호를 구하고, 상기 제3 부화소 출력 신호를 제3 부화소에 출력하는 단계
를 포함하며, 상기 구동 방법은 또한 상기 신호 처리부에 의해 행해지는, 화상 표시 장치 조립체의 구동 방법.
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