JP4751908B2 - 能動ディスプレイ装置におけるミキシング型ピクセル駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は能動ディスプレイ装置のピクセル駆動方法に係り、特にレイアウト面積を減少させる能動ディスプレイ装置及びそのピクセル駆動方法に関するものである。

近年、多様な形態のディスプレイ装置が開発されている。そのうち、ＡＭＯＬＥＤのような能動ディスプレイ装置はいろいろの電子機器に広く使用されている。このような能動ディスプレイ装置は、選択されたピクセルを発光させることで、ディスプレイパネルに映像を表示する。この際、選択されたピクセルは、自分のデジタルデータによる輝度で発光するように駆動される。

このように、対応デジタルデータによって選択されたピクセルを駆動する従来のピクセル駆動方法の一つがいわゆる‘アナログ型駆動方式’である。前記‘アナログ型駆動方式’によれば、図１に示すように、選択されたピクセルは一つの‘単位フレーム区間’の間に、多数の選択可能な強度レベルの中で選択されるいずれか一つのレベルを有する発光強度で発光する。‘アナログ型駆動方式’の場合、選択可能な強度レベルの数はデジタルデータのビット数に対応する。前記デジタルデータのビット数が４であれば、前記強度レベルの数は１６（＝２^４）である。

ところが、従来のピクセル駆動方法である‘アナログ型駆動方式’によれば、変換が要求されるビット数はデジタルデータのビット数と同じになる。例えば、デジタルデータのビット数が４である場合には、４ビット−ＤＡＣ（ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）が要求される。すなわち、デジタルデータのビット数がＮの場合には、Ｎビット−ＤＡＣ（ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）が要求される。この際、変換が要求されるビット数が大きくなるほど、ＤＡＣのレイアウト面積が増加し、消耗電力も大きくなる。

したがって、従来のピクセル駆動方法の場合には、デジタルデータのビット数が大きい場合、変換が要求されるビット数がよほど多くなる。これにより、ＤＡＣのレイアウトのために要求される面積が増加し、消耗電力も大きくなる問題点が発生する。

本発明は従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的はＤＡＣによって変換されるビット数を減少させることで、全体的に要求されるレイアウト面積及び消耗電力を減少させることができる能動ディスプレイ装置のピクセル駆動方法を提供することにある。

前記のような技術的課題を達成するための本発明の一面によれば、能動ディスプレイ装置の映像駆動方法が提供される。この能動ディスプレイ装置の映像駆動方法、Ａ）選択されたピクセルのデジタルデータを生成する段階；Ｂ）第１発光区間で第１発光強度で前記選択されたピクセルを発光させる段階であって、前記第１発光区間及び前記第１発光強度はマッピングテーブルにマッピングされる前記デジタルデータの値によって決定される段階；及びＣ）第２発光区間で第２発光強度で前記選択されたピクセルを発光させる段階であって、前記第２発光区間及び前記第２発光強度は前記マッピングテーブルにマッピングされる前記デジタルデータの値によって決定される段階；を含み、前記第１発光区間と前記第２発光区間は単位フレーム区間内で実行され、前記第１発光区間と前記第２発光区間の長さは前記デジタルデータに関係なく、前記第１発光強度と前記第２発光強度との間の相対比が前記デジタルデータの値によって可変する。

前記のような本発明のピクセル駆動方法では、自分のデジタルデータによる複数の発光強度及び複数の発光時間の組合せによって選択されたピクセルが発光させることで、変換要求されるビット数が減少する。よって、本発明のピクセル駆動方法によれば、要求されるレイアウト面積と消耗電力が格段に減少する。

本発明と本発明の動作上の利点、及び本発明の実施によって達成される目的を充分に理解するためには、本発明の好適な実施例を例示する添付図面及び添付図面に記載した内容を参照しなければならない。それぞれの図面を理解するにあたり、同一部材はできるだけ同一の参照符号で示すことに気をつけるべきである。また、下記の説明において、具体的な処理流れのような多くの特定の詳細は本発明のより全般的な理解を提供するために記述する。しかし、これら特定の詳細がなくても本発明が実施できることは、当該技術分野で通常の知識を持った者には自明な事実である。そして、本発明の要旨を不要にあいまいにすると判断される公知の機能及び構成についての詳細な技術は省略する。

まず、本発明を説明するに先立ち、本発明の理解のために、‘ブロッホ’の法則（Ｂｌｏｃｈ’ｓ ｌａｗ）を説明する。前記‘ブロッホ’の法則によれば、１００ｍｓ以下の短時間の刺激に対し、刺激強度と刺激時間の積が一定である場合には、人間が認知する刺激量はほとんど同一である。例えば、図２に示すように、１０ｃｄ／ｍ^２の発光強度で１０ｍｓの間に発光するＣＡＳＥ１に対して人間が認知する輝度は、５０ｃｄ／ｍ^２の発光強度で２ｍｓの間に発光するＣＡＳＥ２とほとんど同一である。

以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明することで、本発明を詳細に説明する。

図３は本発明の一実施例による能動ディスプレイ装置のピクセル駆動方法を示すフローチャートである。本発明のピクセル駆動方法は、前記‘ブロッホ’の法則を利用した能動ディスプレイ装置のピクセル駆動方法に対するもので、本明細書では、‘ミキシング型駆動方式’と呼ぶことができる。

図３を参照すれば、本発明のピクセル駆動方法は、Ｓ１１０段階及びＳ１２０段階が順に実行される。前記Ｓ１１０段階では、能動ディスプレイ装置で選択されたピクセルのデジタルデータが生成される。

前記Ｓ１２０段階では、単位フレーム区間で、前記デジタルデータによる発光強度で前記選択されたピクセルが発光する。この際、選択されたピクセルの発光強度は、前記単位フレーム区間の間に３種以上の強度レベルの中で選択される複数の強度レベルに変化できる。

前記Ｓ１２０段階は、具体的にＳ１２１段階及びＳ１２３段階に進む。前記Ｓ１２１段階では、前記単位フレーム区間の第１発光区間の間に前記選択されたピクセルは第１発光強度で発光する。この際、前記第１発光区間及び前記第１発光強度は、マッピングテーブルにマッピングされる前記デジタルデータの値によって決定される。そして、前記Ｓ１２３段階では、前記単位フレーム区間の第２発光時間のうちに、前記選択されたピクセルは第２発光強度で発光する。この際、前記第２発光区間及び前記第２発光強度も前記マッピングテーブルにマッピングされる前記デジタルデータの値によって決定される。

図４は本発明の能動ディスプレイ装置のピクセル駆動方法に適用可能なマッピングテーブルの例を示す図である。図４の例において、前記デジタルデータのビット数が４である。

図４から、最大輝度の１／１６、２／１６、３／１６、…、１６／１６に相当する輝度に対応する各デジタルデータの値による発光区間及び発光強度が理解できる。図４において、斜線領域は対応するデジタルデータの値による発光量を示す。ここで、発光量は、発光区間と発光強度の積である。そして、最大輝度の１／１６、２／１６、３／１６、…、１６／１６に相当する輝度に対応する各デジタルデータの場合、発光強度と発光時間の積の領域の面積は最大強度と単位フレーム区間（ＵＰ）の積の面積（すなわち、最大面積）の１／１６、２／１６、３／１６、…、１６／１６にそれぞれ相応することも理解できる。

図５は図４のマッピングテーブルを利用したピクセル駆動方法の具体的な例を示す図である。図５のｋ−フレームにおいて、前記デジタルデータは、最大輝度の（１１／１６）の輝度に対応する値を有し、図５の（ｋ＋１）−フレームにおいて、前記デジタルデータは最大輝度の（５／１６）の輝度に対応する値を有する。

図５を参照すれば、前記マッピングテーブルは時間軸と強度軸でなる。Ｘ−軸である前記時間軸には複数の単位時間（ＵＴ）が配列される。そして、Ｙ−軸である前記強度軸には、複数の強度が配列される。

図５を具体的によく調べると、選択されたピクセルのデジタルデータが最大輝度の（１１／１６）に相当する輝度で発光するｋ−フレームの場合には、選択されたピクセルは、第１発光区間（ＥＸＰ１）で、最大強度の（２／４）に相当する強度レベルで発光する。その後、第２発光区間（ＥＸＰ２）では、最大強度の（３／４）に相当する強度レベルで発光する。この際、前記第１発光区間（ＥＸＰ１）の長さは一つの単位時間（ＵＴ）に当たり、前記第２発光区間（ＥＸＰ２）の長さは三つの単位時間（ＵＴ）に当たる。したがって、選択されたピクセルのデジタルデータが最大輝度の（１１／１６）に相当する輝度で発光するｋ−フレームの場合の発光強度と発光時間の積の領域の面積は、最大強度と単位フレーム区間（ＵＰ）の積の面積の（１１／１６）に当たる。

一方、選択されたピクセルのデジタルデータが最大輝度の（５／１６）に相当する輝度で発光する（ｋ＋１）−フレームの場合には、選択されたピクセルは、第１発光区間（ＥＸＰ１）で、最大強度の（２／４）に相当する強度レベルで発光する。その後、第２発光区間（ＥＸＰ２）では、最大強度の（１／４）に相当する強度レベルで発光する。したがって、選択されたピクセルのデジタルデータが最大輝度の（１１／１６）に相当する輝度で発光する（ｋ＋１）−フレームの場合の発光強度と発光時間の積の領域の面積は、最大強度と単位フレーム区間（ＵＰ）の積の面積の（５／１６）に当たる。

図５を参照し続けて、前記マッピングテーブルを具体的に説明する。前記マッピングテーブルは、Ｘ−軸である前記時間軸には、単位フレーム区間（ＵＰ）を形成する４（＝２^２）個の単位時間（ＵＴ）らが配列される。そして、Ｙ−軸である前記強度軸には、４（＝２２）個の強度レベルが配列される。よって、前記マッピングテーブルは、前記時間軸と前記強度軸でなる平面上に１６（＝２^２×２^２）個の領域が形成される。すなわち、前記デジタルデータに表現可能なデータ値の数と前記マッピングテーブルの平面上の領域の数は同一になる。よって、選択されたピクセルの前記第１発光区間（ＥＸＰ１）及び第２発光時間（ＥＸＰ２）の間に発光する発光量は各デジタルデータの値に対応することになる。

一方、前記第１発光強度と前記第２発光強度間の相対比が前記デジタルデータの値によって可変することが分かる。このように、前記第１発光区間と前記第２発光区間の長さは前記デジタルデータに関係なく、前記第１発光強度に対する第２発光強度の相対比が前記デジタルデータによって可変することができることによって、選択されたピクセルに対するアクセス回数が減少することができる。

一方、本発明のピクセル駆動方法によれば、一つの単位フレーム区間において、２回のアクセスによって、デジタルデータによる輝度で選択されたピクセルを駆動することができる。すなわち、第１発光強度で発光する前記第１発光区間（ＥＸＰ１）の発光のために、第１単位時間（ＵＴ）の開始時点（ｔ１１、ｔ２１）で選択されたピクセルがアクセスされる。そして、第２発光強度で発光する前記第２発光区間（ＥＸＰ２）の発光のために、第２単位時間（ＵＴ）の開始時点（ｔ１２、ｔ２２）で選択されたピクセルがアクセスされる。

この際、前記第２発光区間（ＥＸＰ２）の長さは前記第１発光区間（ＥＸＰ１）の長さと違う。

図４及び図５に示すように、本発明のピクセル駆動方法である‘ミキシング型駆動方式’によれば、強度レベルの数は２^２である。したがって、本発明のピクセル駆動方法の具現に要求されるＤＡＣは２ビット変換ＤＡＣである。これは、図１の従来のピクセル駆動方法の具現に要求されるＤＡＣが４ビット変換ＤＡＣであることを考慮すれば、ＤＡＣのレイアウトに要求される面積が格段に減少することができる。また、ＤＡＣの駆動に必要な電力消耗も減少することができる。

ついで、図４及び図５のマッピングテーブルを一般的な場合に確張して調べると次のようである。前記デジタルデータがｎビットであるとき、前記マッピングテーブルは前記単位フレーム区間（ＵＰ）を形成する２^ｉ個の単位時間が配列される時間軸と２^ｊ個の強度レベルが配列される強度軸でなる。ここで、ｎは２以上の自然数、ｉとｊは自然数である。好ましくは、ｉ＋ｊ＝ｎの関係が成り立つ。

より好ましくは、ｎが偶数の場合、ｉとｊは同じ数である。もちろん、ｉとｊが異なっても、本発明の技術的思想がどのくらい具現できることは当業者には明らかな事実である。

図６は本発明のピクセル駆動方法が適用できる能動ディスプレイ装置を示す図である。図６を参照すれば、本発明の能動ディスプレイ装置は、ディスプレイパネル２１０及び駆動回路部２３０を含む。前記ディスプレイパネル２１０は多数のピクセル（図示せず）を含む。

前記駆動回路部２３０は、選択された前記ピクセルに対応するデジタルデータを生成し、前記単位フレーム区間で、前記デジタルデータによる発光強度で前記ピクセルを発光させるように駆動する。この際、前記ピクセルの発光強度は、前記単位フレーム区間の間に３種以上の強度レベルの中で選択される複数の強度レベルに変化可能である。

言い換えれば、前記駆動回路部２３０は、選択された前記ピクセルに対応するデジタルデータを生成し、第１発光区間で第１発光強度で前記選択されたピクセルを発光させ、第２発光区間で第２発光強度で前記選択されたピクセルを発光させる。この際、前記第１発光区間及び前記第１発光強度と前記第２発光区間及び前記第２発光強度は、マッピングテーブルにマッピングされる前記デジタルデータの値によって決定される。そして、前記第１発光区間と前記第２発光区間は単位フレーム区間内に含まれる。そして、前記第１発光強度と前記第２発光強度との間の相対比が前記デジタルデータの値によって可変できる。この際、前記第１発光区間と前記第２発光区間の長さは前記デジタルデータに無関係である。

具体的に、前記駆動回路部２３０は、ゲートドライバー部２３１、ソースドライバー部２３３及びコントローラー２３５を備える。前記ゲートドライバー部２３１は、前記ディスプレイパネル２１０の選択されたピクセルのゲートライン（ＧＬ）を特定して駆動する。前記ソースドライバー部２３３は、対応するデータライン（ＤＬ）を介してデジタルデータを供給し、前記ディスプレイパネル２１０の選択されたピクセルを発光させる。前記コントローラー２３５は、前記ゲートドライバー部２３１及びソースドライバー部２３３を制御することで、前記ディスプレイパネル２１０の選択されたピクセルを自分のデジタルデータによる発光時間及び発光強度のレベルで発光させる。

図７は本発明の比較例による能動ディスプレイ装置のピクセル駆動方法を説明するための図で、‘デジタル駆動方式’を示す。図７を参照すれば、前記‘デジタル駆動方式’においては、発光最大値に一定に設定され、ただデジタルデータの値によって発光時間が調整される。すなわち、図７の比較例は、別のＤＡＣが要求されないので、レイアウト面積の面で利点を有することができる。しかし、図７の比較例によるピクセル駆動方法によれば、選択されたピクセルを駆動するために、５回のアクセスが要求される（図７のｐ７１、ｐ７２、ｐ７３、ｐ７４、ｐ７５参照）。これは、本発明に比べて、格段に多いアクセスで、全体的な動作速度及び電力消耗を増大させる欠点として作用することになる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の一実施例を説明したが、これは例示のものに過ぎなく、当該技術分野での通常の知識を持った者であればこれから多様な変形及び等価の他の実施例が可能である点を理解可能であろう。したがって、本発明の真正な技術的保護範囲は本発明の特許請求範囲の技術的思想によって決められるべきである。

本発明は、ＤＡＣによって変換されるビット数を減少させることで、全体的に要求されるレイアウト面積及び消耗電力を減少させることができる能動ディスプレイ装置のピクセル駆動方法に適用可能である。

従来の能動ディスプレイ装置におけるピクセル駆動方法を説明するための図である。 ‘ブロッホ’の法則を説明するための図である。 本発明の一実施例による能動ディスプレイ装置のピクセル駆動方法を示すフローチャートである。 本発明の能動ディスプレイ装置のピクセル駆動方法に適用可能なマッピングテーブルの例を示す図である。 図４のマッピングテーブルを利用するピクセル駆動方法の具体的な例を示す図である。 本発明のピクセル駆動方法が適用可能な能動ディスプレイ装置を示す図である。 本発明の比較例による能動ディスプレイ装置のピクセル駆動方法を説明するための図である。

符号の説明

２１０ ディスプレイパネル
２３０ 駆動部
２３１ ゲートドライバー部
２３３ ソースドライバー部
２３５ コントローラー

Claims (3)

1. 能動ディスプレイ装置の映像駆動方法において、
   Ａ）選択されたピクセルのデジタルデータを生成する段階；
   Ｂ）第１発光区間で第１発光強度で前記選択されたピクセルを発光させる段階であって、前記第１発光区間及び前記第１発光強度はマッピングテーブルにマッピングされる前記デジタルデータの値によって決定される段階；及び
   Ｃ）第２発光区間で第２発光強度で前記選択されたピクセルを発光させる段階であって、前記第２発光区間及び前記第２発光強度は前記マッピングテーブルにマッピングされる前記デジタルデータの値によって決定される段階；を含み、
   前記第１発光区間と前記第２発光区間は単位フレーム区間内で実行され、
   前記第１発光区間と前記第２発光区間の長さは前記デジタルデータに関係なく、前記第１発光強度と前記第２発光強度との間の相対比が前記デジタルデータの値によって可変し、
   前記第２発光区間の長さは、前記第１発光区間の長さと異なり、
   前記デジタルデータはｎ（ｎは２以上の自然数）ビットであり、
   前記マッピングテーブルは、前記単位フレーム区間を形成する２ ^ｉ （ｉは自然数）個の単位時間が配列される時間軸と２ ^ｊ （ｊは自然数、ｊ＝ｎ−ｉ）個の強度レベルが配列される強度軸でなり、
   前記第１発光区間の長さは、一つの前記単位時間と同一であり、
   前記第２発光区間の長さは、（２ ^ｉ −１）個の前記単位時間と同一である
   ことを特徴とする、能動ディスプレイ装置の映像駆動方法。
2. 前記ｊは前記ｉと同一であることを特徴とする、請求項１に記載の能動ディスプレイ装置の映像駆動方法。
3. 前記ｊは前記ｉと異なることを特徴とする、請求項１に記載の能動ディスプレイ装置の映像駆動方法。

Images