KR20140076920A - 디스플레이 장치, 비디오 월 장치, 디스플레이 방법 및 비디오 월 장치의 디스플레이 방법 - Google Patents

디스플레이 장치, 비디오 월 장치, 디스플레이 방법 및 비디오 월 장치의 디스플레이 방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이 장치를 개시한다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 장치에 있어서, 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널의 적어도 일 측면에 배치되어 인가전압에 따라 영상을 디스플레이하는 포토닉 크리스탈 어레이와, 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 전극과, 디스플레이 패널에 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

디스플레이 장치, 비디오 월 장치, 디스플레이 방법 및 비디오 월 장치의 디스플레이 방법{DISPLAY APPRATUS, VIDEO WALL APPARATUS, DISPLAY METHOD AND VIDEO WALL DISPLAY METHOD}
본 발명은 비디오 월에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비디오 월 장치를 구성하는 개별 디스플레이 장치 사이에 연속적인(seamless) 비디오 월 영상을 디스플레이할 수 있는 디스플레이 장치, 비디오 월 장치, 디스플레이 방법 및 비디오 월 장치의 디스플레이 방법에 관한 것이다.
비디오월(video wall)은 광고, 엔터테인먼트, 스포츠, 방송 등의 목적으로 복수의 디스플레이 장치가 함께 사용되어 하나의 영상을 표현하는 기술이다.
예를 들어, 비디오월(video wall)은 박람회 등에서 비디오월을 구성하는 각 디스플레이 장치가 동일한 영상을 동시에 디스플레이하거나, 서로 다른 영상을 각각 디스플레이하여 하나의 전체 영상으로 조합하는 형태로 디스플레이하는데 사용된다. 이 경우 자연스럽고 통일적인 영상을 디스플레이하기 위한 여러 기술적 방안이 고려된다.
특히, 복수의 디스플레이 장치가 배치되어 하나의 전체 영상을 디스플레이할 때, 끊김 없는(seamless) 자연스러운 영상을 디스플레이할 필요가 있다. 그러나, 각 디스플레이 장치는 디스플레이 패널과 디스플레이 패널을 지지하는 배젤을 필수적으로 포함하여 끊김 없는 영상을 구현하는 것이 어렵게 된다. 즉, 배젤은 디스플레이 패널을 둘러싸면서 배치되는데 배젤은 영상을 디스플레이할 수 있는 영역이 아니므로 복수의 디스플레이 장치가 배치된 경우 이 영역에서 영상이 끊어지게 된다. 특히, 두 대의 디스플레이 장치는 각각 배젤을 갖으므로 비디오 월에서 실질적으로 영상이 끊어지는 영역은 두 개의 배젤의 너비에 이른다.
이처럼 배젤로 인해 영상의 끊어지는 부분이 발생하게 되므로 비디오 월은 자연스럽고 완전한 영상을 디스플레이하는데 한계를 갖는다. 따라서, 많은 제조사들은 디스플레이 장치의 배젤의 너비를 최대한 좁게 제조하는 노력을 기울인다. 그러나, 디스플레이 장치의 배젤을 완전히 제거하는 것은 불가능하므로 배젤의 영향을 줄이는 작업은 비디오 월 분야의 오랜 과제이다.
본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 디스플레이 장치의 배젤 부위에 영상을 디스플레이할 수 있는 수단을 구비함으로써 끊김 없는 비디오 월 영상을 디스플레이할 수 있는 디스플레이 장치, 비디오 월 장치, 디스플레이 방법 및 비디오 월 장치의 디스플레이 방법을 제공하기 위함이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널의 적어도 일 측면에 배치되어 인가전압에 따라 영상을 디스플레이하는 포토닉 크리스탈 어레이와, 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 전극과, 상기 디스플레이 패널에 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
이때, 상기 디스플레이 패널의 가장자리에 배치된 베젤을 더 포함하고, 상기 포토닉 크리스탈 어레이는 상기 베젤의 일 영역 상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역에 디스플레이되는 영상의 컬러정보에 기초하여 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역을 이미지 블록으로 설정하고, 상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값의 평균을 산출하거나 상기 설정된 이미지 블록에서 가장 빈도수가 높은 픽셀값을 산출하여, 상기 산출된 픽셀값에 대응되는 전압을 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 인가하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역을 이미지 블록으로 설정하여 상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값들을 Hue타입의 픽셀값으로 변환하고, 상기 변환된 픽셀값들의 평균을 산출하거나, 상기 변환된 픽셀값들 중 가장 빈도수가 높은 픽셀값을 산출하여, 상기 산출된 픽셀값에 대응되는 전압을 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 인가하도록 제어할 수 있다.
상기 포토닉 크리스탈 어레이는, 상기 인가 전압에 따라 이온농도가 변하는 전해용매와, 상기 전해용매와 접촉하는 포토닉 크리스탈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 포토닉 크리스탈은, 전기적 자극 또는 이온농도 변화에 따라 전자기 복사에 영향을 주도록 도메인의 주기적 구조가 가역적으로 변화될 수 있는 재료로서, 소수성 블록 중합체와 친수성 블록중합체로 구성된 이블록공중합체(diblock copolymer)일 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 비디오 월 장치는, 상술한 디스플레이 장치를 복수 개 구비한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 비디오 월 장치는, 복수의 디스플레이 패널과, 상기 복수의 디스플레이 패널 사이에 배치되어 인가전압에 따라 영상을 디스플레이하는 포토닉 크리스탈 어레이와, 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 전극과, 상기 복수의 디스플레이 패널에 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하도록 제어하는 제어부을 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 방법은, 디스플레이 방법에 있어서, 디스플레이 패널 상에 영상을 디스플레이하는 단계와, 상기 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 단계를 포함하고, 상기 포토닉 크리스탈 어레이는, 상기 디스플레이 패널의 적어도 일 측면에 배치되어 인가전압에 따라 영상을 디스플레이한다.
상기 포토닉 크리스탈 어레이는 상기 디스플레이 패널의 가장자리에 배치된 베젤의 일 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 전압 인가 단계는, 상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역에 디스플레이되는 영상의 컬러정보에 기초하여 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가할 수 있다.
또한, 상기 전압 인가 단계는, 상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역을 이미지 블록으로 설정하는 단계와, 상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값의 평균을 산출하거나 상기 설정된 이미지 블록에서 가장 빈도수가 높은 픽셀값을 산출하는 단계와, 상기 산출된 픽셀값에 대응되는 전압을 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전압 인가 단계는, 상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역을 이미지 블록으로 설정하는 단계와, 상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값들을 Hue타입의 픽셀값으로 변환하는 단계와, 상기 변환된 픽셀값들의 평균을 산출하거나, 상기 변환된 픽셀값들 중 가장 빈도수가 높은 픽셀값을 산출하는 단계와, 상기 산출된 픽셀값에 대응되는 전압을 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 포토닉 크리스탈 어레이는, 상기 인가 전압에 따라 이온농도가 변하는 전해용매와, 상기 전해용매와 접촉하는 포토닉 크리스탈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 포토닉 크리스탈은, 전기적 자극 또는 이온농도 변화에 따라 전자기 복사에 영향을 주도록 도메인의 주기적 구조가 가역적으로 변화될 수 있는 재료로서, 소수성 블록 중합체와 친수성 블록중합체로 구성된 이블록공중합체(diblock copolymer)일 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 비디오 월 장치의 디스플레이 방법은, 비디오 월 장치의 디스플레이 방법에 있어서, 복수의 디스플레이 패널 상에 영상을 디스플레이하는 단계와, 상기 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 상기 복수의 디스플레이 패널 사이에 배치되는 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 단계를 포함한다.
상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 본 발명은 디스플레이 장치의 배젤 부위에 영상을 디스플레이할 수 있는 수단을 구비함으로써 끊김 없는 비디오 월 영상을 디스플레이할 수 있는 디스플레이 장치, 비디오 월 장치, 디스플레이 방법 및 비디오 월 장치의 디스플레이 방법을 제공한다.
도 1은 종래 비디오 월을 도시한 모식도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비디오 월 장치를 도시한 모식도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 포토닉 크리스탈 어레이와 배젤의 배치를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토닉 클리스탈 어레이에 영상을 디스플레이하는 방법의 블록도,
도 6은 도 5의 방법에 따라 디스플레이하는 방법을 설명하는 모식도,
도 7은 포토닉 크리스탈 어레이의 단위 셀의 구조를 도시한 단면도,
도 8은 전술한 비디오 월 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 방법을 도시한 흐름도, 그리고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비디오 월 장치의 디스플레이 방법을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 설명한다.
비디오 월 장치
도 1은 종래 비디오 월(1)을 도시한 모식도이다.
비디오 월은 복수의 디스플레이 장치로 구성되어 박람회 등에서 비디오월을 구성하는 각 디스플레이 장치가 동일한 영상을 동시에 디스플레이하거나, 서로 다른 영상을 각각 디스플레이하여 하나의 전체 영상으로 조합하는 형태로 디스플레이하는데 사용된다.
도 1의 경우 하나의 사과에 대한 영상을 4 대의 디스플레이 장치가 동시에 디스플레이 하는 상황이 묘사된다. 도 1에 도시된 것처럼 각 디스플레이 장치는 디스플레이 스크린(10-1, 10-2, 10-3, 10-4)을 통해 하나의 영상의 각 부분 영상을 각각 디스플레이한다. 그리고, 각 디스플레이 장치는 배젤(20)을 포함하는데, 배젤(20) 부분은 영상을 디스플레이하지는 못한다. 따라서, 각 디스플레이 장치의 배젤(20)은 아무런 영상이 디스플레이되지 않으므로 전체 영상에서 영상이 끊어지게 보이는 부분이 생긴다. 특히, 각 디스플레이 장치의 배젤(20)이 서로 만나는 부분(21)은 비디오 월의 가장자리에 비해서 영상이 디스플레이 되지 않는 영역이 더 넓으므로 영상이 확연하게 끊어져서 보인다. 이러한 부분으로 인해 시청자는 시청 피로감을 느낄 수 있고, 시청자의 콘텐츠 인식이 방해를 받으므로 광고 등 디스플레이 목적에 따른 효과가 떨어질 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 월 장치(1000)는 상술한 문제점을 해결한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비디오 월 장치(1000)를 도시한 모식도이다.
도 2에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 비디오 월 장치(1000) 역시 도 1의 비디오 월 장치(1)와 마찬가지로 복수의 디스플레이 장치를 포함한다. 각 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(10-1, 10-2, 10-3, 10-4)을 구비하고, 연속적으로 배치되어 하나의 영상의 부분을 디스플레이한다.
복수의 디스플레이 패널 사이에는 디스플레이 패널과 다른, 디스플레이 수단이 구비된다. 그리고, 인접한 디스플레이 패널의 영상 정보에 기초하여 상기 다른 디스플레이 수단에 영상이 디스플레이된다. 도 2에서 왼쪽 사과는 상부 디스플레이 패널(10-1)과 하부 디스플레이 패널(10-2)에 디스플레이되고 있으며, 상부 디스플레이 패널(10-1)과 하부 디스플레이 패널(10-2) 사이의 영역(21)은 상부 디스플레이 패널(10-1)에 디스플레이된 사과의 부분 영상과 하부 디스플레이 패널(10-2)에 디스플레이된 사과의 부분 영상에 기초하여 설정된 영상이 디스플레이된다.
일 실시 예로 상기 복수의 디스플레이 패널 사이에는 포토닉 크리스탈 어레이가 배치될 수 있다. 포토닉 크리스탈 어레이는 유전체를 주기적으로 배열한 인공결정을 말하는 것으로 결정격자 간격에 따라 반사되는 빛의 파장이 결정되기 때문에 다양한 색상을 낼 수 있으므로, 이러한 격자 간격을 조절하여 디스플레이에 사용할 수 있다.
1차원적 주기성 라멜라 구조를 가진 소수성 블록-친수성 고분자 전해질 블록 중합체에 대한 논문(Broad-wavelength-range chemically tunable block-copolymer photonic gels, Nature Materials 2007, Vol.6, No. 12, 957-960)은 포토닉 크리스탈 구조의 주기성 및/또는 굴절율을 변화시킴으로써 스톱밴드(stop band)의 위치를 조절할 수 있음을 밝히고 있다.
이때, 비디오 월 장치(1000)는 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 전극(미도시)을 포함하고, 비디오 월 장치(1000)의 제어부(미도시)는 복수의 디스플레이 패널에 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하도록 상기 전극(미도시)을 제어한다.
상기와 같은 구성을 통해 전체 영상이 끊어져서 보이지 않게 할 수 있고, 자연스러운 비디오 월 구현이 가능하게 된다.
디스플레이 장치
이하에서는 상술한 비디오 월 장치(1000)를 구성하는 각 디스플레이 장치의 구성과 동작을 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 포토닉 크리스탈 어레이(120), 전극(130), 제어부(140)를 포함한다.
디스플레이 패널은 영상을 디스플레이하는 구성이다. 디스플레이 패널은 유기발광 다이오드 OLED(Organic Light Emitting Diodes), 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel: LCD Panel), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), VFD(Vacuum Fluorescent Display), FED(Field EmissionDisplay), ELD(Electro Luminescence Display)등 다양한 디스플레이 기술로 구현될 수 있다. 디스플레이 패널은 주로 발광형으로 이루어질 것이지만, 반사형 디스플레이(E-ink, P-ink, Photonic Crystal)를 배제하는 것은 아니다. 또한, 플렉서블 디스플레이(flexible display), 투명 디스플레이(transparent display) 등으로 구현 가능할 것이다.
포토닉 크리스탈 어레이(120)는 상기 디스플레이 패널(110)의 적어도 일 측면에 배치되어 인가전압에 따라 영상을 디스플레이한다. 포토닉 크리스탈 어레이(120)는 디스플레이되는 영상이 끊어지지 않게 보이는 목적으로 구비되는 구성이므로 디스플레이 패널(110)의 일측면에 배치되고 필요에 따라 복수의 디스플레이 패널 사이에 위치한다. 본 명세서에서는 포토닉 크리스탈 어레이를 중심으로 실시 예를 기재하지만, 디스플레이 기능이 되는 다른 종류의 수단으로 대체 가능할 것이다.
전극(130)은 상기 포토닉 크리스탈 어레이(120)에 전압을 인가한다. 전술한 것처럼 포토닉 크리스탈 어레이(120)에 전압을 인가하는 경우 주기성 및/또는 굴절율을 변화시켜 스톱 밴드의 위치를 조절할 수 있으므로, 가역적으로 색상을 표시할 수 있게 된다. 전극(130)은 제어부(140)에 따라 조절된다.
제어부(140)는 상기 디스플레이 패널(110)에 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 상기 포토닉 크리스탈 어레이(120)에 전압을 인가하도록 포토닉 크리스탈 어레이(120)를 제어한다. 제어부(140)는 이 밖에도 디스플레이 장치(100)의 동작 전반을 제어하며 특히, 하기와 같이 디스플레이 패널(110)에 영상을 디스플레이하는 동작을 제어한다.
다만, 실시 예에 따라 포토닉 크리스탈 어레이(120)의 제어부(140)와 디스플레이 패널(120)의 제어부는 독립적으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 범용 디스플레이 장치를 이용해 비디오 월을 구성하는 경우 각 디스플레이 장치의 디스플레이 패널은 각 디스플레이 장치의 제어부가 동작을 제어할 수 있고, 포토닉 크리스탈 어레이(120)의 동작은 별도의 제어부가 제어할 수 있다.
한편, 디스플레이 장치(100)는 상기 디스플레이 패널(110)에 영상을 출력하는 회로구성으로서, 타이밍 컨트롤러(미도시), 게이트 드라이버(미도시), 데이터 드라이버(미도시), 전압 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(미도시)는 게이트 제어신호(주사 제어신호), 데이터 제어신호(데이터 신호)를 생성하고, 입력받은 R, G, B 데이터를 재정렬하여 데이터 드라이버(미도시)에 공급한다.
게이트 드라이버(미도시)는 타이밍 컨트롤러(미도시)에 의해 생성된 게이트 제어 신호에 따라 전압 구동부(미도시)로부터 제공받은 게이트 온/오프 전압(Vgh/Vgl)을 디스플레이 패널(110)에 인가한다.
데이터 드라이버(미도시)는 타이밍 컨트롤러(미도시)에 의해 생성된 데이터 제어 신호에 따라 스케일링이 완료되고 영상 이미지 프레임의 RGB 데이터를 디스프플레이 패널(110)에 입력한다.
전압 구동부(미도시)는 게이트 드라이버(미도시), 데이터 드라이버(미도시), 디스플레이 패널(110) 등에 각각의 구동 전압을 생성하여 전달한다.
상기 영상 출력 회로의 각 구성은 본 발명의 기술적 특징은 아니므로 상세한 설명은 생략한다.
한편, 전술한 디스플레이 장치(100)는 상기 디스플레이 패널(110)의 가장자리에 배치된 베젤을 더 포함할 수 있고, 이 경우 전술한 포토닉 크리스탈 어레이(120)는 배젤의 일 영역 상에 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 포토닉 크리스탈 어레이(120)와 배젤(150)의 배치를 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 것처럼 포토닉 크리스탈 어레이(120)는 배젤(150) 위에 배치될 수 있다. 그리고, 별도의 전력 라인을 갖을 수 있다. 이러한 구성은 비디오 월을 위해 특화된 디스플레이 장치가 아닌 범용 디스플레이 장치를 이용하여 비디오 월을 구성하는 것을 용이하게 한다. 즉, 범용 디스플레이 장치를 나란하게 배치하고 디스플레이 장치의 배젤 위에 포토닉 크리스탈 어레이(120)를 배치함으로써 저렴한 비용으로 효율적으로 비디오 월을 구성하는 것이 가능할 것이다.
이하에서는 포토닉 클리스탈 어레이(120)에 영상을 디스플레이하는 방법을 설명한다.
포토닉 크리스탈 어레이(120)의 목적은 끊김 없는 영상을 구현하는데 있으므로, 포토닉 크리스탈 어레이(120)에 디스플레이되는 영상은 인접한 디스플레이 패널(110)에 디스플레이 되는 영상을 참조하여 생성되어야 한다. 즉, 전술한 제어부(140)는 상기 디스플레이 패널(110)의 기설정된 영역에 디스플레이되는 영상의 컬러정보에 기초하여 상기 포토닉 크리스탈 어레이(120)에 전압을 인가하도록 전극(130)을 제어한다. 좀더 상세한 과정은 도 5에서 설명된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토닉 클리스탈 어레이에 영상을 디스플레이하는 방법의 블록도이고, 도 6은 도 5의 방법에 따라 디스플레이하는 방법을 설명하는 모식도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 상기 제어부(140)는 디스플레이 패널(110)의 기설정된 영역을 이미지 블록으로 설정한다(S510). 상기 설정된 이미지 블록은 포토닉 크리스탈 어레이(120)에 디스플레이하기 위해 참조할 영상이 디스플레이된 디스플레이 패널(110)의 영역에 해당한다. 도 6에서 포토닉 크리스탈 어레이(120)의 일 영역(121)의 영상을 생성하기 위해 인접한 디스플레이 패널의 영역(111)을 이미지 블록으로 설정할 수 있다.
다음으로, 제어부(140)는 상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값들을 Hue타입의 픽셀값으로 변환할 수 있다(S520). 이미지 블록의 픽셀값 즉, 디스플레이 패널에 표시된 색은 다양한 색좌표로 표현 가능하다. 예를 들어 RGB 색좌표의 경우 빨강, 초록, 파랑의 기본색을 혼합하여 구성한다. CMY 색좌표의 경우 RGB의 보색으로 구성된 색좌표를 이용한다. CMY 색좌표는 간편하게 RGB 색좌표로 변환가능하다. YUV 색좌표는 디지털 비디오에서 유럽의 비디오 표준에서 사용된다. 광도, 휘소 색도로 표현되며 RGB로 변환된다. YCbCr 색좌표는 JPEG, MPEG에서 사용되며 컬러공간과 컬러 이미지를 효과적으로 표현할 수 있다.
상기 색좌표는 복수의 값을 갖는데 Hue 타입의 단일의 픽셀값으로 변환이 가능하다. 이러한 Hue 타입의 픽셀값은 계산의 간편성 때문에 보편적으로 이용되고 있다. 상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값들이 RGB픽셀값으로 표현되는 경우 우선적으로 Hue타입의 픽셀값으로 변환된다.
다음으로, 제어부(140)는 상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값의 평균을 산출하거나 상기 설정된 이미지 블록에서 가장 빈도수가 높은 픽셀값을 산출한다(S530). 이미지 블록의 픽셀값이 균일한 경우 상기 이미지 블록의 평균을 산출할 수 있다. 예를 들어 도 6의 비디오 월 중앙 영역에 디스플레이된 사과의 기설정된 영역이 붉은 색으로 구성된 경우, 포토닉 크리스탈 어레이 부분도 유사한 붉은 색으로 디스플레이하려면 상기 영역의 픽셀값의 평균을 산출할 수 있다. 그러나, 이미지 블록의 픽셀값이 불균일한 경우 상기 설정된 이미지 블록에서 가장 빈도수가 높은 픽셀값을 산출할 수 있다. 즉, 이미지 블록에서 가장 지배적인(dominant) 픽셀값을 산출한다. 예를 들어, 비디오 월 중앙 영역에 디스플레이된 사과의 기설정된 영역이 다양한 색상으로 이루어져 있는 경우 가장 지배적인 색상인 붉은 색에 대응되는 픽셀값을 산출한다.
제어부(140)는 상기 산출된 픽셀값에 대응되는 전압을 상기 포토닉 크리스탈 어레이(120)에 인가하도록 전극(130)을 제어한다(S540).
이하에서는 포토닉 크리스탈 어레이의 구조를 설명한다.
도 7은 포토닉 크리스탈 어레이의 단위 셀의 구조를 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 포토닉 크리스탈 어레이의 단위 셀(120-1)은 하부기판(131)과 상부기판(132), 스페이서(123), 각 기판에 형성된 제1 및 제2 전극(121, 122), 하부기판(131) 및 상부기판(132)과 양쪽 스페이서(123)에 의해 구획된 화소영역에 봉입된 전해용매(124) 및 포토닉 크리스탈(125)을 포함한다.
하부기판(131)은 및 상부기판(132)의 재질은 유리, 금속, 플라스틱 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나 반드시 이에 국한되지 않으며, 유연성이 필요하다면, 플라스틱 재질의 경우 유연성 고분자 필름, 금속 재질의 경우 금속 호일 등이 바람직하다. 디스플레이에 사용되므로 하부기판(131)과 상부기판(132) 중 적어도 하나는 투명한 재질로 사용될 수 있다.
상기 하부기판(131) 또는 상부기판(132)에는, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(미도시)와 화상을 표시하기 위한 화소 전극(제1 전극(121) 또는 제2 전극(122))이 매트릭스 형태(matrix type)로 위치하고, 이러한 다수의 박막 트랜지스터를 동작시키기 위해 게이트 라인과 데이터 라인이 직교하도록 형성될 수 있다.
스페이서(123)는 얇은 상부 및 하부기판을 깨지거나 휘어지지 않도록 소정의 갭을 유지하여 분리하고 절연체로서 주로 폴리이미드 및 감광성 유리 등이 이용된다. 본 발명에서는 또한 디스플레이 소자의 어레이 공정시 포토닉 크리스탈 용액의 프린팅을 위한 뱅크 역할을 하므로 포토닉 크리스탈 층의 주기적 구조 형성을 위한 용매 어닐링 공정에 견딜 수 있는 재료이어야 한다. 따라서, 패턴 형성이 용이하여야 하고, 내구성이 있으며, 어닐링 용매에 내성이 있는 재료로 프린팅 공정을 위해 소수성을 가지고 있을 수 있다. 이러한 감광성 재료의 예로서 폴리비닐알코올 수용액에 암모늄 디크로메이트가 광개시제로 첨가되고 수용성 불소 고분자재료가 첨가되어 소수성을 가질 수 있는 조성의 재료나 PC403(JSR)과 같은 광가교성 유기박막 형성 재료가 바람직하다.
전극은 제1 전극(121)과 제2 전극(122)이 있으며 각각 하부기판(131)과 상부기판(132)에 형성되어 양 단간 전압을 인가한다. 제1 전극(121) 또는 제2 전극(122)의 경우 전도성이 높은 재질이라면 어떤 재질이든지 제한되지 않으며, 주로 금속이 이용될 수 있다. 또한 단위 셀(122) 내로 입사 및 반사되는 경로에 있는 쪽에는 투명기판 상에 투명전극이 형성될 수 있고, ITO, FTO, SnO2, ZnO 등이 사용될 수 있다. 각 단위 셀(120-1)에서 제2 전극(122)은 제1 전극(121)과 대향되어 있다.
전해용매(124)는 본 단위 셀(120-1)의 화학적인 튜닝을 가능하게 하는 매개체로서, 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이의 전압에 따라 이온농도의 기울기를 형성시키는 역할을 한다. 전해용매(124)의 종류는 전해용매는 가해진 전압에 따라 이온농도가 변화하는 물질이면 특별히 한정되지 않으며 염이 용해된 수용액이나 이온성 액체, 예를 들면 이미다졸륨과 같은 이온성 유기용매가 이용될 수 있다.
포토닉 크리스탈(125)은 본 발명의 반사형 디스플레이의 실질적인 구동을 담당하는 매체로 하부기판(131) 위에 적층되어 있으며 전해용매(124)와 직접 접촉해 있다. 이는 물리적 또는 화학적 성질이 다른 영역으로 구분 지워지는 도메인들 간의 1차원, 2차원, 또는 3차원의 주기적 구조를 가질 수 있어서, 주기성에 따라 전자기파에 의해 반사되는 스톱 밴드의 위치가 결정된다. 포토닉 크리스탈(125) 내의 도메인의 종류가 두 가지이고 그 둘 사이의 굴절률의 차이가 커지면 스톱 밴드도 커지게 된다.
포토닉 크리스탈(125)로 사용할 수 있는 재료는 외부의 자극, 예를 들어 전기적 자극 또는 이온농도의 변화에 따라 전자기 복사에 영향을 주도록 도메인의 주기적 구조가 가역적으로 변화될 수 있는 재료이면 제한되지 않는다. 소수성 블록중합체와 친수성 블록중합체로 구성된 양매성 이블록공중합체(amphiphilic diblock copolymer)가 사용될 수 있다. 이러한 이블록 공중합체는 자기조립된 층상 구조체일 수 있다.
상기와 같이 포토닉 크리스탈(125)의 재료와 전해 용매(124)의 종류를 적절히 선택하고 복수의 포토닉 크리스탈 어레이의 단위 셀(120-1)을 배열하여 포토닉 크리스탈 어레이를 구성하는 경우, 전극을 통해 포토닉 크리스탈 어레이의 단위 셀(120-1) 별로 적절한 전압을 인가함으로써, 가시광선 영역 전 범위에서 전기화학적으로 가역적으로 색상이 조절되는 시스템 구현이 가능하다.
상술한 디스플레이 수단을 복수 개 구비함으로써 비디오 월 장치의 구현이 가능하다.
도 8은 전술한 비디오 월 장치(1000)의 구성을 도시한 블록도이다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 비디오 월 장치(1000)는 복수의 디스플레이 패널(111, 112, 113)을 구비하고, 상기 복수의 디스플레이 패널(111, 112, 113) 사이에 배치되어 인가전압에 따라 영상을 디스플레이하는 포토닉 크리스탈 어레이(120-1, 120-2, ...)를 포함하며, 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 전극(130)과, 상기 복수의 디스플레이 패널(111, 112, 113)에 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하도록 제어하는 제어부(140)를 포함한다.
각 구성에 대해서는 전술한 바와 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
디스플레이 방법
이하에서는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 방법 및 비디오 월 장치의 디스플레이 방법을 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 방법은 디스플레이 패널에 영상을 디스플레이하는 단계(S910)와, 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 단계(S920)를 포함한다.
이때, 상기 포토닉 크리스탈 어레이는, 상기 디스플레이 패널의 적어도 일 측면에 배치되어 인가전압에 따라 영상을 디스플레이한다.
또한, 상기 포토닉 크리스탈 어레이는 상기 디스플레이 패널의 가장자리에 배치된 베젤의 일 영역 상에 배치될 수 있다.
한편, 상기 전압 인가 단계는, 상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역에 디스플레이되는 영상의 컬러정보에 기초하여 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가할 수 있다. 구체적으로 상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역을 이미지 블록으로 설정하는 단계와, 상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값들을 Hue타입의 픽셀값으로 변환하는 단계와, 상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값의 평균을 산출하거나 상기 설정된 이미지 블록에서 가장 빈도수가 높은 픽셀값을 산출하는 단계와, 상기 산출된 픽셀값에 대응되는 전압을 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 인가하는 단계를 통해 수행될 수 있다.
이때, 상기 포토닉 크리스탈 어레이는, 상기 인가 전압에 따라 이온농도가 변하는 전해용매와, 상기 전해용매와 접촉하는 포토닉 크리스탈을 포함한다.
또한, 포토닉 크리스탈은, 전기적 자극 또는 이온농도 변화에 따라 전자기 복사에 영향을 주도록 도메인의 주기적 구조가 가역적으로 변화될 수 있는 재료로서, 소수성 블록 중합체와 친수성 블록중합체로 구성된 이블록공중합체(diblock copolymer)일 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비디오 월 장치의 디스플레이 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비디오 월 장치의 디스플레이 방법은, 비디오 월 장치의 디스플레이 방법에 있어서, 복수의 디스플레이 패널 상에 영상을 디스플레이하는 단계(S1010)와, 상기 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 상기 복수의 디스플레이 패널 사이에 배치되는 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 단계(S1020)를 포함한다.
상술한 각 단계 및 각 단계의 세부 단계에 대해서는 전술한 디스플레이 장치와, 비디오 월 장치에 대한 설명에서 상술하였으므로 중복 설명은 생략한다.
기록매체
전술한 디스플레이 방법 및/또는 비디오 월 장치의 디스플레이 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 실행가능한 알고리즘을 포함하는 프로그램으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
1 : 종래의 비디오 월 장치
100 : 디스플레이 장치
110 : 디스플레이 패널 120 : 포토닉 크리스탈 어레이
130 : 전극 140 : 제어부
1000 : 비디오 월 장치

Claims (17)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 적어도 일 측면에 배치되어 인가전압에 따라 영상을 디스플레이하는 포토닉 크리스탈 어레이;
    상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 전극; 및
    상기 디스플레이 패널에 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하도록 제어하는 제어부;을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 가장자리에 배치된 베젤을 더 포함하고,
    상기 포토닉 크리스탈 어레이는 상기 베젤의 일 영역 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역에 디스플레이되는 영상의 컬러정보에 기초하여 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역을 이미지 블록으로 설정하고, 상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값의 평균을 산출하거나 상기 설정된 이미지 블록에서 가장 빈도수가 높은 픽셀값을 산출하여, 상기 산출된 픽셀값에 대응되는 전압을 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 인가하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역을 이미지 블록으로 설정하여 상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값들을 Hue타입의 픽셀값으로 변환하고, 상기 변환된 픽셀값들의 평균을 산출하거나, 상기 변환된 픽셀값들 중 가장 빈도수가 높은 픽셀값을 산출하여, 상기 산출된 픽셀값에 대응되는 전압을 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 인가하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 포토닉 크리스탈 어레이는,
    상기 인가 전압에 따라 이온농도가 변하는 전해용매; 및
    상기 전해용매와 접촉하는 포토닉 크리스탈을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 포토닉 크리스탈은,
    전기적 자극 또는 이온농도 변화에 따라 전자기 복사에 영향을 주도록 도메인의 주기적 구조가 가역적으로 변화될 수 있는 재료로서, 소수성 블록 중합체와 친수성 블록중합체로 구성된 이블록공중합체(diblock copolymer)인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 따른 디스플레이 장치를 복수 개 구비한 비디오 월 장치.
  9. 비디오 월 장치에 있어서,
    복수의 디스플레이 패널;
    상기 복수의 디스플레이 패널 사이에 배치되어 인가전압에 따라 영상을 디스플레이하는 포토닉 크리스탈 어레이;
    상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 전극; 및
    상기 복수의 디스플레이 패널에 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하도록 제어하는 제어부;을 포함하는 비디오 월 장치.
  10. 디스플레이 방법에 있어서,
    디스플레이 패널 상에 영상을 디스플레이하는 단계; 및
    상기 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 단계; 를 포함하고,
    상기 포토닉 크리스탈 어레이는, 상기 디스플레이 패널의 적어도 일 측면에 배치되어 인가전압에 따라 영상을 디스플레이하는 디스플레이 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 포토닉 크리스탈 어레이는 상기 디스플레이 패널의 가장자리에 배치된 베젤의 일 영역 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전압 인가 단계는,
    상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역에 디스플레이되는 영상의 컬러정보에 기초하여 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 전압 인가 단계는,
    상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역을 이미지 블록으로 설정하는 단계;
    상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값의 평균을 산출하거나 상기 설정된 이미지 블록에서 가장 빈도수가 높은 픽셀값을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 픽셀값에 대응되는 전압을 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 전압 인가 단계는,
    상기 디스플레이 패널의 기설정된 영역을 이미지 블록으로 설정하는 단계;
    상기 설정된 이미지 블록의 픽셀값들을 Hue타입의 픽셀값으로 변환하는 단계;
    상기 변환된 픽셀값들의 평균을 산출하거나, 상기 변환된 픽셀값들 중 가장 빈도수가 높은 픽셀값을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 픽셀값에 대응되는 전압을 상기 포토닉 크리스탈 어레이에 인가하는 단계;를 포함하는 디스플레이 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 포토닉 크리스탈 어레이는,
    상기 인가 전압에 따라 이온농도가 변하는 전해용매; 및
    상기 전해용매와 접촉하는 포토닉 크리스탈을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 포토닉 크리스탈은,
    전기적 자극 또는 이온농도 변화에 따라 전자기 복사에 영향을 주도록 도메인의 주기적 구조가 가역적으로 변화될 수 있는 재료로서, 소수성 블록 중합체와 친수성 블록중합체로 구성된 이블록공중합체(diblock copolymer)인 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  17. 비디오 월 장치의 디스플레이 방법에 있어서,
    복수의 디스플레이 패널 상에 영상을 디스플레이하는 단계; 및
    상기 디스플레이되는 영상 정보에 기초하여 상기 복수의 디스플레이 패널 사이에 배치되는 포토닉 크리스탈 어레이에 전압을 인가하는 단계; 를 포함하는 비디오 월 장치의 디스플레이 방법.



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