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KR102447506B1 - 표시 장치의 표시 제어 방법 및 장치 - Google Patents

표시 장치의 표시 제어 방법 및 장치 Download PDF

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KR102447506B1 KR1020160001125A KR20160001125A KR102447506B1 KR 102447506 B1 KR102447506 B1 KR 102447506B1 KR 1020160001125 A KR1020160001125 A KR 1020160001125A KR 20160001125 A KR20160001125 A KR 20160001125A KR 102447506 B1 KR102447506 B1 KR 102447506B1
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Abstract

본 발명의 실시예들은 표시 장치의 표시 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제1 청색 서브 픽셀과 상이한 중심 파장을 갖는 광을 방출하는 제2 청색 서브 픽셀을 포함하고, 상기 표시 제어 방법은, 청색 광 방출을 위해 상기 제1 청색 서브 픽셀을 사용하는 제1 모드, 상기 제2 청색 서브 픽셀을 사용하는 제2 모드 및 상기 제1 청색 서브 픽셀과 상기 제2 청색 서브 픽셀을 모두 사용하는 제3 모드 중 어느 하나로 상기 표시 장치의 표시 모드를 설정하는 단계; 및 적색, 녹색 및 청색 각각의 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀, 상기 녹색 서브 픽셀, 상기 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제2 청색 서브 픽셀의 배열에 따라 서브 픽셀 렌더링하여 출력 데이터로 변환하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

표시 장치의 표시 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING DISPLAY APPARATUS}
본 발명의 실시예들은 표시 장치의 표시 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
인간의 몸에서 분비되는 호르몬 중 멜라토닌은 생체시계의 역할을 한다. 멜라토닌은 밤이 되면 온 몸으로 분비되어 몸의 각 부분에 밤이 되었음을 알린다. 멜라토닌이 분비되면 수면이 유도된다.
아침이 되어 빛이 들어오면 멜라토닌 호르몬의 분비가 억제되며 인간은 잠에서 깨어나게 된다. 그 중에서도 특히, 464nm 대의 파장이 우리 몸에서 인지되면 멜라토닌의 분비가 억제된다고 알려져 있다. 즉, 464nm 파장의 인지에 따라 우리 몸은 밤과 낮을 구별한다. 일반적으로 사람들은 470nm 정도의 중심파장을 갖는 빛을 청색으로 인지하므로, 464nm 파장은 청색 광이라고 볼 수 있다.
본 발명의 실시예들은 표시 장치의 표시 제어를 위한 장치 및 방법을 제공한다. 상세히, 본 발명의 실시예들은 각성 또는 숙면 유도 효과가 있는 표시 장치 및 이의 표시 제어 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제1 청색 서브 픽셀과 상이한 중심 파장을 갖는 광을 방출하는 제2 청색 서브 픽셀을 포함하고, 상기 표시 제어 방법은, 청색 광 방출을 위해 상기 제1 청색 서브 픽셀을 사용하는 제1 모드, 상기 제2 청색 서브 픽셀을 사용하는 제2 모드 및 상기 제1 청색 서브 픽셀과 상기 제2 청색 서브 픽셀을 모두 사용하는 제3 모드 중 어느 하나로 상기 표시 장치의 표시 모드를 설정하는 단계; 및 적색, 녹색 및 청색 각각의 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀, 상기 녹색 서브 픽셀, 상기 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제2 청색 서브 픽셀의 배열에 따라 서브 픽셀 렌더링하여 출력 데이터로 변환하는 단계;를 포함하고, 상기 변환 단계는, 상기 표시 모드에 따라, 상기 적색, 녹색 및 청색 각각의 입력 데이터에 대한 렌더링 필터의 크기 및 계수를 변경하여 서브 픽셀 렌더링을 수행하는 단계;를 포함한다.
상기 표시 모드가 제1 모드인 경우, 상기 적색 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제1 렌더링 필터의 크기 및 계수와, 상기 청색 입력 데이터를 상기 제1 청색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제2 렌더링 필터의 크기 및 계수가 상이할 수 있다.
상기 제1 렌더링 필터는 2×1 필터이고, 상기 2×1 필터의 계수는 0.5이고, 상기 제2 렌더링 필터는 2×2 필터이고, 상기 2×2 필터의 계수는 0.25일 수 있다.
상기 표시 모드가 제2 모드인 경우, 상기 적색 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제1 렌더링 필터의 크기 및 계수와, 상기 청색 입력 데이터를 상기 제2 청색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제3 렌더링 필터의 크기 및 계수가 상이할 수 있다.
상기 제1 렌더링 필터는 2×1 필터이고, 상기 2×1 필터의 계수는 0.5이고, 상기 제3 렌더링 필터는 2×2 필터이고, 상기 2×2 필터의 계수는 0.25일 수 있다.
상기 표시 모드가 제3 모드인 경우, 상기 적색 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제1 렌더링 필터의 크기 및 계수와, 상기 청색 입력 데이터를 상기 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제2 청색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제4 렌더링 필터의 크기 및 계수가 동일할 수 있다.
상기 제1 렌더링 필터 및 상기 제3 렌더링 필터는 2×1 필터이고, 상기 2×1 필터의 계수는 0.5일 수 있다.
상기 제1 청색 서브 픽셀에서 방출되는 광의 중심 파장은, 상기 제2 청색 서브 픽셀에서 방출되는 광의 중심 파장보다 낮을 수 있다.
상기 표시 모드 설정 단계는, 현재 상태를 낮 또는 밤으로 결정하고, 상기 현재 상태가 낮이면 상기 표시 모드를 제2 모드 또는 제3 모드로 설정하고, 상기 현재 상태가 밤이면 상기 표시 모드를 제1 모드로 설정할 수 있다.
상기 표시 모드 설정 단계는, 현재 시간, 기설정된 표시 모드 전환 주기, 또는 외부 조도 중 적어도 하나에 기초하여 현재 상태를 낮 또는 밤으로 인식하고, 상기 인식된 현재 상태에 기초하여 상기 표시 모드를 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제1 청색 서브 픽셀과 상이한 중심 파장을 갖는 광을 방출하는 제2 청색 서브 픽셀을 포함하고, 상기 표시 장치의 표시를 제어하는 표시 제어 장치는, 청색 광 방출을 위해 상기 제1 청색 서브 픽셀을 사용하는 제1 모드, 상기 제2 청색 서브 픽셀을 사용하는 제2 모드 및 상기 제1 청색 서브 픽셀과 상기 제2 청색 서브 픽셀을 모두 사용하는 제3 모드 중 어느 하나로 상기 표시 장치의 표시 모드를 설정하는 표시모드 제어부; 및 적색, 녹색 및 청색 각각의 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀, 상기 녹색 서브 픽셀, 상기 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제2 청색 서브 픽셀의 배열에 따라 서브 픽셀 렌더링하여 출력 데이터로 변환하는 데이터 변환부;를 포함하고, 상기 데이터 변환부는, 상기 표시 모드에 따라, 상기 적색, 녹색 및 청색 각각의 입력 데이터에 대한 렌더링 필터의 크기 및 계수를 변경하여 서브 픽셀 렌더링을 수행한다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 제어 장치 및 방법은 표시 모드의 설정에 따라 숙면 유도 기능 및/또는 각성 기능을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 제어 장치 및 방법은 표시 모드의 설정에 따라 서브 픽셀 렌더링 알고리즘을 변경하여 이용함으로써 표시 모드 변경에 따른 화질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 픽셀 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 변환부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 픽셀 렌더링 방법을 설명하는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 제어부의 표시 제어 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
도 8 내지 도 11은 표시 제어부의 표시 제어 방법을 설명하는 예시도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 스캔 구동부(120), 데이터 구동부(130), 제어부(140), 및 표시 제어 장치(150)를 포함할 수 있다. 표시장치(100)는 유기발광표시장치일 수 있다.
표시 패널(110)은 대략 행 방향으로 연장된 복수의 스캔 라인들(SL), 대략 열 방향으로 연장된 복수의 데이터 라인들(DL) 및 복수의 픽셀(P)들을 포함한다. 픽셀(P)들은 스캔 구동부(120)와 데이터 구동부(130)로부터 인가되는 신호에 따라 빛을 방출함으로써 화상을 표시한다. 도시되지 않았으나, 표시 패널(110)에는 복수의 발광 제어 라인들, 전원 라인들 및 다른 신호 라인들이 더 구비될 수 있다. 복수의 픽셀들 각각은 적색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀을 하나씩, 녹색 서브 픽셀을 두 개 포함하는 픽셀 구조로 이루어질 수 있다.
데이터 구동부(130)는 복수의 데이터 라인들(DL)에 연결되고, 제어부(140)의 제어에 따라 출력 데이터로부터 아날로그 또는 디지털 데이터 신호를 생성하여 데이터 라인들(DL)에 공급한다.
스캔 구동부(120)는 복수의 스캔 라인들(SL)에 연결되고, 제어부(140)의 제어에 따라 스캔 펄스를 발생시켜 스캔 라인들(SL)에 순차적으로 스캔 신호를 공급함으로써, 데이터 신호가 인가될 수평 라인을 선택한다.
제어부(140)는 데이터 구동부(130) 및 스캔 구동부(120)의 구동을 제어한다.
표시 제어부(150)는 표시 장치(100)의 표시를 전반적으로 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 표시 제어부(150)는 표시 장치(100)의 표시 모드를 설정할 수 있다. 표시 제어부(150)는 표시 모드에 따라 서브 픽셀 렌더링 알고리즘을 선택하여 외부 장치로부터 입력되는 적색, 녹색, 청색의 입력 데이터(r, g, b)를 서브 픽셀 구조(배열)에 대응하는 출력 데이터(R, G, B1, B2)로 변환할 수 있다. 표시 제어부(150)는 출력 데이터를 제어부(140)에 제공할 수 있다. 출력 데이터는 서브 픽셀의 휘도(luminance) 정보를 포함할 수 있다. 휘도는 1024(210) 계조, 256(28) 계조, 또는 64(26) 계조 등을 가질 수 있다.
스캔 구동부(120), 데이터 구동부(130), 제어부(140) 및 표시 제어부(150)는 각각 별개의 집적 회로 칩 또는 하나의 집적 회로 칩의 형태로 형성되어 표시 패널(110)을 구성하는 일 기판 위에 직접 장착되거나, 연성인쇄회로필름(flexible printed circuit film) 위에 장착되거나 TCP(tape carrier package)의 형태로 기판에 부착되거나, 기판에 직접 형성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 시청자에게 각성 효과를 주는 기능, 또는 시청자의 수면을 방해하지 않는 기능을 제공할 수 있다. 사람의 몸에 464nm 대의 파장이 인지되면, 멜라토닌의 분비가 억제된다고 알려져 있다. 멜라토닌은 수면을 유도하는 호르몬이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 서로 다른 중심파장을 갖는 2 종류의 청색 서브 픽셀을 구비한다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 중심 파장이 464nm에서 멀리 떨어져 있는 제1 청색 광을 방출하는 제1 청색 서브 픽셀과, 중심 파장이 464nm에 가까운 제2 청색 광을 방출하는 제2 청색 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 청색 서브 픽셀은 어두운 청색(dark blue, deep blue) 광을 방출하고, 제2 청색 서브 픽셀은 밝은 청색(sky blue) 광을 방출할 수 있다. 제1 청색 광의 중심 파장은 제2 청색 광의 중심 파장보다 짧을 수 있다. 제1 청색 광의 중심 파장은 440nm 내지 450nm 사이의 값일 수 있고, 제2 청색 광의 중심 파장은 460nm 내지 470nm 사이의 값일 수 있다. 일 예로, 제1 청색 광의 중심 파장은 450nm, 제2 청색 광의 중심 파장은 464nm가 되도록 제1 청색 서브 픽셀과 제2 청색 서브 픽셀이 형성될 수 있다.
제1 청색 서브 픽셀로부터 방출되는 광은 중심 파장이 464nm에서 떨어져 있으므로 멜라토닌 억제 효과가 미비하지만, 제2 청색 서브 픽셀로부터 방출되는 광은 중심 파장이 464nm에 가까우므로 멜라토닌의 분비를 억제시키는 효과가 발생한다. 따라서 제1 청색 서브 픽셀로부터 방출되는 광은 시청자의 수면을 방해하지 않는 효과, 즉 결과적으로 수면을 유도하는 효과를 발생시키며, 제2 청색 서브 픽셀로부터 방출되는 광은 시청자를 각성시키는 효과를 발생시킨다. 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 표시 모드에 따라 2개의 청색 서브 픽셀을 적절히 구동시킴으로써, 시청자에게 각성 효과를 주거나, 시청자의 수면을 유도하는 기능을 제공할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 픽셀 구조는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 패널(110)에 배열된 픽셀의 구조의 예이다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 사각형의 아웃 라인은 하나의 픽셀을 나타낸다.
도 2a를 참조하면, 표시 패널(110)은 제1 픽셀(P1)과 제2 픽셀(P2)을 포함한다. 제1 픽셀(P1)은 적색 서브 픽셀(이하, 서브 픽셀 R), 제1 청색 서브 픽셀(이하, 서브 픽셀 B1), 및 2 개의 녹색 서브 픽셀(이하, 서브 픽셀 G)을 포함한다. 제2 픽셀(P2)은 서브 픽셀 R, 제2 청색 서브 픽셀(이하, 서브 픽셀 B2), 및 2개의 서브 픽셀 G를 포함한다. 한편, 서브 픽셀을 2개씩 묶어 단위 픽셀로 볼 수도 있다. 제1 픽셀(P1)은 서브 픽셀 R과 G로 구성된 제1 서브 픽셀 군(SPG1)과 서브 픽셀 B1과 G로 구성된 제2 서브 픽셀 군(SPG2)을 포함하고, 제2 픽셀(P2)은 서브 픽셀 R와 G로 구성된 제3 서브 픽셀 군(SPG3)과 서브 픽셀 B2와 G로 구성된 제4 서브 픽셀 군(SPG4)을 포함한다.
일 실시예에 따르면 제1 픽셀(P1)과 제2 픽셀(P2)은 인접하여 배치된다. 도 2a를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시패널(110)에는 제1 픽셀(P1)의 열과 제2 픽셀(P2)의 열이 교대로 배치된다.
도 2a를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시패널(110)의 픽셀 구조는 제1 서브 픽셀 열(C1)과 제2 서브 픽셀 열(C2)이 교대로 배치되는 구조로 볼 수 있다. 제1 서브 픽셀 열(C1)에는 서브 픽셀 B1 또는 B2 중 어느 하나와 R이 제1 방향으로 교대로 나열되고, 제2 서브 픽셀 열(C2)에는 서브 픽셀 G가 제1 방향으로 나열될 수 있다. 예컨대 도 2a의 예에서 제1 서브 픽셀 열(C1)은 서브 픽셀 R과 B1이 교대로 나열되거나, 서브 픽셀 R과 B2가 교대로 나열되는 두 가지 구조 중 어느 하나의 구조를 갖는 것으로 도시되었다.
도 2b는 도 2a의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 2b를 참조하면, 픽셀들은 상하좌우에 동일한 픽셀이 인접하지 않도록 제1 픽셀(P1)과 제2 픽셀(P2)이 교대로 배열된다. 도 3b를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 패널(110)의 하나의 픽셀 열에는 제1 픽셀(P1)과 제2 픽셀(P2)이 교대로 나열된다.
도 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 패널(110)의 픽셀 구조는 제1 서브 픽셀 열(C1)과 제2 서브 픽셀 열(C2)이 교대로 배치되는 구조일 수 있다. 제1 서브 픽셀 열(C1)에는 서브 픽셀 B1 또는 B2 중 어느 하나와 R이 교대로 나열되는데, 상세히 서브 픽셀이 R, B1, R, B2의 순서로 나열될 수 있다. 제2 서브 픽셀 열(C2)에는 도 2a의 예와 같이 서브 픽셀 G가 제1 방향으로 나열될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 픽셀 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 픽셀 구조는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 패널(110)에 배열된 픽셀의 구조의 예이다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 사각형의 큰 점선은 하나의 픽셀을 나타낸다.
도 3a를 참조하면, 표시 패널(110)은 제1 픽셀(P1)과 제2 픽셀(P2)을 포함한다. 제1 픽셀(P1)은 서브 픽셀 R, 서브 픽셀 B1 및 2개의 서브 픽셀 G를 포함한다. 제2 픽셀(P2)은 서브 픽셀 R, 서브 픽셀 B2, 및 2개의 서브 픽셀 G를 포함한다. 일 실시예에 따르면 제1 픽셀(P1)과 제2 픽셀(P2)은 인접하여 배치된다. 도 3a를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시패널(110)에는 제1 픽셀(P1)의 열과 제2 픽셀(P2)의 열이 교대로 배치된다.
도 3a를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시패널(110)의 픽셀 구조는 제1 서브 픽셀 열(C1)과 제2 서브 픽셀 열(C2)이 교대로 배치되는 구조로 볼 수 있다. 제1 서브 픽셀 열(C1)에는 서브 픽셀 B1 또는 B2 중 어느 하나와 R이 제1 방향으로 교대로 나열되고, 제2 서브 픽셀 열(C2)에는 서브 픽셀 G가 제1 방향으로 나열될 수 있다. 예컨대 도 6a의 예에서 제1 서브 픽셀 열(C1)은 서브 픽셀 R과 B1이 교대로 나열되거나, 서브 픽셀 R과 B2가 교대로 나열되는 두 가지 구조 중 어느 하나의 구조를 갖는 것으로 도시되었다.
한편, 도 2a의 예와 달리 도 3a에 도시된 픽셀 구조에서는 제1 서브 픽셀 열(C1)과 제2 서브 픽셀 열(C2)에 포함된 서브 픽셀들의 위치가 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 픽셀 열(C2)에 포함된 하나의 서브 픽셀 G(61)를 기준으로 볼 때, 상기 제2 픽셀 열(C2)의 양쪽에 위치하는 2개의 제1 픽셀 열(C1)들에 포함된 픽셀들(62)은 서브 픽셀 G(61)를 기준으로 하는 사각형의 모서리 중 어느 하나의 위치에 배치될 수 있다.
도 3b는 도 3a의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 3b를 참조하면, 픽셀들은 상하좌우에 동일한 픽셀이 인접하지 않도록 제1 픽셀(P1)과 제2 픽셀(P2)이 교대로 배열된다. 도 3b를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 패널(110)의 하나의 픽셀 열에는 제1 픽셀(P1)과 제2 픽셀(P2)이 교대로 나열된다.
도 3b를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 패널(110)의 픽셀 구조는 제1 서브 픽셀 열(C1)과 제2 서브 픽셀 열(C2)이 교대로 배치되는 구조로 볼 수 있다. 제1 서브 픽셀 열(C1)에는 서브 픽셀 B1 또는 B2 중 어느 하나와 R이 교대로 나열되는데, 예컨대 서브 픽셀이 R, B1, R, B2의 순서로 나열될 수 있다. 제2 서브 픽셀 열(C2)에는 도 3a의 예와 같이 서브 픽셀 G가 제1 방향으로 나열될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 도 1에 도시된 표시 제어부(150)는 표시 모드 제어부(151) 및 데이터 변환부(152)를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 표시 제어부(150)는 본 실시예의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위하여 본 실시예와 관련된 구성요소들만을 도시한 것이다. 따라서, 도 4에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
본 실시예에 따른 표시 제어부(150)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)에 해당하거나, 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 이에 따라, 표시 제어부(150)는 마이크로 프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 제어부(150)는 표시 모드 제어부(151) 및 데이터 변환부(152)를 포함한다. 표시 모드 제어부(151) 및 데이터 변환부(152)는 각각 별개의 반도체 칩에 형성될 수도 있고, 하나의 반도체 칩에 집적될 수도 있다.
표시 모드 제어부(151)는 표시 패널(110)의 표시 모드를 설정한다. 표시 모드는 청색 서브 픽셀의 구동 방식에 따라 구분될 수 있다. 예를 들어, 표시 모드는 청색의 표시를 위해 제1 청색 서브 픽셀만을 사용하는 제1 모드, 청색의 표시를 위해 제2 청색 서브 픽셀만을 사용하는 제2 모드, 청색의 표시를 위해 제1 청색 서브 픽셀과 제2 청색 서브 픽셀을 모두 사용하는 제3 모드를 포함할 수 있다.
표시 모드 제어부(151)는 예를 들어, 사용자의 수면을 유도하기 위해 제1 모드를 선택하거나, 사용자에게 각성 효과를 주기 위해 제2 모드를 선택하거나, 일반적인 표시 모드로써 제3 모드를 선택할 수 있다. 표시 모드의 선택 기준은 현재 시간, 조도 센서에 의해 센싱된 외부 조도, 또는 사용자에 의해 설정된 모드 변경 주기에 따를 수 있다. 예를 들어, 표시 모드 제어부(151)는 현재 시간을 기준으로 낮에는 제2 모드, 밤에는 제1 모드를 선택할 수 있다. 또는 표시 모드 제어부(151)는 시간에 관계없이 제3 모드를 선택할 수 있다. 또는 표시 모드 제어부(151)는 외부 조도가 높을 때에는 제1 모드, 외부 조도가 낮을 때에는 제2 모드를 선택할 수 있다. 또는 표시 모드 제어부(151)는 사용자에 의해 미리 설정된 표시 모드 변경 주기(cycle)에 따라 표시 모드를 선택할 수 있다. 또는 표시 모드 제어부(151)는 사용자의 선택에 의해 표시 모드를 변경할 수 있다.
표시 모드 제어부(151)는 선택된 표시 모드를 나타내는 모드 신호(S)를 생성하여 데이터 변환부(152)로 출력할 수 있다.
데이터 변환부(152)는 모드 신호(S) 및 입력 데이터를 수신하고, 표시 모드에 따라 입력 데이터를 변환한 출력 데이터를 생성한다. 데이터 변환부(152)는 출력 데이터를 제어부(140)를 통해 데이터 구동부(130)로 출력하고, 데이터 구동부(130)는 출력 데이터를 데이터 신호로 변환하여 표시 패널(110)에 인가할 수 있다. 입력 데이터는 적색, 녹색 및 청색 각각의 계조(그레이 레벨) 데이터이다. 출력 데이터는 입력 데이터를 픽셀 구조(픽셀 배열)에 따라 서브 픽셀 렌더링하여 변환한 계조 데이터이다.
데이터 변환부(152)는 계조 데이터인 입력 데이터에 감마 함수를 적용하고 휘도 데이터로 변환한 후 서브 픽셀 렌더링하고, 렌더링된 휘도 데이터에 역 감마 함수를 적용하고 계조 데이터로 변환하여 출력 데이터를 생성할 수 있다.
한편, 전술한 표시 패널(110)의 표시 모드의 종류에 따라 픽셀의 구동 방법이 달라진다. 상세히, 표시 모드의 종류에 따라 화상의 표시에 사용되는, 특히 청색 광의 방출에 사용되는 픽셀의 종류가 달라진다. 데이터 변환부(152)는 표시 패널(110)의 표시 모드에 대응하여 입력 데이터를 서브 픽셀 렌더링한 출력 데이터를 생성한다. 예를 들어, 데이터 변환부(152)는 표시 패널(110)의 표시 모드가 제1 모드인 경우 제1 청색 서브 픽셀이 사용되도록 입력 데이터를 서브 픽셀 렌더링한 출력 데이터를 생성한다. 이 경우 제2 청색 서브 픽셀의 픽셀값은 0으로 출력될 수 있다. 데이터 변환부(152)는 표시 패널(110)의 표시 모드가 제2 모드인 경우 제2 청색 서브 픽셀이 사용되도록 입력 데이터를 서브 픽셀 렌더링한 출력 데이터를 생성한다. 이 경우 제1 청색 서브 픽셀의 픽셀값은 0으로 출력될 수 있다. 데이터 변환부(152)는 표시 패널(110)의 표시 모드가 제3 모드인 경우 제1 청색 서브 픽셀과 제2 청색 서브 픽셀이 모두 사용되도록 입력 데이터를 서브 픽셀 렌더링한 출력 데이터를 생성한다.
즉, 데이터 변환부(152)는 서브 픽셀 렌더링을 위해 기준 입력 데이터(렌더링할 서브 픽셀의 위치에 대응하는 위치의 입력 데이터) 및 기준 입력 데이터에 이웃하는 주변 입력 데이터를 이용하여 휘도를 보상함으로써 화질을 향상시킬 수 있다. 데이터 변환부(152)는 제1 모드 또는 제2 모드에서, 기준 청색 입력 데이터와 좌측, 상측 및 대각의 청색 입력 데이터를 이용하여 제1 청색 서브 픽셀 또는 제2 청색 서브 픽셀을 렌더링하고, 기준 적색 입력 데이터와 좌측 또는 좌측 및 상측의 적색 입력 데이터를 이용하여 적색 서브 픽셀을 렌더링할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 제3 모드에서, 기준 청색 입력 데이터와 좌측 또는 좌측 및 상측의 청색 입력 데이터를 이용하여 제1 청색 서브 픽셀 및 제2 청색 서브 픽셀을 렌더링하고, 기준 적색 입력 데이터와 좌측 또는 좌측 및 상측의 적색 입력 데이터를 이용하여 적색 서브 픽셀을 렌더링할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 변환부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 픽셀 렌더링 방법을 설명하는 예시도이다.
도 5를 참조하면, 데이터 변환부(152)는 입력 감마부(160), 서브 픽셀 렌더링부(162) 및 출력 감마부(164)를 포함할 수 있다.
입력 감마부(160)는 RGB 입력 데이터(r, g, b)에 감마 함수를 적용하여 RGB 입력 데이터를 선형화시킨다. 예를 들어, 입력 감마부(160)는 RGB 입력 데이터 각각에 기준 감마값(예를 들어, 2.2)을 적용하는 감마 함수(f = x2.2)를 이용하여 선형화된 RGB 입력 데이터(r', g', b')를 생성할 수 있다.
서브 픽셀 렌더링부(162)는 선형화된 RGB 입력 데이터(r', g', b')를 표시 패널(110)의 서브 픽셀 구조에 대응하도록 서브 픽셀 렌더링하여 선형화된 출력 데이터(R', G', B1', B2')를 생성한다. 서브 픽셀 렌더링부(162)는 모드 신호(S)에 의해 표시 모드를 인식하고, 표시 모드에 따라 서브 픽셀 렌더링 알고리즘을 서브 픽셀별로 선택하여 서브 픽셀 렌더링을 수행할 수 있다. 서브 픽셀 렌더링부(162)는 표시 모드에 따라 서브 픽셀 렌더링 알고리즘에 사용될 렌더링 필터를 서브 픽셀별로 선택할 수 있다. 렌더링 필터의 크기 및 계수는 표시 모드 및 서브 픽셀에 따라 상이하게 결정될 수 있다.
출력 감마부(164)는 선형화된 출력 데이터(R', G', B1', B2')에 역감마 함수(f = x1/2.2)를 적용하여 선형화된 출력 데이터(R', G', B1', B2')를 비선형화시켜 출력 데이터(R, G, B1, B2)를 생성할 수 있다.
데이터 변환부(152)는 표시 모드가 제3 모드인 경우 제1 청색 서브 픽셀 및 제2 청색 서브 픽셀 각각에 대한 출력 데이터(B1, B2)를 생성할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 표시 모드가 제1 모드 또는 제2 모드인 경우 일부 픽셀의 청색 서브 픽셀(예를 들어, 제1 모드에서 제2 청색 서브 픽셀, 제2 모드에서 제1 청색 서브 픽셀)의 픽셀 값이 0이 되도록 출력 데이터(B1, B2)를 생성할 수 있다.
데이터 변환부(152)는 출력 데이터를 포함하는 화상 데이터의 외곽 에지 보상 및 디더링을 수행할 수 있다.
도 6을 참조하면, 데이터 변환부(152)는 스트라이프(Stripe) 배열의 픽셀 구조에 맞추어진 입력 데이터를 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 픽셀 구조(펜타일 배열의 픽셀 구조)에 맞는 출력 데이터로 변환할 수 있다. 설명의 편의상, 입력 데이터는 적색, 녹색, 청색 컬러 데이터(r, g, b)를 포함하는 것으로 가정한다. 또한, 입력 데이터가 스트라이프 배열의 픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)에서 구현되는 이미지와 출력 데이터가 펜타일 배열의 픽셀(PP1, PP2, PP3, PP4)에서 구현되는 이미지가 동일하다고 가정한다.
(n-1)열 및 (m-1)행의 입력 픽셀(SP1)은 (n-1)열 및 (m-1)행의 출력 픽셀(PP1)에 대응한다. (n)열 및 (m-1)행의 입력 픽셀(SP2)은 (n)열 및 (m-1)행의 출력 픽셀(PP2)에 대응한다. (n-1)열 및 (m)행의 입력 픽셀(SP3)은 (n-1)열 및 (m)행의 출력 픽셀(PP3)에 대응한다. (n)열 및 (m)행의 입력 픽셀(SP4)은 (n)열 및 (m)행의 출력 픽셀(PP4)에 대응한다.
출력 픽셀(PP1, PP2, PP3, PP4)의 적색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀의 크기(면적)는 입력 픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)의 적색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀의 크기의 2배일 수 있다. 출력 픽셀(PP1, PP2, PP3, PP4)의 녹색 서브 픽셀의 크기는 입력 픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)의 녹색 서브 픽셀의 크기와 동일할 수 있다.
출력 픽셀(PP1, PP2, PP3, PP4)은 입력 픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)의 행 및 열에 대응하는 행 및 열에 배열된 서브 픽셀 군일 수 있다. 입력 픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)의 세 개의 서브 픽셀들에 대해 출력 픽셀(PP1, PP2, PP3, PP4)은 두 개의 서브 픽셀들이 대응한다.
데이터 변환부(152)는 입력 픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)의 서브 픽셀들에 의해 표현되는 색을 출력 픽셀(PP1, PP2, PP3, PP4)의 서브 픽셀들에 의해 표현되는 색으로 변환한다.
출력 픽셀(PP2, PP3)의 청색 서브 픽셀(B)은 제1 청색 서브 픽셀(B1) 또는 제2 청색 서브 픽셀(B2)일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 제어부의 표시 제어 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다. 도 8 내지 도 11은 표시 제어부의 표시 제어 방법을 설명하는 예시도이다.
도 7 도시된 흐름도는, 도 4에 도시된 표시 제어부(150)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도, 도 4에서 도시된 구성들에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 7에 도시된 흐름도에도 적용됨을 알 수 있다.
도 7을 참조하면, 단계 41에서 표시 모드 제어부(151)는 표시 패널의 표시 모드를 설정한다. 표시 모드 제어부(151)는 현재 상태에 따라 표시 모드를 설정할 수 있다. 예컨대, 현재 상태를 낮 또는 밤으로 결정하고, 현재 상태가 낮이면 표시 모드를 제2 모드 또는 제3 모드로 설정하고, 현재 상태가 밤이면 표시 모드를 제1 모드로 설정할 수 있다. 표시 모드 제어부(151)는 현재 시간, 기설정된 표시 모드 전환 주기, 또는 외부 조도 중 적어도 하나에 기초하여 현재 상태를 낮 또는 밤으로 인식할 수 있다.
단계 42에서 데이터 변환부(152)는 단계 41에서 설정된 표시 패널의 표시 모드에 따라 단계 431 내지 단계 433중 어느 하나의 단계로 진행한다. 표시 모드가 제1 모드인 경우 단계 431으로 진행하고, 표시 모드가 제2 모드인 경우 단계 432로 진행하고, 표시 모드가 제3 모드인 경우 단계 433으로 진행한다.
단계 431에서 데이터 변환부(152)는 제1 모드의 표시 모드에 따라 제1 청색 서브 픽셀을 사용하여 화상을 표시하도록 입력 데이터를 서브 픽셀 렌더링하여 출력 데이터를 생성할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 제1 모드의 서브 픽셀 렌더링 알고리즘을 선택할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 선택된 서브 픽셀 렌더링 알고리즘에 이용되는 서브 픽셀별 렌더링 필터를 선택할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 출력 픽셀의 위치 또는 좌표(열, 행)에 대응하는 좌표(기준 좌표)의 적색 입력 데이터와 기준 좌표의 좌측 방향에 인접한 좌표의 적색 입력 데이터에 2×1 렌더링 필터의 계수를 적용하여 적색 서브 픽셀의 출력 데이터를 생성할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 출력 픽셀의 위치 또는 좌표(열, 행)에 대응하는 기준 좌표의 청색 입력 데이터와 기준 좌표의 좌측, 상측 및 대각 방향에 인접한 좌표의 청색 입력 데이터에 2×2 렌더링 필터의 계수를 적용하여 청색 서브 픽셀의 출력 데이터를 생성할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 출력 픽셀의 위치 또는 좌표(열, 행)에 대응하는 기준 좌표의 녹색 입력 데이터와 동일한 녹색 서브 픽셀의 출력 데이터를 생성할 수 있다.
도 8a 및 도 8b를 함께 참조하면, 데이터 변환부(152)는 제1 모드의 모드 신호(S1)를 수신하고, 제1 모드에 설정된 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀 각각의 렌더링 필터를 선택하고 서브 픽셀 렌더링을 수행할 수 있다.
데이터 변환부(152)는 2행의 RGB 입력 데이터를 저장하는 2 라인 버퍼(미도시)로부터 서브 픽셀 렌더링에 필요한 RGB 입력 데이터를 추출할 수 있다.
예를 들어, 하기 식(1)과 같이, 좌표(n, m-1)의 출력 픽셀에 포함된 적색 서브 픽셀의 출력 데이터{R(n, m-1)}는 대응하는 기준 좌표(n, m-1)의 적색 입력 데이터{r(n, m-1)}에 2×1 렌더링 필터의 계수 a=0.5를 적용하고, 좌측 방향에 인접한 좌표(n-1, m-1)의 적색 입력 데이터{r(n-1, m-1)}에 2×1 렌더링 필터의 계수 c=0.5를 적용하여 생성될 수 있다.
Figure 112016000956438-pat00001
...(1)
하기 식(2)과 같이, 좌표(n, m)의 픽셀에 포함된 제1 청색 서브 픽셀의 출력 데이터{B1(n, m)}는 대응하는 기준 좌표(n, m)의 청색 입력 데이터{b(n, m)}에 2×2 렌더링 필터의 계수 a=0.25를 적용하고, 좌측 방향에 인접한 좌표(n-1, m)의 청색 입력 데이터{b(n-1, m)}, 상측 방향에 인접한 좌표(n, m-1)의 청색 입력 데이터{b(n, m-1)}, 대각 방향에 인접한 좌표(n-1, m-1)의 청색 입력 데이터{b(n-1, m-1)} 각각에 2×2 렌더링 필터의 계수 c=0.25를 적용하여 생성될 수 있다.
Figure 112016000956438-pat00002
...(2)
하기 식(3)과 같이, 좌표(n, m)의 픽셀에 포함된 녹색 서브 픽셀의 출력 데이터{G(n, m)}는 대응하는 기준 좌표(n, m)의 녹색 입력 데이터{g(n, m)}와 동일하게 생성될 수 있다. 즉, 녹색 서브 픽셀의 출력 데이터는 필터 없이 그대로 입력 데이터를 사용할 수 있다.
G(n, m)=g(n,m) ...(3)
좌표(n-1, m-1)의 픽셀에 포함된 제2 청색 서브 픽셀의 출력 데이터는 0의 계조 데이터일 수 있다.
단계 432에서 데이터 변환부(152)는 제2 모드의 표시 모드에 따라 제2 청색 서브 픽셀을 사용하여 화상을 표시하도록 입력 데이터를 서브 픽셀 렌더링하여 출력 데이터를 생성한다. 데이터 변환부(152)는 제2 모드의 서브 픽셀 렌더링 알고리즘을 선택함으로써 서브 픽셀 렌더링 알고리즘에 이용되는 서브 픽셀별 렌더링 필터를 선택할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 출력 픽셀의 좌표(열, 행)에 대응하는 좌표(기준 좌표)의 적색 입력 데이터와 기준 좌표의 좌측 방향에 인접한 좌표의 적색 입력 데이터에 2×1 렌더링 필터의 계수를 적용하여 적색 서브 픽셀의 출력 데이터를 생성할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 출력 픽셀의 좌표(열, 행)에 대응하는 기준 좌표의 청색 입력 데이터와 기준 좌표의 좌측, 상측 및 대각 방향에 인접한 좌표의 청색 입력 데이터에 2×2 렌더링 필터의 계수를 적용하여 청색 서브 픽셀의 출력 데이터를 생성할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 출력 픽셀의 좌표(열, 행)에 대응하는 기준 좌표의 녹색 입력 데이터와 동일한 녹색 서브 픽셀의 출력 데이터를 생성할 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 함께 참조하면, 데이터 변환부(152)는 제2 모드의 모드 신호(S2)를 수신하고, 제2 모드에 설정된 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀 각각의 렌더링 필터를 선택하고 서브 픽셀 렌더링을 수행할 수 있다.
데이터 변환부(152)는 2행의 RGB 입력 데이터를 저장하는 2 라인 버퍼(미도시)로부터 서브 픽셀 렌더링에 필요한 RGB 입력 데이터를 추출할 수 있다.
예를 들어, 하기 식(4)과 같이, 좌표(n, m-1)의 픽셀에 포함된 적색 서브 픽셀의 출력 데이터{R(n, m-1)}는 대응하는 기준 좌표(n, m-1)의 적색 입력 데이터{r(n, m-1)}에 2×1 렌더링 필터의 계수 a=0.5를 적용하고, 좌측 방향에 인접한 좌표(n-1, m-1)의 적색 입력 데이터{r(n-1, m-1)}에 2×1 렌더링 필터의 계수 c=0.5를 적용하여 생성될 수 있다. 마찬가지로, 좌표(n-1, m)의 픽셀에 포함된 적색 서브 픽셀의 출력 데이터{R(n-1, m)}는 기준 좌표(n-1, m)와 좌측 좌표(n-2, m)의 적색 입력 데이터{r(n-1, m), (n-2, m-1)}에 2×1 렌더링 필터의 계수 a=c=0.5를 적용하여 생성될 수 있다.
Figure 112016000956438-pat00003
...(4)
하기 식(5)과 같이, 좌표(n, m)의 픽셀에 포함된 제2 청색 서브 픽셀의 출력 데이터{B2(n, m)}는 대응하는 기준 좌표(n, m)의 청색 입력 데이터{b(n, m)}에 2×2 렌더링 필터의 계수 a=0.25를 적용하고, 좌측 방향에 인접한 좌표(n-1, m)의 청색 입력 데이터{b(n-1, m)}, 상측 방향에 인접한 좌표(n, m-1)의 청색 입력 데이터{b(n, m-1)}, 대각 방향에 인접한 좌표(n-1, m-1)의 청색 입력 데이터{b(n-1, m-1)} 각각에 2×2 렌더링 필터의 계수 c=0.25를 적용하여 생성될 수 있다.
Figure 112016000956438-pat00004
...(5)
하기 식(6)과 같이, 좌표(n, m)의 픽셀에 포함된 녹색 서브 픽셀의 출력 데이터{G(n, m)}는 대응하는 기준 좌표(n, m)의 녹색 입력 데이터{g(n, m)}와 동일하게 생성될 수 있다. 즉, 녹색 서브 픽셀의 출력 데이터는 필터 없이 그대로 입력 데이터를 사용할 수 있다.
G(n, m)=g(n,m) ...(6)
좌표(n-1, m-1)의 픽셀에 포함된 제1 청색 서브 픽셀의 출력 데이터는 0의 계조 데이터일 수 있다.
단계 433에서 데이터 변환부(152)는 제3 모드의 표시 모드에 따라 제1 청색 서브 픽셀 및 제2 청색 서브 픽셀을 사용하여 화상을 표시하도록 입력 데이터를 서브 픽셀 렌더링하여 출력 데이터를 생성한다.
데이터 변환부(152)는 제3 모드의 서브 픽셀 렌더링 알고리즘을 선택함으로써 서브 픽셀 렌더링 알고리즘에 이용되는 서브 픽셀별 렌더링 필터를 선택할 수 있다.
데이터 변환부(152)는 출력 픽셀의 좌표(열, 행)에 대응하는 좌표(기준 좌표)의 적색 입력 데이터와 기준 좌표의 좌측 방향에 인접한 좌표의 적색 입력 데이터에 2×1 렌더링 필터의 계수를 적용하여 적색 서브 픽셀의 출력 데이터를 생성할 수 있다. 마찬가지로, 데이터 변환부(152)는 출력 픽셀의 좌표(열, 행)에 대응하는 기준 좌표의 청색 입력 데이터와 기준 좌표의 좌측 방향에 인접한 좌표의 청색 입력 데이터에 2×1 렌더링 필터의 계수를 적용하여 청색 서브 픽셀의 출력 데이터를 생성할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 출력 픽셀의 좌표(열, 행)에 대응하는 기준 좌표의 녹색 입력 데이터와 동일한 녹색 서브 픽셀의 출력 데이터를 생성할 수 있다.
도 10a 및 도 10b를 함께 참조하면, 데이터 변환부(152)는 제3 모드의 모드 신호(S3)를 수신하고, 제3 모드에 설정된 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀 각각의 렌더링 필터를 선택하고 서브 픽셀 렌더링을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 변환부(152)는 1행의 RGB 입력 데이터를 저장하는 1 라인 버퍼(미도시)로부터 서브 픽셀 렌더링에 필요한 RGB 입력 데이터를 추출할 수 있다.
예를 들어, 하기 식(7)과 같이, 좌표(n-1, m)의 픽셀에 포함된 적색 서브 픽셀의 출력 데이터{R(n-1, m)}는 대응하는 기준 좌표(n-1, m)의 적색 입력 데이터{r(n-1, m)}에 2×1 렌더링 필터의 계수 a=0.5를 적용하고, 좌측 방향에 인접한 좌표(n-2, m)의 적색 입력 데이터{r(n-2, m)}에 2×1 렌더링 필터의 계수 c=0.5를 적용하여 생성될 수 있다.
Figure 112016000956438-pat00005
...(7)
하기 식(8)과 같이, 좌표(n, m)의 픽셀에 포함된 청색 서브 픽셀(제1 청색 서브 픽셀 및 제2 청색 서브 픽셀)의 출력 데이터{B(n, m)}는 대응하는 기준 좌표(n, m)의 청색 입력 데이터{b(n, m)}에 2×1 렌더링 필터의 계수 a=0.5를 적용하고, 좌측 방향에 인접한 좌표(n-1, m)의 청색 입력 데이터{b(n-1, m)}에 2×1 렌더링 필터의 계수 c=0.5를 적용하여 생성될 수 있다.
Figure 112016000956438-pat00006
...(8)
하기 식(9)와 같이, 좌표(n, m)의 픽셀에 포함된 녹색 서브 픽셀의 출력 데이터{G(n, m)}는 대응하는 기준 좌표(n, m)의 녹색 입력 데이터{g(n, m)}와 동일하게 생성될 수 있다. 즉, 녹색 서브 픽셀의 출력 데이터는 필터 없이 그대로 입력 데이터를 사용할 수 있다.
G(n, m)=g(n,m) ...(9)
다른 예로서, 데이터 변환부(152)는 출력 픽셀의 좌표(열, 행)에 대응하는 좌표(기준 좌표)의 적색 입력 데이터와 기준 좌표의 좌측 및 상측 방향에 인접한 좌표의 적색 입력 데이터에 2×2 렌더링 필터의 계수를 적용하여 적색 서브 픽셀의 출력 데이터를 생성할 수 있다. 마찬가지로, 데이터 변환부(152)는 출력 픽셀의 좌표(열, 행)에 대응하는 기준 좌표의 청색 입력 데이터와 기준 좌표의 좌측 및 상측 방향에 인접한 좌표의 청색 입력 데이터에 2×2 렌더링 필터의 계수를 적용하여 청색 서브 픽셀의 출력 데이터를 생성할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 출력 픽셀의 좌표(열, 행)에 대응하는 기준 좌표의 녹색 입력 데이터와 동일한 녹색 서브 픽셀의 출력 데이터를 생성할 수 있다.
2 라인 버퍼가 필요한 2×2 렌더링 필터를 사용하는 서브 픽셀 렌더링에 비해 2×1 렌더링 필터를 사용하는 경우 1 라인 버퍼만으로 서브 픽셀 렌더링이 가능하여 소비전력, 메모리 및 계산량을 최소화하고, 선예도(sharpness)는 최대화할 수 있다.
도 11a 및 도 11b를 함께 참조하면, 데이터 변환부(152)는 제3 모드의 모드 신호(S3)를 수신하고, 제3 모드에 설정된 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀 각각의 렌더링 필터를 선택하고 서브 픽셀 렌더링을 수행할 수 있다.
데이터 변환부(152)는 2행의 RGB 입력 데이터를 저장하는 2 라인 버퍼(미도시)로부터 서브 픽셀 렌더링에 필요한 RGB 입력 데이터를 추출할 수 있다.
예를 들어, 하기 식(10)과 같이, 좌표(n-1, m)의 픽셀에 포함된 적색 서브 픽셀의 출력 데이터{R(n-1, m)}는 대응하는 기준 좌표(n-1, m)의 적색 입력 데이터{r(n-1, m)}에 2×2 렌더링 필터의 계수 a=0.5를 적용하고, 좌측 방향에 인접한 좌표(n-2, m)의 적색 입력 데이터{r(n-2, m)}, 상측 방향에 인접한 좌표(n-1, m-1)의 적색 입력 데이터{r(n-1, m-1)} 각각에 2×2 렌더링 필터의 계수 c=0.25를 적용하여 생성될 수 있다.
Figure 112016000956438-pat00007
...(10)
하기 식(11)과 같이, 좌표(n, m)의 픽셀에 포함된 청색 서브 픽셀(제1 청색 서브 픽셀 또는 제2 청색 서브 픽셀)의 출력 데이터{B(n, m)}는 대응하는 기준 좌표(n, m)의 청색 입력 데이터{b(n, m)}에 2×2 렌더링 필터의 계수 a=0.5를 적용하고, 좌측 방향에 인접한 좌표(n-1, m)의 청색 입력 데이터{b(n-1, m)}, 상측 방향에 인접한 좌표(n, m-1)의 청색 입력 데이터{b(n, m-1)}에 2×2 렌더링 필터의 계수 c=0.25를 적용하여 생성될 수 있다.
Figure 112016000956438-pat00008
...(11)
하기 식(12)와 같이, 좌표(n, m)의 픽셀에 포함된 녹색 서브 픽셀의 출력 데이터{G(n, m)}는 대응하는 기준 좌표(n, m)의 녹색 입력 데이터{g(n, m)}와 동일하게 생성될 수 있다. 즉, 녹색 서브 픽셀의 출력 데이터는 필터 없이 그대로 입력 데이터를 사용할 수 있다.
G(n, m)=g(n,m) ...(12)
도 8 내지 도 11에 기재된 식에서는 편의상 감마 함수 및 역감마 함수 적용 및 휘도 데이터 변환을 생략하고 최종 계조 데이터로 서브 픽셀 렌더링된 출력 데이터를 표시하였다. 도 8 내지 도 11에서는 256 계조를 예로서 설명하였으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고, 표시 장치에 따라 다른 계조로 표현될 수 있다. 또한 도 8 내지 도 11에서는 각각 특정 좌표의 출력 픽셀에 포함된 서브 픽셀의 출력 데이터 렌더링을 예시적으로 설명하고 있으나, 이는 다른 좌표의 출력 픽셀에 포함된 서브 픽셀의 출력 데이터 렌더링에 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 도 11a 및 도 11b에 도시된 2×2 렌더링 필터를 이용한 적색 서브 픽셀의 서브 픽셀 렌더링은 표시 모드가 제1 모드 및 제2 모드인 경우 적색 서브 픽셀의 서브 픽셀 렌더링에 적용될 수 있다.
전술된 실시예들은 기준 입력 데이터의 좌측 입력 데이터를 이용하여 서브 픽셀 렌더링을 수행하고 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않고, 기준 입력 데이터의 우측 입력 데이터를 이용하여 서브 픽셀 렌더링을 수행할 수 있다. 즉, 데이터 변환부(152)는 제1 모드 또는 제2 모드에서, 기준 청색 입력 데이터와 우측, 상측 및 대각의 청색 입력 데이터를 이용하여 제1 청색 서브 픽셀 또는 제2 청색 서브 픽셀을 렌더링하고, 기준 적색 입력 데이터와 우측 또는 우측 및 상측의 적색 입력 데이터를 이용하여 적색 서브 픽셀을 렌더링할 수 있다. 데이터 변환부(152)는 제3 모드에서, 기준 청색 입력 데이터와 우측 또는 우측 및 상측의 청색 입력 데이터를 이용하여 제1 청색 서브 픽셀 및 제2 청색 서브 픽셀을 렌더링하고, 기준 적색 입력 데이터와 우측 또는 우측 및 상측의 적색 입력 데이터를 이용하여 적색 서브 픽셀을 렌더링할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 인간의 청색 파장 대역에 대한 인지 특성을 고려한 픽셀 구조 및 표시 모드를 구현한다. 서로 다른 중심 파장을 갖는 두 개의 청색 서브 픽셀을 이용하여 표시 모드별로 이용하는 청색 서브 픽셀을 달리한다. 이에 따른 해상도 감소로 인한 화면의 yellowish 현상을 억제하기 위해 서브 픽셀 렌더링 알고리즘을 표시 모드별 및 서브 픽셀별로 달리한다.
본 발명의 실시예들은 2행의 입력 데이터 또는 1행의 입력 데이터를 이용하여 서브 픽셀 렌더링을 수행함으로써 2 라인 버퍼 또는 1 라인 버퍼에 의한 서브 픽셀 렌더링이 가능하다. 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 3 라인 버퍼에 의한 서브 픽셀 렌더링에 비해 소비전력, 메모리, 계산량을 줄이면서 선예도가 향상된 화상을 제공할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 표시 장치의 표시를 제어하는 표시 제어 방법에 있어서,
    상기 표시 장치는 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제1 청색 서브 픽셀과 상이한 중심 파장을 갖는 광을 방출하는 제2 청색 서브 픽셀을 포함하고,
    상기 표시 제어 방법은,
    청색 광 방출을 위해 상기 제1 청색 서브 픽셀을 사용하는 제1 모드, 상기 제2 청색 서브 픽셀을 사용하는 제2 모드 및 상기 제1 청색 서브 픽셀과 상기 제2 청색 서브 픽셀을 모두 사용하는 제3 모드 중 어느 하나로 상기 표시 장치의 표시 모드를 설정하는 단계; 및
    적색, 녹색 및 청색 각각의 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀, 상기 녹색 서브 픽셀, 상기 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제2 청색 서브 픽셀의 배열에 따라 서브 픽셀 렌더링하여 출력 데이터로 변환하는 단계;를 포함하고,
    상기 변환 단계는,
    상기 표시 모드에 따라, 상기 적색, 녹색 및 청색 각각의 입력 데이터에 대한 렌더링 필터의 크기 및 계수를 변경하여 서브 픽셀 렌더링을 수행하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 모드와 상기 제2 모드에서, 상기 적색 입력 데이터에 대한 렌더링 필터의 크기 및 계수와 상기 청색 입력 데이터에 대한 렌더링 필터의 크기 및 계수가 상이한, 표시 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시 모드가 제1 모드인 경우,
    상기 적색 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제1 렌더링 필터는 2×1 필터이고, 상기 2×1 필터의 계수는 0.5이고,
    상기 청색 입력 데이터를 상기 제1 청색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제2 렌더링 필터는 2×2 필터이고, 상기 2×2 필터의 계수는 0.25인, 표시 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표시 모드가 제2 모드인 경우,
    상기 적색 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제1 렌더링 필터는 2×1 필터이고, 상기 2×1 필터의 계수는 0.5이고,
    상기 청색 입력 데이터를 상기 제2 청색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제3 렌더링 필터는 2×2 필터이고, 상기 2×2 필터의 계수는 0.25인, 표시 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 표시 모드가 제3 모드인 경우, 상기 적색 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제1 렌더링 필터의 크기 및 계수와, 상기 청색 입력 데이터를 상기 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제2 청색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제4 렌더링 필터의 크기 및 계수가 동일한, 표시 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 렌더링 필터 및 상기 제4 렌더링 필터는 2×1 필터이고, 상기 2×1 필터의 계수는 0.5인, 표시 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 청색 서브 픽셀에서 방출되는 광의 중심 파장은, 상기 제2 청색 서브 픽셀에서 방출되는 광의 중심 파장보다 낮은, 표시 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 표시 모드 설정 단계는,
    현재 상태를 낮 또는 밤으로 결정하고, 상기 현재 상태가 낮이면 상기 표시 모드를 제2 모드 또는 제3 모드로 설정하고, 상기 현재 상태가 밤이면 상기 표시 모드를 제1 모드로 설정하는, 표시 제어 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 표시 모드 설정 단계는,
    현재 시간, 기설정된 표시 모드 전환 주기, 또는 외부 조도 중 적어도 하나에 기초하여 현재 상태를 낮 또는 밤으로 인식하고, 상기 인식된 현재 상태에 기초하여 상기 표시 모드를 설정하는, 표시 제어 방법.
  11. 표시 장치의 표시를 제어하는 표시 제어 장치에 있어서,
    상기 표시 장치는 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제1 청색 서브 픽셀과 상이한 중심 파장을 갖는 광을 방출하는 제2 청색 서브 픽셀을 포함하고,
    상기 표시 제어 장치는,
    청색 광 방출을 위해 상기 제1 청색 서브 픽셀을 사용하는 제1 모드, 상기 제2 청색 서브 픽셀을 사용하는 제2 모드 및 상기 제1 청색 서브 픽셀과 상기 제2 청색 서브 픽셀을 모두 사용하는 제3 모드 중 어느 하나로 상기 표시 장치의 표시 모드를 설정하는 표시모드 제어부; 및
    적색, 녹색 및 청색 각각의 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀, 상기 녹색 서브 픽셀, 상기 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제2 청색 서브 픽셀의 배열에 따라 서브 픽셀 렌더링하여 출력 데이터로 변환하는 데이터 변환부;를 포함하고,
    상기 데이터 변환부는,
    상기 표시 모드에 따라, 상기 적색, 녹색 및 청색 각각의 입력 데이터에 대한 렌더링 필터의 크기 및 계수를 변경하여 서브 픽셀 렌더링을 수행하고,
    상기 제1 모드와 상기 제2 모드에서, 상기 적색 입력 데이터에 대한 렌더링 필터의 크기 및 계수와 상기 청색 입력 데이터에 대한 렌더링 필터의 크기 및 계수가 상이한, 표시 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 표시 모드가 제1 모드인 경우,
    상기 적색 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제1 렌더링 필터는 2×1 필터이고, 상기 2×1 필터의 계수는 0.5이고,
    상기 청색 입력 데이터를 상기 제1 청색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제2 렌더링 필터는 2×2 필터이고, 상기 2×2 필터의 계수는 0.25인, 표시 제어 장치.
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 표시 모드가 제2 모드인 경우,
    상기 적색 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제1 렌더링 필터는 2×1 필터이고, 상기 2×1 필터의 계수는 0.5이고,
    상기 청색 입력 데이터를 상기 제2 청색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제3 렌더링 필터는 2×2 필터이고, 상기 2×2 필터의 계수는 0.25인, 표시 제어 장치.
  15. 삭제
  16. 제11항에 있어서,
    상기 표시 모드가 제3 모드인 경우, 상기 적색 입력 데이터를 상기 적색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제1 렌더링 필터의 크기 및 계수와, 상기 청색 입력 데이터를 상기 제1 청색 서브 픽셀 및 상기 제2 청색 서브 픽셀의 출력 데이터로 변환하기 위한 제4 렌더링 필터의 크기 및 계수가 동일한, 표시 제어 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 렌더링 필터 및 상기 제4 렌더링 필터는 2×1 필터이고, 상기 2×1 필터의 계수는 0.5인, 표시 제어 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제1 청색 서브 픽셀에서 방출되는 광의 중심 파장은, 상기 제2 청색 서브 픽셀에서 방출되는 광의 중심 파장보다 낮은, 표시 제어 장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 표시 모드 제어부는,
    현재 상태를 낮 또는 밤으로 결정하고, 상기 현재 상태가 낮이면 상기 표시 모드를 제2 모드 또는 제3 모드로 설정하고, 상기 현재 상태가 밤이면 상기 표시 모드를 제1 모드로 설정하는, 표시 제어 장치.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 표시 모드 제어부는,
    현재 시간, 기설정된 표시 모드 전환 주기, 또는 외부 조도 중 적어도 하나에 기초하여 현재 상태를 낮 또는 밤으로 인식하고, 상기 인식된 현재 상태에 기초하여 상기 표시 모드를 설정하는, 표시 제어 장치.
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