[디스플레이공학] TFT-LCD의 색재현율 향상 기술 및 평가

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2009.11.26 / 2019.12.24
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목차: I. 서론(Introduction)

part 1. 색재현에 대해서 (about color reproduction

part 2. 배경설명 (Explanation of backgrounds)
1. 각 디스플레이별 특징비교
2. LCD DISPLAY 기술의 개요와 단점
3. 화질의 중요성과 감성화질의 소개

II. 본론(Body)

part 1. 컬러필터 관련 색재현율 향상법
1. 컬러필터란?
2. 컬러필터의 기본원리
3. TFT-LCD용 컬러필터의 일반적인 구조 (보완된part)
4. 기존 컬러필터의 단점 (보완된part)
5. 컬러필터 관련 색재현율 향상 특허정보 분석 (보완된part)

part 2. 백라이트유닛(BLU) 관련 색재현율 향상법
1. 백라이트유닛(Back Light Unit)이란?
2. 백라이트유닛의 역할과 종류
3. TFT-LCD용 백라이트유닛(BLU)의 일반적인 구조
4. 기존광원(CCFL)의 문제점 및 대체광원(LED)의 특징
5. 백라이트유닛(BLU) 관련 색재현율 향상 특허정보 분석 (보완된part)

part 3. 감마보정 관련 색재현율 향상법 (보완된part)
1. 감마보정(Gamma correction)이란? (보완된part)
2. CRT와 LCD의 감마특성 (보완된part)
3. CRT에 가까운 감마가 필요한 이유 (보완된part)
4. 감마보정 관련 색재현율 향상 특허정보 분석

III. 결론 및 특허제안(Conclusions & Suggest)
1. 결론(conclusion)
2. 특허제안(suggest)

IV. 참고문헌(References)

본문내용: 2. LCD Display 기술의 개요와 단점
LCD 디스플레이 장치는 우리 생활에서 떼놓을 수 없는 존재가 되었다. CRT가 대세였던 디스플레이 장치는 노트북 컴퓨터가 등장하면서, 한정된 배터리 때문에 전력 소비를 최대한 줄여야만 했던 이유로 탄생하게 되었다. 그리고 기술은 더욱 개발되어 현재의 대형 LCD TV에 까지 이르고 있다.
그러나 현재의 주력 디스플레이인 LCD에도 약점이 있다. LCD는 전 세대 주력 디스플레이였던 CRT 에 비해 가볍고, 얇고, 전력 소모가 적은 장점이 있지만, 디스플레이로서 치명적인 약점을 갖고 있다. LCD는 CRT에 비해 선명도가 떨어지고, 응답속도가 느리며, 시야각에 제한이 있다.
LCD는 하나의 액정 소자가 하나의 픽셀을 담당한다. 액정이란 액체와 고체의 중간상태를 말하는데, 분자 배열에 따라 굴절률이 바뀐다. 액정의 양쪽에 편광판을 달고 여기에 전압을 가해 액정 물질의 분자 배열을 조절하면 편광의 방향이 바뀌며, 결국 통과하는 빛의 세기를 조절할 수 있다. 빛의 삼원색을 담당하는 필터를 추가하고 각 필터를 통과하는 빛의 양을 조절해 원하는 색을 표현한다.
여기서 중요한 사실은 액정소자는 빛을 내는 것이 아니라 단지 통과시킬 뿐이라는 점이다. 이 때문에 LCD는 별도의 광원을 필요로 한다. 일명 ‘백라이트’ 라고 하는 광원이 존재한다.
LCD의 단점은 이 같은 작동 방식에서 비롯한다. 백라이트에서 나온 빛 중에서 필요한 부분만 남기고 차단하는 방식이기 때문에 LCD는 선명도가 떨어진다. 그래서 일부 그래픽 디자이너들은 LCD보다 CRT모니터를 선호하기도 했다. 또, LCD의 소자인 액정의 한계 때문에 응답속도가 느리다. 이 때문에 빠르게 움직이는 동영상을 보면 잔상이 남는다. 그리고 시야각에 제한이 있다. 즉 화면을 정면에서는 잘 보이지만 비스듬히 보면 원래 상을 보기 힘들다.
물론 이러한 약점들도 결국은 끊임없는 기술 개발로 해결되어 왔고, 결국 LCD는 오늘날 대중적인 디스플레이 장치가 되었지만, 우리는 이러한 LCD 디스플레이의 약점으로 논의되어온 색 재현성을 향상시킬 수 있는 기술들에 대하여 연구해 보았다.

3. 화질의 중요성과 감성화질의 소개
디스플레이 기술이 급격히 발전함과 동시에 디스플레이 종류 또한 다양해지면서 디스플레이의 화질(Image quality)이 중요시 되고 있다. 그 중 액정 디스플레이는 얇고 가벼우며 우수한 해상력과 저전력 소모 등의 장점이 있어서 노트북 PC 뿐만 아니라 휴대전화, 대형TV등 응용범위가 넓어지고 있고 앞으로도 큰 시장 확대가 예상된다. 이에 디스플레이의 색(Color)의 재현율을 높이는 기술이 발전하고 있으며, 그 평가기술 역시 연구되고 있다.
색재현성 평가기술에는 휘도, 명암비, 색재현율 등 물리적 특질의 수치적 표현하는 객관적 색 재현 성능 평가와 시청자가 느끼는 주관적인 비교, 평가를 하는 주관적 화질평가가 있다. 인간의 시각 특성과 심리적인 영향을 고려해야만 제대로 된 디스플레이 화질을 평가할 수 있으며 이와 같은 평가를 감성화질평가라고 한다. 많은 기사 및 논문에서 감성화질이라는 단어를 자연스럽게 접할 수 있으며 이는 인간의 감성을 사로잡는 화질을 구현해야만 진정한 의미의 소비자 만족 Display가 될 수 있다는 점을 시사한다.
2000년대 초반부터 감성화질을 정량화하기 위한 시도가 일본의 화질연구단체에서 추진되기 시작하였다. 발전된 상관관계를 말하자면,
첫째, 선명한 화상(Clear Image)을 구현하기 위해서는 해상도와 휘도, Contrast Ratio, 시야각의 화질특성과 연결되며 이는 인간의 시각 처리 기능 중 모양을 인지하는 Form과 밀접한 관련이 있다.
둘째, 실물과 같은 동화상(Real Motion Picture Image) 특성을 구현하기 위해서는 소자의 응답속도 뿐 아니라 Display의 구동 주파수, 동화상의 Edge에서 나타나는 Motion Blur, Flicker, 의사윤곽(Dynamic False Contour)등의 화질특성과 관련이 있으며 이는 시각 처리의 Motion기능과 관련이 있다.
셋째, 자연색 재현(Natural Color Reproduction)을 달성하기 위해서는 Display의 Color Gamut의 크기, Gamma 특성, 계조의 수 등이 관계하고 있으며 이는 시각 처리 기능의 Color에 해당된다.
넷째, 3차원 공간지각(Three Dimension Perception)을 구현하기 위해서는 Depth의 능력, 시야의존성, 3차원 구현 방식 등이 해당되며 시각 처리 기능 중 Depth와 관련이 있다.
이 네 가지의 주요 시각 기능과 이에 대응하는 감성 화질 척도를 바탕으로 한 화질 성능을 평가하게 된다면 거의 모든 화질 특성이 평가될 수 있을 것이다.
평판 디스플레이와 프로젝터 등에 사용되며 컴퓨터 모니터 분야 뿐 아니라 TV시장까지 개척한 박막 트랜지스터 기술을 이용하여 화질을 향상시킨 액정 디스플레이, 이하 TFT-LCD는 사실적이고 자연스러운 화질의 장점을 가지고 있지만 어두운색에 대해선 탁하게 보이고 채도가 낮아 표현력이 떨

참고문헌: [1]색재현율관련: http://www.dbpia.com
http://www.displaybank.com/

[2]컬러필터관련: http://www.forx.org/upload/download3/report123.pdf
http://www.chems.co.kr/support/Thesis/lcd/LCD4.htm
http://blog.naver.com/iknowiknow/40021000868
[논문]LCD최근연구동향 -TV용 디스플레이로서의 특성을 중심으로- (조성선, 이윤철

[3]백라이트유닛관련: http://www.displaybank.com/
http://www.etnews.co.kr/news/detail.html?id=200811170079
http://cafe.naver.com/kim6993/61168
http://www.gcomin.co.kr/data/509/F508818.html
네이버카페
LED 렌즈를 사용한 LCD TV용 Backlight Unit 설계, 김태호, 국민대학교 석사 학위 논문, 2008
"Back Light Unit (BLU) 기술 동향", 김차연. 한국정보디스플레이학회지, 2001

[4]특 허 조 사: http://www.wips.co.kr/
http://www.kipris.or.kr/
http://www.kipi.or.kr/

[6]참 고 서 적: "디스플레이 공학" 이준신 이성은 김도영 최병덕 모연곤 공저, 홍릉과학출판사, 2008
"디스플레이공학 개론", 권오경, 최병덕, 이신두, 김재훈, 김용석, 도이미,

자료평가

내용에 비해 가격이 좀 비싼 거 같음
cunivers***
(2013.05.18 16:30:29)

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