KR20160097444A - 표시 장치 - Google Patents

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김흰돌
손석윤
고재현
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Abstract

표시 장치는 표시 패널, 타이밍 컨트롤러, 게이트 드라이버, 및 데이터 드라이버를 포함한다. 상기 표시 패널은 복수의 화소들 및 복수의 서브 화소들을 포함한다. 상기 화소들 중 2개의 화소들은 5개의 서브 화소들을 포함하고, 상기 2 개의 화소들은 상기 5개의 서브 화소들 중 3번째 서브 화소를 서로 공유한다. 타이밍 컨트롤러는 4개의 상기 서브 화소들과 동일한 면적을 갖는 영역을 기초로 설정된 필터를 포함한다. 타이밍 컨트롤러는 입력 데이터를 기초로 레드, 그린, 블루, 및 화이트 데이터를 갖는 RGBW 데이터를 생성하고, 상기 RGBW 데이터에 상기 필터를 적용하여 상기 서브 화소들 각각에 대응하는 출력 데이터를 생성한다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 데이터 렌더링 동작을 수행하는 표시 장치에 관한 것이다.
종래의 디스플레이 장치의 각 화소는 레드, 그린 및 블루 색상을 각각 표현하는 3개의 서브 화소들을 포함한다. 이러한 구조를 RGB Stripe 구조라 한다.
최근 하나의 화소가 4개의 서브 화소들, 즉, 레드, 그린, 블루, 및 화이트 서브 화소들로 이루어진 RGBW 구조를 이용하여 디스플레이 장치의 휘도를 향상시키기 위한 기술이 개발되고 있다. 또한, RGB Stripe 구조의 각 화소가 형성되는 영역에 2개의 서브 화소들(RGBW 중 2 개)이 형성되도록 설계한 구조를 이용하여 디스플레이 장치의 전체적인 개구율 및 투과율을 늘리는 기술이 개발되고 있다.
본 발명은 더 높은 투과율 및 개구율을 갖는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 더 높은 색재현성을 갖는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 새로운 화소 구조에 적합한 데이터 렌더링 동작을 수행하는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
표시 장치는 표시 패널, 타이밍 컨트롤러, 게이트 드라이버, 및 데이터 드라이버를 포함한다.
상기 표시 패널은 각각이 복수의 서브 화소들을 포함하는 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 상기 화소들 중 2개의 화소들은 5개의 상기 서브 화소들을 포함하고, 상기 2개의 화소들은 상기 5개의 서브 화소들 중 3번째 서브 화소를 서로 공유할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 4개의 상기 서브 화소들과 동일한 면적을 갖는 영역을 기초로 설정된 필터를 포함할 수 있다. 상기 타이밍 컨트롤러는 입력 데이터를 기초로 레드, 그린, 블루, 및 화이트 데이터를 갖는 RGBW 데이터를 생성하고, 상기 RGBW 데이터에 상기 필터를 적용하여 상기 서브 화소들 각각에 대응하는 출력 데이터를 생성할 수 있다.
상기 게이트 드라이버는 상기 서브 화소들에 게이트 신호들을 제공할 수 있다.
상기 데이터 드라이버는 상기 서브 화소들에 상기 출력 데이터에 대응하는 데이터 전압들을 제공할 수 있다.
상기 서브 화소들은 2x4 또는 4x2로 배열된 8개의 서브 화소들로 이루어진 서브 화소 그룹 단위로 반복적으로 배열되고, 상기 서브 화소 그룹은 2 개의 레드 서브 화소들, 2 개의 그린 서브 화소들, 2 개의 블루 서브 화소들, 및 2 개의 화이트 서브 화소들을 포함할 수 있다.
상기 화소들 각각의 종횡비는 실질적으로 1:1일 수 있다.
상기 서브 화소들 각각의 종횡비는 실질적으로 1:2.5일 수 있다.
상기 서브 화소들 중 2x5로 배열된 서브 화소들은 실질적으로 정사각형을 이룰 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는, 감마 보정부, 감마 매핑부, 데이터 결정부, 서브 화소 렌더링부, 및 역감마 보정부를 포함할 수 있다.
상기 감마 보정부는 상기 입력 데이터를 선형화시킬 수 있다. 상기 감마 매핑부는 상기 선형화된 입력 데이터를 레드, 그린, 블루, 및 화이트 색역으로 매핑시켜 상기 RGBW 데이터를 생성할 수 있다. 상기 포화 데이터 결정부는 상기 RGBW 데이터를 상기 화소들 각각에 대응하는 단위 화소 데이터 마다 분석하여 포화된 색상 데이터를 갖는지 여부에 관한 정보를 갖는 포화 신호를 생성할 수 있다. 상기 서브 화소 렌더링부는 상기 RGBW 데이터를 렌더링하여 상기 서브 화소들 각각에 대응하는 렌더링 데이터를 생성할 수 있다. 상기 역감마 보정부는 상기 렌더링 데이터를 비선형화시킬 수 있다.
상기 필터는, 재샘플링 필터 및 박스 필터를 포함할 수 있다. 상기 재샘플링 필터는 상기 렌더링 데이터 중 타켓 화소에 대응하는 데이터를 상기 RGBW 데이터 중 상기 타켓 화소와 상기 타켓 화소에 인접한 주위 화소들에 대응하는 데이터들을 근거로 생성할 수 있다. 상기 박스 필터는 상기 RGBW 데이터가 갖는 레드, 그린, 또는 블루 색상을 포함하는 도트 패턴 또는 사선 패턴을 보상할 수 있다.
상기 서브 화소 렌더링부는, 메타-샤프 필터, 셀프-샤프 필터, 패턴 검출 필터, 및 포화 색상 검출 필터를 포함할 수 있다.
상기 메타-샤프 필터는 상기 RGBW 데이터에 상기 재샘플링 필터를 적용하면서 왜곡되는 것을 보상할 수 있다. 상기 셀프-샤프 필터는 상기 RGBW 데이터가 갖는 레드, 그린, 또는 블루 색상을 포함하는 수평 라인 패턴 또는 수직 라인 패턴에 상기 재샘플링 필터를 적용하면서 왜곡되는 것을 보상할 수 있다. 상기 패턴 검출 필터는 제1 입력단 및 제2 입력단을 포함하고, 상기 RGBW 데이터를 분석하여 도트 패턴이나 사선 패턴이 검출되는지 여부에 따라 상기 제1 입력단과 상기 제2 입력단에 수신되는 데이터 중 어느 하나를 선택적으로 출력할 수 있다. 상기 포화 색상 검출 필터는 제3 입력단 및 제4 입력단을 포함하고, 상기 포화 신호를 분석하여 포화된 색상이 검출되는지 여부에 따라 상기 제3 입력단과 상기 제4 입력단에 수신되는 데이터 중 어느 하나를 선택적으로 출력할 수 있다.
상기 패턴 검출 필터의 상기 제1 입력단에는 상기 RGBW 데이터에 상기 재샘플링 필터를 적용한 데이터와 상기 RGBW 데이터에 상기 셀프-샤프 필터를 적용한 데이터를 합한 데이터가 입력될 수 있다. 상기 패턴 검출 필터의 상기 제2 입력단에는 상기 RGBW 데이터에 상기 박스 필터를 적용한 데이터가 입력될 수 있다.
상기 포화 색상 검출 필터의 상기 제3 입력단에는 상기 RGBW 데이터에 상기 재샘플링 필터를 적용한 데이터와 상기 RGBW 데이터에 상기 메타-샤프 필터를 적용한 데이터를 합한 데이터가 입력될 수 있다. 상기 포화 색상 검출 필터의 상기 제4 입력단에는 상기 패턴 검출 필터에서 출력된 데이터가 입력될 수 있다.
상기 재샘플링 필터는 제1 내지 제5 재샘플링 필터들을 포함할 수 있다. 상기 메타-샤프 필터는 상기 제1 내지 제5 재샘플링 필터들 각각과 대응하여 연산되는 제1 내지 제5 메타-샤프 필터들을 포함할 수 있다. 상기 셀프-샤프 필터는 상기 제1 내지 제5 재샘플링 필터들 각각과 대응하여 연산되는 제1 내지 제5 셀프-샤프 필터들을 포함할 수 있다. 상기 박스 필터는 제1 내지 제5 박스 필터들을 포함할 수 있다.
본 발명의 표시 장치에 의하면, 표시 장치의 투과율 및 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 표시 장치의 색재현성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 표시 패널의 일부를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 제1 화소와 그 주변을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4은 도 2의 하나의 서브 화소(레드 서브 화소)와 그 주변을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5은 도 1의 타이밍 컨트롤러를 도시한 블록도이다.
도 6는 도 5의 서브 화소 렌더링부를 도시한 블록도이다.
도 7은 표시 패널에 재샘플링 영역을 도시한 도면이다.
도 8은 표시 패널에서 도 7의 재샘플링 영역을 차지하는 화소 영역들의 비율을 도시한 도면이다.
도 9a 내지 도 9e는 제1 내지 제5 재샘플링 필터들을 도시한 도면이다.
도 10a 내지 도 10e는 제1 내지 제5 메타-샤프 필터들을 도시한 도면이다.
도 11a 내지 도 11e는 제1 내지 제5 셀프-샤프 필터들을 도시한 도면이다.
도 12는 박스 필터들을 도출하는 과정을 도시한 도면이다.
도 13a 내지 도 13e는 제1 내지 제5 박스 필터들을 도시한 도면이다.
도 14은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 표시 패널의 일부를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 표시 패널의 일부를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 타이밍 컨트롤러(200), 게이트 드라이버(300), 및 데이터 드라이버(400)를 포함한다.
표시 패널(100)은 영상을 표시한다. 표시 패널(100)은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 유기발광 표시 패널(organic light emitting display panel), 전기영동 표시 패널(electrophoretic display panel), 및 일렉트로웨팅 표시 패널(electrowetting display panel) 등이 채용될 수 있다.
표시 패널(100)이 자발광형 표시 패널인 유기발광 표시 패널인 경우, 표시 패널(100)에 광을 제공하는 백라이트 유닛이 요구되지 않는다. 하지만, 표시 패널(100)이 비발광형인 액정 표시 패널인 경우, 표시 장치(1000)는 표시 패널(100)에 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 제1 방향(DR1)으로 연장하는 복수의 게이트 라인들(GL1~GLk)과 상기 제1 방향(DR1)에 교차하는 제2 방향(DR2)으로 연장하는 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)을 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 복수의 서브 화소들(SP)을 포함한다. 서브 화소들(SP) 각각은 게이트 라인들(GL1~GLk) 및 데이터 라인들(DL1~DLm)에 연결될 수 있다. 도 1에는 제1 게이트 라인(GL1)과 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 서브 화소(SP)를 일 예로 도시하였다.
표시 패널(100)은 복수의 화소들(PX_A, PX_B)을 포함할 수 있다. 복수의 화소들(PX_A, PX_B) 각각은 x.5개(x는 자연수)의 서브 화소들을 포함할 수 있다. 즉, 복수의 화소들(PX_A, PX_B) 각각은 x개의 노말 서브 화소(SP_N)와 하나의 공유 서브 화소(SP_S)에 대한 일정 지분을 가질 수 있다. 두 개의 화소들(PX_A, PX_B)은 하나의 공유 서브 화소(SP_S)를 서로 공유할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 복수의 화소들(PX_A, PX_B) 각각은 2.5개의 서브 화소들을 포함하는 것을 예시적으로 설명한다.
타이밍 컨트롤러(200)는 외부의 그래픽 제어부(도시하지 않음)로부터 입력 데이터(RGB) 및 제어 신호(CS)를 수신한다. 입력 데이터(RGB)는 레드, 그린, 및 블루 데이터들로 이루어질 수 있다. 제어 신호(CS)는 프레임 구별 신호인 수직 동기 신호, 행 구별 신호인 수평 동기 신호, 데이터가 들어오는 구역을 표시하기 위해 데이터가 출력되는 구간 동안 하이 레벨인 데이터 인에이블 신호 및 메인 클록 신호를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(200)는 입력 데이터(RGB)를 근거로 서브 화소들(SP)에 대응하는 데이터들을 생성하고, 생성된 데이터의 데이터 포맷을 데이터 드라이버(400)의 인터페이스 사양에 맞도록 변환한다. 타이밍 컨트롤러(200)는 변환된 출력 데이터(RGBWf)를 데이터 드라이버(400)에 출력한다. 구체적으로, 타이밍 컨트롤러(200)는 입력 데이터(RGB)를 근거로 렌더링 동작을 수행하여 서브 화소들(SP)에 대응하는 데이터들을 생성한다. 이와 관련된 구체적인 내용은 후술된다.
타이밍 컨트롤러(200)는 제어 신호(CS)를 근거로 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(200)는 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 드라이버(300)에 출력하고, 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 드라이버(400)에 출력한다.
게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 드라이버(300)를 구동하기 위한 신호이고, 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 드라이버(400)를 구동하기 위한 신호이다.
게이트 드라이버(300)는 게이트 제어 신호(GCS)에 기초하여 게이트 신호를 생성하고, 게이트 신호를 게이트 라인들(GL1~GLk)에 출력한다. 게이트 제어 신호(GCS)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호와 게이트 온 전압의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호, 및 게이트 온 전압의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호를 포함할 수 있다.
데이터 드라이버(400)는 데이터 제어 신호(DCS)에 기초하여 변환된 출력 데이터(RGBWf)에 따른 계조 전압을 생성하고, 이를 데이터 전압으로 데이터 라인들(DL1~DLm)에 출력한다. 데이터 제어 신호(DCS)는 변환된 출력 데이터(RGBWf)가 데이터 드라이버(400)로 전송되는 것의 시작을 알리는 수평 시작 신호(STH), 데이터 라인들(DL1~DLm)에 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호, 및 공통 전압에 대해 데이터 전압의 극성을 반전시키는 반전 신호(액정 표시 패널의 경우)를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(200), 게이트 드라이버(300), 및 데이터 드라이버(400) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시 패널(100)에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 표시 패널(100)에 부착되거나, 별도의 인쇄회로기판(printed circuit board) 위에 장착될 수 있다. 이와는 달리, 게이트 드라이버(300) 및 데이터 드라이버(400) 중 적어도 하나는 게이트 라인들(GL1~GLk) 및 데이터 라인들(DL1~DLm)과 함께 표시 패널(100)에 집적될 수도 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러(200), 게이트 드라이버(300), 및 데이터 드라이버(400)는 단일 칩으로 집적될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 표시 패널의 일부를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 표시 패널(100)은 복수의 서브 화소들(R, G, B, W)을 포함할 수 있다. 서브 화소들(R, G, B, W)은 주요색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 본 실시예에서, 주요색은 레드, 그린, 블루, 및 화이트를 포함할 수 있다. 따라서, 서브 화소들(R, G, B, W)은 레드 서브 화소(R), 그린 서브 화소(G), 블루 서브 화소(B), 및 화이트 서브 화소(W)를 포함할 수 있다. 한편, 이에 제한되는 것은 아니고, 주요색은 옐로우, 시안, 및 마젠타 등 다양한 색상을 더 포함할 수 있다.
도 2에서 서브 화소들(R, G, B, W)은 2x4 로 배열된 8개의 서브 화소들로 이루어진 서브 화소 그룹(SPG) 단위로 반복적으로 배열될 수 있다. 서브 화소 그룹(SPG)은 2개의 레드 서브 화소들(R), 2개의 그린 서브 화소들(G), 2개의 블루 서브 화소들(B), 및 2개의 화이트 서브 화소들(W)을 포함할 수 있다.
도 2에서, 서브 화소 그룹(SPG) 중 제1행 서브 화소들은 제1 방향(DR1)으로 레드 서브 화소(R), 그린 서브 화소(G), 블루 서브 화소(B), 및 화이트 서브 화소(W) 순서로 배열될 수 있다. 또한, 서브 화소 그룹(SPG) 중 제2행 서브 화소들은 제1 방향(DR1)으로 블루 서브 화소(B), 화이트 서브 화소(W), 레드 서브 화소(R), 및 그린 서브 화소 순서(G)로 배열될 수 있다. 한편, 이에 제한되는 것은 아니고, 서브 화소 그룹(SPG) 내 서브 화소들의 색상 배열은 다양하게 변경될 수 있다.
표시 패널(100)은 화소 그룹들(PG1~PG4)을 포함할 수 있다. 화소 그룹들(PG1~PG4) 각각은 서로 인접한 두 개의 화소들을 포함할 수 있다. 도 2에서는 4개의 화소 그룹들(PG1~PG4)을 일 예로 도시하였다. 각 화소 그룹들(PG1~PG4)은 포함하는 서브 화소들의 색상 배열을 제외하고, 서로 동일한 구조를 가질 수 있다. 이하, 제1 화소 그룹(PG1)을 일 예로 설명한다.
제1 화소 그룹(PG1)은 제1 방향(DR1)으로 서로 인접한 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)를 포함할 수 있다. 도 2에서 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)는 해칭을 달리하여 표시하였다.
표시 패널(100)은 복수의 화소 영역들(PA1, PA2)을 포함하고, 각 화소 영역들(PA1, PA2)에는 화소들(PX1, PX2)이 배치된다. 이때, 화소들(PX1, PX2)은 표시 패널(100)의 해상도를 결정하는 단위 소자이고, 화소 영역들(PA1, PA2)은 각 화소들이 배치된 영역을 의미한다. 화소 영역들(PA1, PA2) 각각은 서로 다른 3 개의 색상을 표현할 수 있는 영역이다.
화소 영역들(PA1, PX2) 각각은 1:1의 제1 방향(DR1) 대 제2 방향(DR2)의 비율(이하, 종횡비)을 가지는 영역으로 설정될 수 있다. 이하에서, 설정된 화소 영역의 형상(종횡비)에 의해 하나의 화소는 하나의 서브 화소의 일부를 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 하나의 독립적인 서브 화소(일 예로, 제1 화소 그룹(PG1)의 블루 서브 화소(B)) 는 하나의 화소 내에 포함되지 않고, 하나의 독립적인 서브 화소(일 예로, 제1 화소 그룹(PG1)의 블루 서브 화소(B))의 일부가 하나의 화소 내에 포함될 수 있다.
제1 화소 영역(PA1)에는 제1 화소(PX1)가 배치되고, 제2 화소 영역(PA2)에는 제2 화소(PX2)가 배치된다.
제1 화소 영역(PA1)과 제2 화소 영역(PA2)에는 5 개의 서브 화소들(R, G, B, W, R)이 배치될 수 있다.
서브 화소들(R, G, B, W, R) 각각은 화소 그룹들(PG1~PG4) 중 어느 하나의 화소 그룹(PG1)에 포함될 수 있다. 즉, 서브 화소들(R, G, B, W, R)이 2 이상의 화소 그룹들 모두에 공통으로 포함되지 않을 수 있다.
서브 화소들(R, G, B, W, R) 중 제1 방향(DR1)으로 3번째 서브 화소(B, 이하, 공유 서브 화소)는 제1 화소 영역(PA1) 및 제2 화소 영역(PA2)에 중첩할 수 있다. 즉, 공유 서브 화소(B)는 제1 화소(PX1)와 제2 화소(PX2)에 포함된 서브 화소들(R, G, B, W, R) 중 가운데 배치되고, 제1 화소 영역(PA1) 및 제2 화소 영역(PA2)에 중첩할 수 있다.
제1 화소(PX1)와 제2 화소(PX2)는 공유 서브 화소(B)를 서로 공유할 수 있다. 이때, 제1 화소(PX1)와 제2 화소(PX2)가 공유 서브 화소(B)를 공유한다는 의미는, 공유 서브 화소(B)에 인가되는 블루 데이터가 입력 데이터(RGB) 중 제1 화소(PX1)에 대응하는 제1 블루 데이터와 입력 데이터(RGB) 중 제2 화소(PX2)에 대응하는 제2 블루 데이터를 근거로 생성된 데이터라는 의미이다.
마찬가지로, 제2 내지 제4 화소 그룹들(PG2~PG4) 각각에 포함된 두 개의 화소들은 하나의 공유 서브 화소를 서로 공유할 수 있다. 제1 화소 그룹(PG1)의 공유 서브 화소는 블루 서브 화소(B)이고, 제2 화소 그룹(PG2)의 공유 서브 화소는 화이트 서브 화소(W)이고, 제3 화소 그룹(PG3)의 공유 서브 화소는 레드 서브 화소(R)이고, 제4 화소 그룹(PG4)의 공유 서브 화소는 그린 서브 화소(G)일 수 있다.
즉, 표시 패널(100)은 각각이 인접한 두 개의 화소들을 포함하는 화소 그룹들(PG1~PG4)을 포함하고, 각 화소 그룹(PG1~PG4)의 두 개의 화소들(PX1, PX2)은 하나의 서브 화소(B)를 공유할 수 있다.
제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)는 동일한 수평 주사 구간 동안 구동될 수 있다. 수평 주사 구간은 하나의 게이트 신호의 펄스 온 구간으로 정의될 수 있다. 즉, 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)는 동일한 게이트 라인에 연결되어, 동일한 게이트 신호에 의해 구동될 수 있다. 마찬가지로, 제1 화소 그룹(PG1) 및 제2 화소 그룹(PG2)은 동일한 첫번째 수평 주사 구간 동안 구동될 수 있고, 제3 화소 그룹(PG3) 및 제4 화소 그룹(PG4)은 동일한 두번째 수평 주사 구간 동안 구동될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2) 각각은 2.5개의 서브 화소들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 화소(PX1)는 제1 방향(DR1)으로 레드 서브 화소(R), 그린 서브 화소(G), 및 블루 서브 화소(B)에 대한 1/2 지분을 포함할 수 있다. 제2 화소(PX2)는 제1 방향(DR1)으로 블루 서브 화소(B)에 대한 나머지 1/2 지분, 화이트 서브 화소(W), 및 레드 서브 화소(R)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2) 각각에 포함된 서브 화소들은 서로 다른 3 개의 색상을 표현할 수 있다. 제1 화소(PX1)는 레드, 그린, 및 블루를 표시하고, 제2 화소(PX2)는 블루, 화이트, 및 레드를 표시할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 서브 화소들의 개수는 화소들의 개수의 2.5배일 수 있다. 예를 들어, 두 개의 화소들(PX1, PX2)은 5개의 서브 화소들(R, G, B, W, R)을 포함할 수 있다. 다시 말해, 제1 방향(DR1)으로 5 개의 서브 화소들(R, G, B, W, R)은 두 개의 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)가 배치된 제1 화소 영역(PA1) 및 제2 화소 영역(PA2) 내에 배치될 수 있다.
도 3은 도 2의 제1 화소(PX1)와 그 주변을 확대하여 도시한 도면이다. 도 3에는 제1 방향(DR1)으로 서로 인접한 데이터 라인들(DLj~DLj+3, 1≤j<m)과 제2 방향(DR2)으로 서로 인접한 게이트 라인들(GLi, GLi+1, 1≤j<k)을 도시하였다. 도 3에서, 데이터 라인들(DLj~DLj+3, 1≤j<m)과 게이트 라인들(GLi, GLi+1, 1≤j<k)에 의해 구획된 영역에는 박막트랜지스터 및 박막트랜지스터와 연결된 전극이 구비될 수 있으나, 생략하였다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2) 각각의 종횡비(제1 방향(DR1) 길이(W1) 대 제2 방향(DR2) 길이(W3))는 실질적으로 1:1일 수 있다. 여기서 "실질적으로"라는 용어의 의미는 공정상 오차등에 의해 미세하게 달라질 수 있는 범위를 포함한다. 화소들(PX1, PX2)은 동일한 형상을 가지므로, 이하, 제1 화소(PX1)를 일 예로 설명한다.
제1 화소(PX1)의 제1 방향(DR1) 길이(W1)는 j번째 데이터 라인(DLj)의 제1 방향(DR1) 폭의 중심과 j+1번째 데이터 라인(DLj+1)의 제1 방향(DR1) 폭의 중심 사이의 거리(W2)의 2.5배로 정의될 수 있다. 다시 말해, 제1 화소(PX1)의 제1 방향(DR1) 길이(W1)는 j번째 데이터 라인(DLj)의 제1 방향(DR1) 폭의 중심과 j+2번째 데이터 라인(DLj+2)의 제1 방향(DR1) 폭의 중심 사이의 거리 및 j+2번째 데이터 라인(DLj+2)의 제1 방향(DR1) 폭의 중심과 j+3번째 데이터 라인(DLj+3)의 제1 방향(DR1) 폭의 중심 사이의 거리의 절반을 합친 값일 수 있다. 한편, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 화소(PX1)의 제1 방향(DR1) 길이(W1)는 j번째 데이터 라인(DLj)의 제1 방향(DR1) 폭의 중심과 j+6번째 데이터 라인의 제1 방향(DR1) 폭의 중심 사이의 거리의 절반으로 정의될 수 있다.
제1 화소(PX1)의 제2 방향(DR2) 길이(W3)는 i번째 게이트 라인(GLi)의 제2 방향(DR2) 폭의 중심과 i+1번째 게이트 라인(GLi+1)의 제2 방향(DR2) 폭의 중심 사이의 거리로 정의될 수 있다. 한편, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 화소(PX1)의 제2 방향(DR2) 길이(W3)는 i번째 게이트 라인(GLi)의 제2 방향(DR2) 폭의 중심과 i+2번째 게이트 라인의 제2 방향(DR2) 폭의 중심 사이의 거리의 절반으로 정의될 수 있다.
도 4은 도 2의 하나의 서브 화소(레드 서브 화소)와 그 주변을 확대하여 도시한 도면이다. 도 4에는 제1 방향(DR1)으로 서로 인접한 데이터 라인들(DLj, DLj+1, 1≤j<m)과 제2 방향(DR2)으로 서로 인접한 게이트 라인들(GLi, GLi+1, 1≤j<k)을 도시하였다. 도 4에서, 데이터 라인들(DLj, DLj+1, 1≤j<m)과 게이트 라인들(GLi, GLi+1, 1≤j<k)에 의해 구획된 영역에는 박막트랜지스터 및 박막트랜지스터와 연결된 전극이 구비될 수 있으나, 생략하였다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 서브 화소들(R, G, B, W) 각각의 종횡비(제1 방향(DR1) 길이(W4) 대 제2 방향(DR2) 길이(W5))는 실질적으로 1:2.5일 수 있다. 여기서 "실질적으로"라는 용어의 의미는 공정상 오차등에 의해 미세하게 달라질 수 있는 범위를 포함한다. 서브 화소들(R, G, B, W)은 동일한 형상을 가지므로, 이하, 레드 서브 화소(R)를 일 예로 설명한다.
레드 서브 화소(R)의 제1 방향(DR1) 길이(W4)는 j번째 데이터 라인(DLj)의 제1 방향(DR1) 폭의 중심과 j+1번째 데이터 라인(DLj+1)의 제1 방향(DR1) 폭의 중심 사이의 거리(W4)로 정의될 수 있다. 한편, 이에 제한되는 것은 아니고, 레드 서브 화소(R)의 제1 방향(DR1) 길이(W4)는 j번째 데이터 라인(DLj)의 제1 방향(DR1) 폭의 중심과 j+2번째 데이터 라인의 제1 방향(DR1) 폭의 중심 사이의 거리의 절반으로 정의될 수 있다.
레드 서브 화소(R)의 제2 방향(DR2) 길이(W5)는 i번째 게이트 라인(GLi)의 제2 방향(DR2) 폭의 중심과 i+1번째 게이트 라인(GLi+1)의 제2 방향(DR2) 폭의 중심 사이의 거리로 정의될 수 있다. 한편, 이에 제한되는 것은 아니고, 레드 서브 화소(R)의 제2 방향(DR2) 길이(W5)는 i번째 게이트 라인(GLi)의 제2 방향(DR2) 폭의 중심과 i+2번째 게이트 라인의 제2 방향(DR2) 폭의 중심 사이의 거리의 절반으로 정의될 수 있다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 2x5로 배열된 서브 화소들은 실질적으로 정사각형을 이룰 수 있다. 즉, 제1 화소 그룹(PG1) 및 제3 화소 그룹(PG3)에 포함된 서브 화소들은 실질적으로 정사각형을 이룰 수 있다.
또한, 화소 그룹들(PG1~PG4) 각각의 종횡비는 2:1일 수 있다. 제1 화소 그룹(PG1)을 일 예로 설명하면, 제1 화소 그룹(PG1)은 5 개의 서브 화소들(R, G, B, W, R)로 이루어질 수 있다. 제1 화소 그룹(PG1)을 이루는 서브 화소들(R, G, B, W, R) 각각의 종횡비는 실질적으로 2:n일 수 있다. 도 2의 실시예에서, n은 5이므로, 서브 화소들(R, G, B, W, R)의 종횡비는 1:2.5일 수 있다.
본 발명의 표시 장치에 의하면, 하나의 화소가 2.5개의 서브 화소들을 포함함으로서 RGB Stripe 구조와 동일한 해상도를 표현하면서도 데이터 라인들의 개수를 5/6로 감소시킬 수 있다. 데이터 라인들의 개수가 감소됨에 따라 데이터 드라이버(도 1의 400)의 구성이 간단하져 데이터 드라이버(도 1의 400)의 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 데이터 라인들의 개수가 감소됨에 따라 개구율도 증가할 수 있다.
또한, 본 발명의 표시 장치에 의하면, 하나의 화소에서 3가지 색상을 표시할 수 있으므로, 하나의 화소가 RGBW 중 2개의 서브 화소들을 포함하는 구조와 동일한 해상도를 갖는 경우에도 더 높은 색재현성을 가질 수 있다.
도 5는 도 1의 타이밍 컨트롤러를 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(200)는 감마 보정부(211), 감마 매핑부(213), 서브 화소 렌더링부(215), 역감마 보정부(217), 및 포화 데이터 결정부(219)를 포함한다.
감마 보정부(211)는 레드, 그린, 및 블루 데이터를 갖는 입력 데이터(RGB)를 수신한다. 일반적으로, 입력 데이터(RGB)는 비선형적 특성을 갖는다. 감마 보정부(211)는 비선형 특성을 갖는 입력 데이터(RGB)에 감마 함수를 적용하여 입력 데이터(RGB)를 선형화시킨다. 감마 보정부(211)는 이후의 블록들(감마 매핑부, 서브 화소 렌더링부)에서 데이터 처리를 용이하게 수행하기 위해 비선형 특성을 갖는 입력 데이터(RGB)를 근거로 선형화된 입력 데이터(RGB`)를 생성한다. 선형화된 입력 데이터(RGB`)는 감마 매핑부(213)에 제공된다.
감마 매핑부(213)는 선형화된 입력 데이터(RGB`)를 기초로 레드, 그린, 블루, 및 화이트 데이터를 갖는 RGBW 데이터(RGBW)를 생성할 수 있다. 감마 매핑부(213)는 색역 매핑 알고리즘(Gamut Mapping Algorism; GMA)을 통해 선형화된 입력 데이터(RGB`)의 RGB 색역을 RGBW 색역으로 매핑시켜 RGBW 데이터(RGBW)를 생성할 수 있다. RGBW 데이터(RGBW)는 서브 화소 렌더링부(215)에 제공될 수 있다. 감마 매핑부(213)는 RGBW 데이터(RGBW) 이외에, 선형화된 입력 데이터(RGB`)의 휘도 데이터를 더 생성할 수 있다. 휘도 데이터는 백라이트 유닛(미도시)의 휘도를 결정하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
서브 화소 렌더링부(215)는 RGBW 데이터(RGBW)에 대한 렌더링 동작을 수행하여 서브 화소들(R, G, B, W) 각각에 대응하는 렌더링 데이터(RGBW2)를 생성한다. RGBW 데이터(RGBW)는 각 화소 영역들에 대응하는 레드, 그린, 블루, 및 화이트로 이루어진 4 개의 색상에 관한 데이터를 가진다. 다만, 본 발명의 실시예에서, 하나의 화소는 서로 다른 3 색상을 표현하는 2.5개의 서브 화소들(공유 서브 화소 포함)을 가지므로, 렌더링 데이터(RGBW2)는 화소들 각각에 대응하여 레드, 그린, 블루, 및 화이트 중 3 개의 색상에 관한 데이터를 가질 수 있다. 서브 화소 렌더링부(215)에 대한 구체적인 설명은 후술된다.
렌더링 데이터(RGBW2)는 역감마 보정부(217)에 제공된다. 역감마 보정부(217)는 렌더링 데이터(RGBW2)에 대해 역감마 보정을 수행하여 렌더링 데이터(RGBW2)를 감마 보정 전의 비선형화된 RGBW 데이터(RGBW`)로 변환한다. 비선형화된 RGBW 데이터(RGBW`)의 데이터 포맷은 데이터 드라이버(400)의 사양에 맞게 변환되어 출력 데이터(RGBWf)로서 데이터 드라이버(400)에 제공된다.
포화 데이터 결정부(219)는 감마 매핑부(213)로부터 RGBW 데이터(RGBW)를 수신하고, RGBW 데이터(RGBW)를 화소들 각각에 대응하는 단위 화소 데이터 마다 분석하여 포화된 색상 데이터를 갖는지 여부에 관한 정보를 갖는 포화 신호(STR)를 생성한다. 포화 데이터 결정부(219)는 하나의 화소에 대응하는 단위 화소 데이터가 갖는 레드, 그린, 및 블루 데이터들 중 기 설정된 레벨 이상의 계조 값을 갖는 경우, 단위 화소 데이터가 포화된 색상 데이터를 갖는 것으로 판단한다. 포화 데이터 결정부(219)는 포화 신호(STR)를 서브 화소 렌더링부(215)에 출력한다.
도 6는 도 5의 서브 화소 렌더링부를 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 서브 화소 렌더링부(215)는 재샘플링 필터(Re-sampling Filter)(2151), 메타-샤프 필터(Meta-Sharp Filter)(2153), 셀프-샤프 필터(Self-Sharp Filter)(2155), 박스 필터(Box Filter)(2157), 패턴 검출 필터(2158), 및 포화 색상 검출 필터(2159)를 포함한다.
재샘플링 필터(2151)는 렌더링 데이터(RGBW2) 중 타켓 화소에 대응하는 데이터를 RGBW 데이터(RGBW) 중 타켓 화소와 타켓 화소에 인접한 주위 화소들에 대응하는 데이터들을 근거로 생성하기 위한 필터이다. 타켓 화소는 연산 또는 검출 대상이 되는 하나의 화소로 정의될 수 있다. 도 2의 표시 패널(100)의 구조 및 각 서브 화소들의 크기와 위치를 고려하여 재샘플링 필터(2151)의 필터 계수가 결정될 수 있다. 자세한 내용은 후술된다.
메타-샤프 필터(2153)는 RGBW 데이터(RGBW)가 갖는 특정 패턴에 재샘플링 필터(2151)를 적용하면서 왜곡되는 것을 보상하는 필터이다. 메타-샤프 필터(2153)는 화이트 색상과 블랙 색상으로 이루어진 패턴을 샤프닝 처리하여 재샘플링 필터(2151)를 통과하기 전에 가깝게 보상할 수 있다. 메타-샤프 필터(2153)를 통과한 데이터는 화이트 패턴의 블러(Blur) 문제가 완화될 수 있다.
셀프-샤프 필터(2155)는 RGBW 데이터(RGBW)가 갖는 레드, 그린, 또는 블루 색상을 포함하는 수평 라인 패턴 또는 수직 라인 패턴에 재샘플링 필터(2151)를 적용하면서 왜곡되는 것을 보상하는 필터이다. 셀프-샤프 필터(2155)는 레드, 그린, 또는 블루 색상을 포함하는 수평 라인 패턴 또는 수직 라인 패턴을 샤프닝 처리하여 재샘플링 필터(2151)를 통과하기 전에 가깝게 보상할 수 있다.
박스 필터(2157)는 RGBW 데이터(RGBW)가 갖는 레드, 그린, 또는 블루 색상을 포함하는 도트 패턴 또는 사선 패턴을 보상하는 필터이다. 박스 필터(2157)는 레드, 그린, 또는 블루 색상을 포함하는 도트 패턴 또는 사선 패턴을 도 2의 표시 패널(100)의 구조에서 적합하게 표현될 수 있도록 보상할 수 있다.
패턴 검출 필터(2158)는 제1 입력단(IT1)과 제2 입력단(IT2)을 포함한다. 패턴 검출 필터(2158)는 RGBW 데이터(RGBW)를 분석하여 도트 패턴이나 사선 패턴이 검출되는지 여부에 따라 제1 입력단(IT1)과 제2 입력단(IT2)에 수신되는 데이터 중 어느 하나를 선택적으로 출력한다.
패턴 검출 필터(2158)의 제1 입력단(IT1)에는 RGBW 데이터(RGBW)에 재샘플링 필터(2151)를 적용한 데이터와 RGBW 데이터(RGBW)에 셀프-샤프 필터(2155)를 적용한 데이터를 합한 데이터가 입력된다. 패턴 검출 필터(2158)의 제2 입력단(IT2)에는 RGBW 데이터(RGBW)에 박스 필터(2157)를 적용한 데이터가 입력된다.
패턴 검출 필터(2158)는 RGBW 데이터(RGBW) 중 타켓 화소에 대응하는 데이터가 도트 패턴이나 사선 패턴을 갖는 경우, 제2 입력단(IT2)에 입력된 타켓 화소에 대응하는 데이터를 출력한다. 패턴 검출 필터(2158)는 타켓 화소에 대응하는 RGBW 데이터(RGBW)가 도트 패턴이나 사선 패턴을 갖지 않는 경우, 제1 입력단(IT1)에 입력된 타켓 화소에 대응하는 데이터를 출력한다.
포화 색상 검출 필터(2159)는 제3 입력단(IT3) 및 제4 입력단(IT4)을 포함한다. 포화 색상 검출 필터(2159)는 포화 신호(STR)를 분석하여 포화된 색상이 검출되는지 여부에 따라 제3 입력단(IT3)과 제4 입력단(IT4)에 수신되는 데이터 중 어느 하나를 선택적으로 출력한다.
포화 색상 검출 필터(2159)의 제3 입력단(IT3)에는 RGBW 데이터(RGBW)에 재샘플링 필터(2151)를 적용한 데이터와 RGBW 데이터(RGBW)에 메타-샤프 필터(2153)를 적용한 데이터를 합한 데이터가 입력된다. 포화 색상 검출 필터(2159)의 제4 입력단(IT4)에는 패턴 검출 필터(2158)에서 출력된 데이터가 입력된다.
포화 색상 검출 필터(2159)는 RGBW 데이터(RGBW) 중 타켓 화소에 대응하는 데이터가 포화된 색상을 갖는 경우, 제4 입력단(IT4)에 입력된 데이터를 출력한다. 포화 색상 검출 필터(2159)는 RGBW 데이터(RGBW) 중 타켓 화소에 대응하는 데이터가 포화된 색상 데이터를 갖지 않는 경우, 제3 입력단(IT3)에 입력된 데이터를 출력한다.
포화 색상 검출 필터(2159)에서 출력된 데이터는 렌더링 데이터(RGBW2)로서 출력된다.
도 7은 표시 패널(100)에 재샘플링 영역을 도시한 도면이고, 도 8은 표시 패널(100)에서 도 7의 재샘플링 영역을 차지하는 화소 영역들의 비율을 도시한 도면이다. 도 7 및 도 8에는 레드 및 그린 서브 화소들에 대한 재샘플링 영역들(SA1~SA5)과 하나의 화소가 차지하는 화소 영역(PXA)을 도시하였다. 도 7에서 레드, 그린, 블루, 및 화이트 서브 화소들 각각은 서로 다른 해칭으로 표시하고, 범례에 각 해칭에 해당하는 서브 화소를 표시하였다.
도 7을 참조하면, 레드 서브 화소 및 그린 서브 화소 사이를 재샘플링 포인트(SP)로 설정한다. 재샘플링 포인트를 기준으로 서로 인접한 레드 서브 화소 및 그린 서브 화소가 커버해야할 재샘플링 영역들(SA1~SA5)을 설정한다.
상기 재샘플링 영역들(SA1~SA5) 각각은 4개의 서브 화소들과 동일한 면적을 갖도록 설정될 수 있다. 재샘플링 영역들(SA1~SA5)은 서로 동일한 면적을 갖도록 설정될 수 있다. 재샘플링 영역들(SA1~SA5) 각각은 대략적인 마름모 형상으로 설정될 수 있다. 재샘플링 영역들(SA1~SA5)은 화소 영역(PA) 내에서 재샘플링 포인트(SP)의 위치에 따라 제1 내지 제5 재샘플링 영역들(SA1~SA5)을 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 내지 제5 재샘플링 영역들(SA1~SA5) 각각에 중첩한 화소 영역들의 비율을 나타낼 수 있다. 도 8에서 제1 내지 제5 재샘플링 영역들(SA1~SA5) 각각은 해칭으로 표시하였다. 제1 재샘플링 영역(SA1)을 차지하는 제1 내지 제9 화소 영역들(PXA1~PXA9) 각각의 비율을 예시적으로 설명한다. 제1 내지 제9 화소 영역들(PXA1~PXA9)은 제1 재샘플링 영역(SA1)에 중첩하거나 인접하고 3x3 형태로 배치된다.
제1 재샘플링 영역(SA1)의 면적을 1이라 가정하면, 제2 화소 영역(PXA2), 제4 화소 영역(PXA4), 및 제8 화소 영역(PXA8) 각각은 제1 재샘플링 영역(SXA1)의 0.125를 차지한다. 제5 화소 영역(PXA5)은 제1 재샘플링 영역(SA1)의 0.5938을 차지하고, 제6 화소 영역(PXA6)은 제1 재샘플링 영역(SA1)의 0.0313을 차지한다.
도 9a는 제1 재샘플링 영역(SA1)을 차지하는 화소 영역들의 비율들에 따라 결정된 필터 계수를 갖는 제1 재샘플링 필터(RF1)를 도시한 도면이다. 도 9b 내지 도 9e는 제1 재샘플링 필터(RF1)과 유사한 방식으로 결정된, 제2 내지 제5 재샘플링 영역들(SA2~SA5) 각각을 차지하는 화소 영역들의 비율들에 따라 결정된 필터 계수를 갖는 제2 내지 제5 재샘플링 필터들(RF2~RF5)을 도시한 도면이다.
도 9a 내지 도 9e에 도시된 제1 내지 제5 재샘플링 필터들(RF1~RF5) 각각의 필터 계수들의 총합은 256인 것으로 도시하였다. 하지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 내지 제5 재샘플링 필터들(RF1~RF5) 각각의 필터 계수들은 서로의 비율로서 의미가 있으므로, 총합은 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제5 재샘플링 필터들(RF1~RF5) 각각의 필터 계수들의 총합을 1로 나타낼 수 있고, 256 보다 큰 값으로 나타낼 수 있다.
제1 재샘플링 필터(RF1)는 3x3 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 가질 수 있다. 제1 재샘플링 필터(RF1)의 제1행 제1열 필터 계수는 0이고, 제1행 제2열 필터 계수는 32이고, 제1행 제3열 필터 계수는 0이고, 제2행 제1열 필터 계수는 32이고, 제2행 제2열 필터 계수는 152이고, 제2행 제3열 필터 계수는 8이고, 제3행 제1열 필터 계수는 0이고, 제3행 제2열 필터 계수는 32이고, 제3행 제3열 필터 계수는 0일 수 있다.
제2 재샘플링 필터(RF2)는 3x2 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 가질 수 있다. 제2 재샘플링 필터(RF2)의 제1행 제1열 필터 계수는 16이고, 제1행 제2열 필터 계수는 16이고, 제2행 제1열 필터 계수는 96이고, 제2행 제2열 필터 계수는 96이고, 제3행 제1열 필터 계수는 16이고, 제3행 제2열 필터 계수는 16일 수 있다.
제3 재샘플링 필터(RF3)는 3x3 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 가질 수 있다. 제3 재샘플링 필터(RF3)의 제1행 제1열 필터 계수는 0이고, 제1행 제2열 필터 계수는 32이고, 제1행 제3열 필터 계수는 0이고, 제2행 제1열 필터 계수는 8이고, 제2행 제2열 필터 계수는 152이고, 제2행 제3열 필터 계수는 32이고, 제3행 제1열 필터 계수는 0이고, 제3행 제2열 필터 계수는 32이고, 제3행 제3열 필터 계수는 0일 수 있다.
제4 재샘플링 필터(RF4)는 3x2 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 가질 수 있다. 제4 재샘플링 필터(RF4)의 제1행 제1열 필터 계수는 4이고, 제1행 제2열 필터 계수는 28이고, 제2행 제1열 필터 계수는 64이고, 제2행 제2열 필터 계수는 128이고, 제3행 제1열 필터 계수는 4이고, 제3행 제2열 필터 계수는 28일 수 있다.
제5 재샘플링 필터(RF5)는 3x2 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 가질 수 있다. 제5 재샘플링 필터(RF5)의 제1행 제1열 필터 계수는 28이고, 제1행 제2열 필터 계수는 4이고, 제2행 제1열 필터 계수는 128이고, 제2행 제2열 필터 계수는 64이고, 제3행 제1열 필터 계수는 28이고, 제3행 제2열 필터 계수는 4일 수 있다.
도 9a 내지 도 9e에 도시된 제1 내지 제5 재샘플링 필터들(RF1~RF5)는 레드 서브 화소 및 그린 서브 화소 사이를 재샘플링 포인트(SP)로 설정하였을 때 도출되는 필터들이다. 도 7 및 도 8에 도시하지는 않았으나, 블루 서브 화소 및 화이트 서브 화소 사이를 재샘플링 포인트(SP)로 설정하였을 때 도출되는 필터들은 도 9a 내지 도 9e에 도시된 제1 내지 제5 재샘플링 필터들(RF1~RF5)과 동일하고, 순서에 차이가 있다.
제1 재샘플링 영역(SA1)과 제2 재샘플링 영역(SA2) 사이에 설정될 블루 서브 화소 및 화이트 서브 화소의 재샘플링 영역으로부터 도 9d의 제4 재샘플링 필터(RF4)가 도출된다. 제2 재샘플링 영역(SA2)과 제3 재샘플링 영역(SA3) 사이에 설정될 블루 서브 화소 및 화이트 서브 화소의 재샘플링 영역으로부터 도 9e의 제5 재샘플링 필터(RF5)가 도출된다. 제3 재샘플링 영역(SA3)과 제4 재샘플링 영역(SA4) 사이에 설정될 블루 서브 화소 및 화이트 서브 화소의 재샘플링 영역으로부터 도 9a의 제1 재샘플링 필터(RF1)가 도출된다. 제4 재샘플링 영역(SA4)과 제5 재샘플링 영역(SA5) 사이에 설정될 블루 서브 화소 및 화이트 서브 화소의 재샘플링 영역으로부터 도 9b의 제2 재샘플링 필터(RF2)가 도출된다. 제5 재샘플링 영역(SA5)과 미도시된 제6 재샘플링 영역(SA6) 사이에 설정될 블루 서브 화소 및 화이트 서브 화소의 재샘플링 영역으로부터 도 9c의 제3 재샘플링 필터(RF3)가 도출된다.
도 10a 내지 도 10e는 제1 내지 제5 메타-샤프 필터들(MF1~MF5)을 도시한 도면이다.
도 6 및 도 10a 내지 도 10e를 참조하면, 메타-샤프 필터(2153)는 제1 내지 제5 메타-샤프 필터들(MF1~MF5)을 포함할 수 있다.
도 10a 내지 도 10e에 도시된 제1 내지 제5 메타-샤프 필터들(MF1~MF5) 각각은 필터 계수들의 총합이 0일 수 있다.
제1 내지 제5 메타-샤프 필터들(MF1~MF5) 각각은 도 9a 내지 도 9e에 도시된 제1 내지 제5 재샘플링 필터들(RF1~RF5) 각각과 동일한 매트릭스 형태를 가질 수 있다.
제1 메타-샤프 필터(MF1)의 제1행 제1열 필터 계수는 0이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -32이고, 제1행 제3열 필터 계수는 0이고, 제2행 제1열 필터 계수는 -32이고, 제2행 제2열 필터 계수는 104이고, 제2행 제3열 필터 계수는 -8이고, 제3행 제1열 필터 계수는 0이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -32이고, 제3행 제3열 필터 계수는 0일 수 있다.
제2 메타-샤프 필터(MF2)의 제1행 제1열 필터 계수는 -16이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -16이고, 제2행 제1열 필터 계수는 -32이고, 제2행 제2열 필터 계수는 96이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -16이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -16일 수 있다.
제3 메타-샤프 필터(MF3)의 제1행 제1열 필터 계수는 0이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -32이고, 제1행 제3열 필터 계수는 0이고, 제2행 제1열 필터 계수는 -8이고, 제2행 제2열 필터 계수는 40이고, 제2행 제3열 필터 계수는 32이고, 제3행 제1열 필터 계수는 0이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -32이고, 제3행 제3열 필터 계수는 0일 수 있다.
제4 메타-샤프 필터(MF4)의 제1행 제1열 필터 계수는 -4이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -28이고, 제2행 제1열 필터 계수는 -64이고, 제2행 제2열 필터 계수는 128이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -4이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -28일 수 있다.
제5 메타-샤프 필터(MF5)의 제1행 제1열 필터 계수는 -28이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -4이고, 제2행 제1열 필터 계수는 64이고, 제2행 제2열 필터 계수는 0이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -28이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -4일 수 있다.
제1 내지 제5 메타-샤프 필터들(MF1~MF5)은 도 9a 내지 도 9e에 도시된 제1 내지 제5 재샘플링 필터들(RF1~RF5) 중 대응하는 것과 연산 적용될 수 있다. RGBW 데이터(RGBW) 중 제1 재샘플링 필터(RF1)가 적용된 데이터와 RGBW 데이터(RGBW) 중 제1 메타-샤프 필터(MF1)가 적용된 데이터를 합한 데이터가 포화 색상 검출 필터(2159)의 제3 입력단(IT3)에 입력된다. RGBW 데이터(RGBW) 중 제2 재샘플링 필터(RF2)가 적용된 데이터와 RGBW 데이터(RGBW) 중 제2 메타-샤프 필터(MF2)가 적용된 데이터를 합한 데이터가 포화 색상 검출 필터(2159)의 제3 입력단(IT3)에 입력된다. RGBW 데이터(RGBW) 중 제3 재샘플링 필터(RF3)가 적용된 데이터와 RGBW 데이터(RGBW) 중 제3 메타-샤프 필터(MF3)가 적용된 데이터를 합한 데이터가 포화 색상 검출 필터(2159)의 제3 입력단(IT3)에 입력된다. RGBW 데이터(RGBW) 중 제4 재샘플링 필터(RF4)가 적용된 데이터와 RGBW 데이터(RGBW) 중 제4 메타-샤프 필터(MF4)가 적용된 데이터를 합한 데이터가 포화 색상 검출 필터(2159)의 제3 입력단(IT3)에 입력된다. RGBW 데이터(RGBW) 중 제5 재샘플링 필터(RF5)가 적용된 데이터와 RGBW 데이터(RGBW) 중 제5 메타-샤프 필터(MF5)가 적용된 데이터를 합한 데이터가 포화 색상 검출 필터(2159)의 제3 입력단(IT3)에 입력된다.
도 11a 내지 도 11e는 제1 내지 제5 셀프-샤프 필터들(SF1~SF5)을 도시한 도면이다.
도 6 및 도 11a 내지 도 11e를 참조하면, 셀프-샤프 필터(2155)는 제1 내지 제5 셀프-샤프 필터들(SF1~SF5)을 포함할 수 있다.
도 11a 내지 도 11e에 도시된 제1 내지 제5 셀프-샤프 필터들(SF1~SF5) 각각은 필터 계수들의 총합이 0일 수 있다.
제1 내지 제5 셀프-샤프 필터들(SF1~SF5) 각각은 도 9a 내지 도 9e에 도시된 제1 내지 제5 재샘플링 필터들(RF1~RF5) 각각과 동일한 매트릭스 형태를 가질 수 있다.
제1 셀프-샤프 필터(SF1)의 제1행 제1열 필터 계수는 -16이고, 제1행 제2열 필터 계수는 0이고, 제1행 제3열 필터 계수는 -16이고, 제2행 제1열 필터 계수는 0이고, 제2행 제2열 필터 계수는 40이고, 제2행 제3열 필터 계수는 24이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -16이고, 제3행 제2열 필터 계수는 0이고, 제3행 제3열 필터 계수는 -16일 수 있다.
제2 셀프-샤프 필터(SF2)의 제1행 제1열 필터 계수는 -16이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -16이고, 제2행 제1열 필터 계수는 -32이고, 제2행 제2열 필터 계수는 96이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -16이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -16일 수 있다.
제3 셀프-샤프 필터(SF3)의 제1행 제1열 필터 계수는 -20이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -12이고, 제1행 제3열 필터 계수는 0이고, 제2행 제1열 필터 계수는 32이고, 제2행 제2열 필터 계수는 0이고, 제2행 제3열 필터 계수는 32이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -20이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -12이고, 제3행 제3열 필터 계수는 0일 수 있다.
제4 셀프-샤프 필터(SF4)의 제1행 제1열 필터 계수는 -36이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -4이고, 제2행 제1열 필터 계수는 0이고, 제2행 제2열 필터 계수는 128이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -36이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -4일 수 있다.
제5 셀프-샤프 필터(SF5)의 제1행 제1열 필터 계수는 -28이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -4이고, 제2행 제1열 필터 계수는 0이고, 제2행 제2열 필터 계수는 64이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -28이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -4일 수 있다.
제1 내지 제5 셀프-샤프 필터들(SF1~SF5)은 도 9a 내지 도 9e에 도시된 제1 내지 제5 재샘플링 필터들(RF1~RF5) 중 대응하는 것과 연산 적용될 수 있다. RGBW 데이터(RGBW) 중 제1 재샘플링 필터(RF1)가 적용된 데이터와 RGBW 데이터(RGBW) 중 제1 셀프-샤프 필터(SF1)가 적용된 데이터를 합한 데이터가 패턴 검출 필터(2158)의 제1 입력단(IT1)에 입력된다. RGBW 데이터(RGBW) 중 제2 재샘플링 필터(RF2)가 적용된 데이터와 RGBW 데이터(RGBW) 중 제2 셀프-샤프 필터(SF2)가 적용된 데이터를 합한 데이터가 패턴 검출 필터(2158)의 제1 입력단(IT1)에 입력된다. RGBW 데이터(RGBW) 중 제3 재샘플링 필터(RF3)가 적용된 데이터와 RGBW 데이터(RGBW) 중 제3 셀프-샤프 필터(SF3)가 적용된 데이터를 합한 데이터가 패턴 검출 필터(2158)의 제1 입력단(IT1)에 입력된다. RGBW 데이터(RGBW) 중 제4 재샘플링 필터(RF4)가 적용된 데이터와 RGBW 데이터(RGBW) 중 제4 셀프-샤프 필터(SF4)가 적용된 데이터를 합한 데이터가 패턴 검출 필터(2158)의 제1 입력단(IT1)에 입력된다. RGBW 데이터(RGBW) 중 제5 재샘플링 필터(RF5)가 적용된 데이터와 RGBW 데이터(RGBW) 중 제5 셀프-샤프 필터(SF5)가 적용된 데이터를 합한 데이터가 패턴 검출 필터(2158)의 제1 입력단(IT1)에 입력된다.
도 12는 박스 필터들을 도출하는 과정을 도시한 도면이다. 도 12의 (a)는 8개의 화소에 포함된 서브 화소들을 도시한 도면이고, 도 12의 (b)는 8개의 화소에 설정된 박스 재샘플링 영역들을 도시한 도면이고, 도 12의 (c)는 RGBW 데이터(RGBW) 중 각 화소에 대응하는 단위 화소 데이터가 최대 계조의 레드 색상을 나타내는 경우, 박스 필터를 적용했을 때 표시되는 화소들을 도시한 도면이다.
도 12의 (a)에 도시된 제1 내지 제8 화소들(PXL1~PXL8)을 기준으로 설명한다. 제1 내지 제8 화소들(PXL1~PXL8)은 도 2의 표시 패널(100)의 일부일 수 있다.
도 12의 (a)(b)를 참조하면, 연속적으로 배치된 레드 서브 화소, 그린 서브 화소, 블루 서브 화소, 및 화이트 서브 화소를 하나의 박스 재샘플링 영역으로 설정한다. 하나의 박스 재샘플링 영역은 4개의 서브 화소들과 동일한 면적을 갖도록 설정될 수 있다. 제1 내지 제8 화소들(PXL1~PXL8)에 제1 내지 제5 박스 재샘플링 영역들(BA1~BA5)이 설정될 수 있다.
도 12의 (b)에 제1 내지 제5 박스 재샘플링 영역들(BA1~BA5)의 경계를 확정하기 위해 제1 내지 제5 박스 재샘플링 영역들(BA1~BA5) 중 인접한 것들끼리 음영을 달리하여 표시하였다.
또한, 도 12의 (b)에는 제1 내지 제5 박스 재샘플링 영역들(BA1~BA5) 각각 내에서 제1 내지 제8 화소들(PXL1~PXL8) 각각이 차지하는 비율을 표시하였다. 제1 박스 재샘플링 영역(BA1) 내에서 제1 화소(PXL1)가 차지하는 비율은 0.625이고, 제2 화소(PXL2)가 차지하는 비율은 0.375이다. 제2 박스 재샘플링 영역(BA2) 내에서 제2 화소(PXL2)가 차지하는 비율은 0.25이고, 제3 화소(PXL3)가 차지하는 비율은 0.625이고, 제4 화소(PXL4)가 차지하는 비율은 0.125이다. 제3 박스 재샘플링 영역(BA3) 내에서 제4 화소(PXL4)가 차지하는 비율은 0.5이고, 제5 화소(PXL5)가 차지하는 비율은 0.5이다. 제4 박스 재샘플링 영역(BA4) 내에서 제5 화소(PXL5)가 차지하는 비율은 0.125이고, 제6 화소(PXL6)가 차지하는 비율은 0.625이고, 제7 화소(PXL7)가 차지하는 비율은 0.25이다. 제5 박스 재샘플링 영역(BA5) 내에서 제7 화소(PXL7)가 차지하는 비율은 0.375이고, 제8 화소(PXL8)가 차지하는 비율은 0.625이다.
도 12의 (c)를 참조하면, RGBW 데이터(RGBW) 중 제1 화소(PXL1)에 대응하는 데이터가 최대 계조의 레드 색상을 갖는 경우, 박스 필터를 적용하였을 때, 제1 박스 재샘플링 영역(BA1) 내의 레드 서브 화소에서 최대 휘도의 62.5%를 표시할 수 있다.
RGBW 데이터(RGBW) 중 제2 화소(PXL2)에 대응하는 데이터가 최대 계조의 레드 색상을 갖는 경우, 박스 필터를 적용하였을때, 제1 박스 재샘플링 영역(BA1) 내의 레드 서브 화소에서 최대 휘도의 37.5%를 표시하고, 제2 박스 재샘플링 영역(BA2) 내의 레드 서브 화소에서 최대 휘도의 25%를 표시할 수 있다.
RGBW 데이터(RGBW) 중 제3 화소(PXL3)에 대응하는 데이터가 최대 계조의 레드 색상을 갖는 경우, 박스 필터를 적용하였을때, 제2 박스 재샘플링 영역(BA2) 내의 레드 서브 화소에서 최대 휘도의 62.5%를 표시할 수 있다.
RGBW 데이터(RGBW) 중 제4 화소(PXL4)에 대응하는 데이터가 최대 계조의 레드 색상을 갖는 경우, 박스 필터를 적용하였을때, 제2 박스 재샘플링 영역(BA2) 내의 레드 서브 화소에서 최대 휘도의 12.5%를 표시할 수 있고, 제3 박스 재샘플링 영역(BA3) 내의 레드 서브 화소에서 최대 휘도의 50%를 표시할 수 있다.
RGBW 데이터(RGBW) 중 제5 화소(PXL5)에 대응하는 데이터가 최대 계조의 레드 색상을 갖는 경우, 박스 필터를 적용하였을때, 제3 박스 재샘플링 영역(BA3) 내의 레드 서브 화소에서 최대 휘도의 50%로 표시되고, 제4 박스 재샘플링 영역(BA4) 내의 레드 서브 화소에서 최대 휘도의 12.5%를 표시할 수 있다.
RGBW 데이터(RGBW) 중 제6 화소(PXL6)에 대응하는 데이터가 최대 계조의 레드 색상을 갖는 경우, 박스 필터를 적용하였을때, 제4 박스 재샘플링 영역(BA4) 내의 레드 서브 화소에서 최대 휘도의 62.5%를 표시할 수 있다.
RGBW 데이터(RGBW) 중 제7 화소(PXL7)에 대응하는 데이터가 최대 계조의 레드 색상을 갖는 경우, 박스 필터를 적용하였을 때, 제4 박스 재샘플링 영역(BA4) 내의 레드 서브 화소에서 최대 휘도의 25%를 표시하고, 제5 박스 재샘플링 영역(BA5) 내의 레드 서브 화소에서 최대 휘도의 37.5%를 표시할 수 있다.
RGBW 데이터(RGBW) 중 제8 화소(PXL8)에 대응하는 데이터가 최대 계조의 레드 색상을 갖는 경우, 박스 필터를 적용하였을 때, 제5 박스 재샘플링 영역(BA5) 내의 레드 서브 화소에서 최대 휘도의 62.5%를 표시할 수 있다.
도 13a는 제1 박스 재샘플링 영역(BA1)을 차지하는 화소들의 비율들에 따라 결정된 필터 계수를 갖는 제1 박스 필터(BF1)를 도시한 도면이다. 도 13b 내지 도 13e는 제1 박스 필터(BF1)와 유사한 방식으로 결정된, 제2 내지 제5 박스 재샘플링 영역들(BA2~BA5) 각각을 차지하는 화소들의 비율들에 따라 결정된 필터 계수를 갖는 제2 내지 제5 박스 필터들(BF2~BF5)을 도시한 도면이다.
도 13a 내지 도 13e에 도시된 제1 내지 제5 박스 재샘플링 필터들(BF1~BF5) 각각은 필터 계수들의 총합이 256인 것으로 도시하였다. 하지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 내지 제5 박스 재샘플링 필터들(BF1~BF5) 각각의 필터 계수들은 서로의 비율로서 의미가 있으므로, 총합은 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제5 박스 필터들(BF1~BF5) 각각의 필터 계수들의 총합을 1로 나타낼 수 있고, 256 보다 큰 값으로 나타낼 수 있다.
제1 박스 필터(BF1)는 1x2 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 가질 수 있다. 제1 박스 필터(BF1)의 제1행 제1열 필터 계수는 160 이고, 제1행 제2열 필터 계수는 96일 수 있다.
제2 박스 필터(BF2)는 1x3 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 가질 수 있다. 제2 박스 필터(BF2)의 제1행 제1열 필터 계수는 64이고, 제1행 제2열 필터 계수는 160이고, 제1행 제3열 필터 계수는 32일 수 있다.
제3 박스 필터(BF3)는 1x2 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 가질 수 있다. 제3 박스 필터(BF3)의 제1행 제1열 필터 계수는 128이고, 제1행 제2열 필터 계수는 128일 수 있다.
제4 박스 필터(BF4)는 1x3 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 가질 수 있다. 제4 박스 필터(BF4)의 제1행 제1열 필터 계수는 32이고, 제1행 제2열 필터 계수는 160이고, 제1행 제3열 필터 계수는 64일 수 있다.
제5 박스 필터(BF5)는 1x2 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 가질 수 있다. 제5 박스 필터(BF5)의 제1행 제1열 필터 계수는 96이고, 제1행 제2열 필터 계수는 160일 수 있다.
도 14은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 표시 패널의 일부를 도시한 도면이다.
도 14에 도시된 표시 패널(101)은 도 2에 도시된 표시 패널(100)과 비교하여 서브 화소들의 색상 배열에 차이가 있고, 나머지는 실질적으로 유사하다. 이하, 도 14에 도시된 표시 패널(101)은 도 2에 도시된 표시 패널(100)과 비교하여 차이점을 중심으로 설명한다.
도 14에서, 서브 화소들(R, G, B, W)은 2x5 로 배열된 10개의 서브 화소들로 이루어진 서브 화소 그룹(SPG) 단위로 반복적으로 배열될 수 있다. 서브 화소 그룹(SPG)은 2개의 레드 서브 화소들, 2개의 그린 서브 화소들, 2개의 블루 서브 화소들, 및 4개의 화이트 서브 화소들을 포함할 수 있다.
서브 화소 그룹(SPG) 중 제1행 서브 화소들은 제1 방향(DR2)으로 레드 서브 화소(R), 그린 서브 화소(G), 화이트 서브 화소(W), 블루 서브 화소(B), 및 화이트 서브 화소(W) 순서로 배열될 수 있다. 또한, 서브 화소 그룹(SPG) 중 제2행 서브 화소들은 제1 방향(DR1)으로 블루 서브 화소(B), 화이트 서브 화소(W), 화이트 서브 화소(W), 레드 서브 화소(R), 및 그린 서브 화소(G) 순서로 배열될 수 있다. 한편, 이에 제한되는 것은 아니고, 서브 화소들의 색상 배열은 다양하게 변경될 수 있다.
제1 화소 그룹(PG1)에서 공유되는 서브 화소는 화이트 색상을 표시할 수 있다. 또한, 제2 화소 그룹(PG2)에서 공유되는 서브 화소는 화이트 색상을 표시할 수 있다. 즉, 도 14의 표시 패널(101)에서 공유 서브 화소는 화이트 색상을 표시하는 화이트 서브 화소일 수 있다.
도 14에 도시된 표시 패널(101)에 의하면, 도 2에 도시된 표시 패널(100)과 비교하여 화이트 서브 화소의 개수가 증가됨으로써 전체적인 휘도가 향상될 수 있다. 또한, 도 14에 도시된 표시 패널(101)에 의하면, 각 화소 그룹의 두 개의 화소들은 화이트 서브 화소를 서로 공유함으로써, 하나의 화소에 RGBW 서브화소들 중 2개의 서브화소들로 이루어진 구조와 비교하여 각 화소 내에서 화이트 서브 화소가 차지하는 면적이 감소한다. 따라서, 화이트 서브 화소 추가에 따라 옐로우 대 화이트 비(Y/W비)가 감소하는 문제를 최소화할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 표시 패널의 일부를 도시한 도면이다.
도 15에 도시된 표시 패널(102)은 도 2에 도시된 표시 패널(100)과 비교하여 서브 화소들의 색상 배열에 차이가 있고, 나머지는 실질적으로 유사하다. 이하, 도 15에 도시된 표시 패널(102)은 도 2에 도시된 표시 패널(100)과 비교하여 차이점을 중심으로 설명한다.
도 15에서, 서브 화소들(R, G, B, W)은 2x5 로 배열된 10개의 서브 화소들로 이루어진 서브 화소 그룹(SPG) 단위로 반복적으로 배열될 수 있다. 서브 화소 그룹(SPG)은 3개의 레드 서브 화소들, 3개의 그린 서브 화소들, 2개의 블루 서브 화소들, 및 2개의 화이트 서브 화소들을 포함할 수 있다.
서브 화소 그룹(SPG) 중 제1행 서브 화소들은 제1 방향(DR1)으로 레드 서브 화소(R), 그린 서브 화소(G), 화이트 서브 화소(W), 블루 서브 화소(B), 및 레드 서브 화소(R) 순서로 배열될 수 있다. 또한, 서브 화소 그룹(SPG) 중 제2행 서브 화소들은 제1 방향(DR1)으로 그린 서브 화소(G), 블루 서브 화소(B), 화이트 서브 화소(W), 레드 서브 화소(R), 및 그린 서브 화소(G) 순서로 배열될 수 있다. 한편, 이에 제한되는 것은 아니고, 서브 화소들의 색상 배열은 다양하게 변경될 수 있다.
제1 화소 그룹(PG1)에서 공유되는 서브 화소는 화이트 색상을 표시할 수 있다. 또한, 제2 화소 그룹(PG2)에서 공유되는 서브 화소는 화이트 색상을 표시할 수 있다. 즉, 도 15의 표시 패널(102)에서 공유 서브 화소는 화이트 색상을 표시하는 화이트 서브 화소일 수 있다.
도 15에 도시된 표시 패널(102)에 의하면, 각 화소 그룹의 두 개의 화소들은 화이트 서브 화소를 서로 공유함으로써, 하나의 화소에 RGBW 서브화소들 중 2개의 서브화소들로 이루어진 구조와 비교하여 각 화소 내에서 화이트 서브 화소가 차지하는 면적이 감소한다. 따라서, 화이트 서브 화소 추가에 따라 옐로우 대 화이트 비(Y/W비)가 감소하는 문제를 최소화할 수 있다.
사람의 눈의 색상별 인지 해상도는 그린>레드>블루>화이트 순서이다. 도 15의 표시 패널(102)에 의하면, 레드 서브 화소와 그린 서브 화소를 블루 서브 화소와 화이트 서브 화소 보다 많이 배치함으로써 표시 장치의 색상에 따른 인지 해상도를 향상시킬 수 있다.
한편 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
100: 표시 패널 200: 타이밍 컨트롤러
300: 게이트 드라이버 400: 데이터 드라이버
PG1~PG4: 제1 내지 제4 화소 그룹들
PX1, PX2: 제1 및 제2 화소

Claims (17)

  1. 각각이 복수의 서브 화소들을 포함하는 복수의 화소들을 포함하고, 상기 화소들 중 2개의 화소들은 5개의 상기 서브 화소들을 포함하고, 상기 2개의 화소들은 상기 5개의 서브 화소들 중 3번째 서브 화소를 서로 공유하는 표시 패널;
    4개의 상기 서브 화소들과 동일한 면적을 갖는 영역을 기초로 설정된 필터를 포함하고, 입력 데이터를 기초로 레드, 그린, 블루, 및 화이트 데이터를 갖는 RGBW 데이터를 생성하고, 상기 RGBW 데이터에 상기 필터를 적용하여 상기 서브 화소들 각각에 대응하는 출력 데이터를 생성하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 서브 화소들에 게이트 신호들을 제공하는 게이트 드라이버; 및
    상기 서브 화소들에 상기 출력 데이터에 대응하는 데이터 전압들을 제공하는 데이터 드라이버를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브 화소들은 2x4 또는 4x2로 배열된 8개의 서브 화소들로 이루어진 서브 화소 그룹 단위로 반복적으로 배열되고, 상기 서브 화소 그룹은 2 개의 레드 서브 화소들, 2 개의 그린 서브 화소들, 2 개의 블루 서브 화소들, 및 2 개의 화이트 서브 화소들을 포함하는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화소들 각각의 종횡비는 실질적으로 1:1인 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서브 화소들 각각의 종횡비는 실질적으로 1:2.5인 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서브 화소들 중 2x5로 배열된 서브 화소들은 실질적으로 정사각형을 이루는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 입력 데이터를 선형화시키는 감마 보정부;
    상기 선형화된 입력 데이터를 레드, 그린, 블루, 및 화이트 색역으로 매핑시켜 상기 RGBW 데이터를 생성하는 감마 매핑부;
    상기 RGBW 데이터를 상기 화소들 각각에 대응하는 단위 화소 데이터 마다 분석하여 포화된 색상 데이터를 갖는지 여부에 관한 정보를 갖는 포화 신호를 생성하는 포화 데이터 결정부;
    상기 RGBW 데이터를 렌더링하여 상기 서브 화소들 각각에 대응하는 렌더링 데이터를 생성하는 서브 화소 렌더링부; 및
    상기 렌더링 데이터를 비선형화시키는 역감마 보정부를 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 필터는,
    상기 렌더링 데이터 중 타켓 화소에 대응하는 데이터를 상기 RGBW 데이터 중 상기 타켓 화소와 상기 타켓 화소에 인접한 주위 화소들에 대응하는 데이터들을 근거로 생성하는 재샘플링 필터; 및
    상기 RGBW 데이터가 갖는 레드, 그린, 또는 블루 색상을 포함하는 도트 패턴 또는 사선 패턴을 보상하는 박스 필터를 포함하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 서브 화소 렌더링부는,
    상기 RGBW 데이터에 상기 재샘플링 필터를 적용하면서 왜곡되는 것을 보상하는 메타-샤프 필터;
    상기 RGBW 데이터가 갖는 레드, 그린, 또는 블루 색상을 포함하는 수평 라인 패턴 또는 수직 라인 패턴에 상기 재샘플링 필터를 적용하면서 왜곡되는 것을 보상하는 셀프-샤프 필터;
    제1 입력단 및 제2 입력단을 포함하고, 상기 RGBW 데이터를 분석하여 도트 패턴이나 사선 패턴이 검출되는지 여부에 따라 상기 제1 입력단과 상기 제2 입력단에 수신되는 데이터 중 어느 하나를 선택적으로 출력하는 패턴 검출 필터; 및
    제3 입력단 및 제4 입력단을 포함하고, 상기 포화 신호를 분석하여 포화된 색상이 검출되는지 여부에 따라 상기 제3 입력단과 상기 제4 입력단에 수신되는 데이터 중 어느 하나를 선택적으로 출력하는 포화 색상 검출 필터를 더 포함하는 표시 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 패턴 검출 필터의 상기 제1 입력단에는 상기 RGBW 데이터에 상기 재샘플링 필터를 적용한 데이터와 상기 RGBW 데이터에 상기 셀프-샤프 필터를 적용한 데이터를 합한 데이터가 입력되고,
    상기 패턴 검출 필터의 상기 제2 입력단에는 상기 RGBW 데이터에 상기 박스 필터를 적용한 데이터가 입력되는 표시 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 포화 색상 검출 필터의 상기 제3 입력단에는 상기 RGBW 데이터에 상기 재샘플링 필터를 적용한 데이터와 상기 RGBW 데이터에 상기 메타-샤프 필터를 적용한 데이터를 합한 데이터가 입력되고,
    상기 포화 색상 검출 필터의 상기 제4 입력단에는 상기 패턴 검출 필터에서 출력된 데이터가 입력되는 표시 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 재샘플링 필터는 제1 내지 제5 재샘플링 필터들을 포함하고,
    상기 메타-샤프 필터는 상기 제1 내지 제5 재샘플링 필터들 각각과 대응하여 연산되는 제1 내지 제5 메타-샤프 필터들을 포함하고,
    상기 셀프-샤프 필터는 상기 제1 내지 제5 재샘플링 필터들 각각과 대응하여 연산되는 제1 내지 제5 셀프-샤프 필터들을 포함하고,
    상기 박스 필터는 제1 내지 제5 박스 필터들을 포함하는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 재샘플링 필터는 3x3 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 갖고, 제1행 제1열 필터 계수는 0이고, 제1행 제2열 필터 계수는 32이고, 제1행 제3열 필터 계수는 0이고, 제2행 제1열 필터 계수는 32이고, 제2행 제2열 필터 계수는 152이고, 제2행 제3열 필터 계수는 8이고, 제3행 제1열 필터 계수는 0이고, 제3행 제2열 필터 계수는 32이고, 제3행 제3열 필터 계수는 0이고,
    상기 제2 재샘플링 필터는 3x2 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 갖고, 제1행 제1열 필터 계수는 16이고, 제1행 제2열 필터 계수는 16이고, 제2행 제1열 필터 계수는 96이고, 제2행 제2열 필터 계수는 96이고, 제3행 제1열 필터 계수는 16이고, 제3행 제2열 필터 계수는 16이고,
    상기 제3 재샘플링 필터는 3x3 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 갖고, 제1행 제1열 필터 계수는 0이고, 제1행 제2열 필터 계수는 32이고, 제1행 제3열 필터 계수는 0이고, 제2행 제1열 필터 계수는 8이고, 제2행 제2열 필터 계수는 152이고, 제2행 제3열 필터 계수는 32이고, 제3행 제1열 필터 계수는 0이고, 제3행 제2열 필터 계수는 32이고, 제3행 제3열 필터 계수는 0이고,
    상기 제4 재샘플링 필터는 3x2 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 갖고, 제1행 제1열 필터 계수는 4이고, 제1행 제2열 필터 계수는 28이고, 제2행 제1열 필터 계수는 64이고, 제2행 제2열 필터 계수는 128이고, 제3행 제1열 필터 계수는 4이고, 제3행 제2열 필터 계수는 28이고,
    상기 제5 재샘플링 필터는 3x2 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 갖고, 제1행 제1열 필터 계수는 28이고, 제1행 제2열 필터 계수는 4이고, 제2행 제1열 필터 계수는 128이고, 제2행 제2열 필터 계수는 64이고, 제3행 제1열 필터 계수는 28이고, 제3행 제2열 필터 계수는 4인 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 메타-샤프 필터의 제1행 제1열 필터 계수는 0이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -32이고, 제1행 제3열 필터 계수는 0이고, 제2행 제1열 필터 계수는 -32이고, 제2행 제2열 필터 계수는 104이고, 제2행 제3열 필터 계수는 -8이고, 제3행 제1열 필터 계수는 0이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -32이고, 제3행 제3열 필터 계수는 0이고,
    상기 제2 메타-샤프 필터의 제1행 제1열 필터 계수는 -16이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -16이고, 제2행 제1열 필터 계수는 -32이고, 제2행 제2열 필터 계수는 96이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -16이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -16이고,
    상기 제3 메타-샤프 필터의 제1행 제1열 필터 계수는 0이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -32이고, 제1행 제3열 필터 계수는 0이고, 제2행 제1열 필터 계수는 -8이고, 제2행 제2열 필터 계수는 40이고, 제2행 제3열 필터 계수는 32이고, 제3행 제1열 필터 계수는 0이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -32이고, 제3행 제3열 필터 계수는 0이고,
    상기 제4 메타-샤프 필터의 제1행 제1열 필터 계수는 -4이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -28이고, 제2행 제1열 필터 계수는 -64이고, 제2행 제2열 필터 계수는 128이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -4이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -28이고,
    상기 제5 메타-샤프 필터의 제1행 제1열 필터 계수는 -28이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -4이고, 제2행 제1열 필터 계수는 64이고, 제2행 제2열 필터 계수는 0이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -28이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -4인 표시 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 셀프-샤프 필터의 제1행 제1열 필터 계수는 -16이고, 제1행 제2열 필터 계수는 0이고, 제1행 제3열 필터 계수는 -16이고, 제2행 제1열 필터 계수는 0이고, 제2행 제2열 필터 계수는 40이고, 제2행 제3열 필터 계수는 24이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -16이고, 제3행 제2열 필터 계수는 0이고, 제3행 제3열 필터 계수는 -16이고,
    상기 제2 셀프-샤프 필터의 제1행 제1열 필터 계수는 -16이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -16이고, 제2행 제1열 필터 계수는 -32이고, 제2행 제2열 필터 계수는 96이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -16이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -16이고,
    상기 제3 셀프-샤프 필터의 제1행 제1열 필터 계수는 -20이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -12이고, 제1행 제3열 필터 계수는 0이고, 제2행 제1열 필터 계수는 32이고, 제2행 제2열 필터 계수는 0이고, 제2행 제3열 필터 계수는 32이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -20이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -12이고, 제3행 제3열 필터 계수는 0이고,
    상기 제4 셀프-샤프 필터의 제1행 제1열 필터 계수는 -36이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -4이고, 제2행 제1열 필터 계수는 0이고, 제2행 제2열 필터 계수는 128이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -36이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -4이고,
    상기 제5 셀프-샤프 필터의 제1행 제1열 필터 계수는 -28이고, 제1행 제2열 필터 계수는 -4이고, 제2행 제1열 필터 계수는 0이고, 제2행 제2열 필터 계수는 64이고, 제3행 제1열 필터 계수는 -28이고, 제3행 제2열 필터 계수는 -4인 표시 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 박스 필터는 1x2 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 갖고, 제1행 제1열 필터 계수는 160 이고, 제1행 제2열 필터 계수는 96이고,
    상기 제2 박스 필터는 1x3 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 갖고, 제1행 제1열 필터 계수는 64이고, 제1행 제2열 필터 계수는 160이고, 제1행 제3열 필터 계수는 32이고,
    상기 제3 박스 필터(BF3)는 1x2 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 갖고, 제1행 제1열 필터 계수는 128이고, 제1행 제2열 필터 계수는 128이고,
    상기 제4 박스 필터는 1x3 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 갖고, 제1행 제1열 필터 계수는 32이고, 제1행 제2열 필터 계수는 160이고, 제1행 제3열 필터 계수는 64이고,
    상기 제5 박스 필터는 1x2 매트릭스 형태로 배열된 필터 계수를 갖고, 제1행 제1열 필터 계수는 96이고, 제1행 제2열 필터 계수는 160인 표시 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 서브 화소들은 2x5 또는 5x2로 배열된 10개의 서브 화소들로 이루어진 서브 화소 그룹 단위로 반복적으로 배열되고, 상기 서브 화소 그룹은 2개의 레드 서브 화소들, 2개의 그린 서브 화소들, 2개의 블루 서브 화소들, 및 4개의 화이트 서브 화소들을 포함하는 표시 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 서브 화소들은 2x5 또는 5x2로 배열된 10개의 서브 화소들로 이루어진 서브 화소 그룹 단위로 반복적으로 배열되고, 상기 서브 화소 그룹은 3개의 레드 서브 화소들, 3개의 그린 서브 화소들, 2개의 블루 서브 화소들, 및 2개의 화이트 서브 화소들을 포함하는 표시 장치.
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