KR100664426B1 - 자발광 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법 - Google Patents

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Abstract

수동 매트릭스 타입인 자발광 디스플레이 장치는 N (N 은 자연수인) 개의 스캐닝 라인을 포함한다. N 개의 스캐닝 라인은 제 1 스캐닝 라인과 제 1 스캐닝 라인 다음으로 구동되는 제 2 스캐닝 라인을 포함한다. 프레임 주파수가 f [Hz] 일 때, 제 1 스캐닝 라인과 제 2 스캐닝 라인 사이의 거리는 스캐닝 방향을 따라 디스플레이 패널의 스크린 길이의 150/(Nf) 배 이상으로 설정된다.
자발광 디스플레이, 인터레이스 스캐닝 방식, 플리커

Description

자발광 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법 {SELF-LUMINOUS DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
도 1 은 본 발명에 따른 자발광 디스플레이 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 자발광 디스플레이 장치의 정면도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 자발광 디스플레이 장치의 측면도이다.
도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 자발광 디스플레이 장치를 구동하는 방법을 도시하는 타이밍 도표이다.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 자발광 디스플레이 장치를 구동하는 방법을 도시하는 타이밍 도표이다.
도 6 은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 자발광 디스플레이 장치를 구동하는 방법을 도시하는 타이밍 도표이다.
도 7 은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 검색 장치의 구성을 도시하는 측면도이다.
도 8a 는 방출 주기의 일정 레이트 (rate) 로의 방출 작동을 도시하는 타이밍 도표이다.
도 8b 는 다른 방출 주기의 일정 레이트로의 다른 방출 작동을 도시하는 타 이밍 도표이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 유기 EL 디스플레이 20 : 유기 EL 패널
25 : 픽셀 30 : 양극 (데이터 라인)
31 : 열 구동자 40 : 음극 (스캐닝 라인)
41 : 행 구동자 50 : 제어기
60 : 스크린 60' : 의사 스크린
70a 내지 70b : 방출 라인 80 : 관측자
90 : 렌즈
본 발명은 자발광 디스플레이 장치에 관한 것이다. 더 자세하게는, 본 발명은 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치 및 유기 EL (전자-발광) 디스플레이 장치는 "자발광 디스플레이 장치" 로 알려져 있다. 이러한 디스플레이 장치의 디스플레이 패널은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 픽셀을 가진다. 또한, "수동 매트릭스 타입 (방법)" 및 "능동 매트릭스 타입 (방법)" 은 디스플레이 장치를 구동하는 방법으로 알려져 있다. 수동 매트릭스 방법에 따르면, 행 전극 및 열 전극은 상 호 교차하도록 배열되며, 픽셀은 특정 행 전극 및 특정 열 전극 사이에 전압을 인가함으로써 빛을 방출한다. 능동 매트릭스 방법에 따르면, TFT (박막 트랜지스터 : Thin Film Transistor) 등과 같은 스위칭 소자는 복수의 픽셀 각각에 제공되며 각 픽셀의 발광을 제어한다. 이러한 자발광 디스플레이 장치 분야에서, 플리커를 방지하여 디스플레이 품질을 향상시킬 수 있는 기술이 요구된다.
디스플레이 장치는 순차적으로 많은 수의 정지 화상을 순차적으로 표시함으로써 비디오를 표시한다. 단위 시간당 표시되는 정지 화상 (프레임) 의 수는 "프레임 주파수 (Frame frequency)" 라 불린다. 순차적으로 스위칭되는 많은 수의 정지화상은 인간에 의해 시각적으로 동화상으로 인식된다. 따라서, 인간의 시각 특성을 고려하여 디스플레이 장치를 구동할 필요가 있다. 개략적으로, 인간의 눈의 움직임은 "추적 움직임 (tracking movement)" 및 "빠른 눈 움직임 (단속적 운동: saccade)" 으로 분류된다. 추적 움직임은 연속적으로 운동체를 추적하는 눈 움직임을 말하며, 추적 움직임의 각속도는 30°/sec 까지 이르는 것으로 알려져 있다. 한편, 단속적 움직임은 관심 있는 한 지점으로부터 다른 한 지점으로의 시점의 변화를 위한 눈의 움직임이다. 단속적 움직임의 각속도는 대략 600°/sec 이며 인간의 경우 700°/sec 에 까지 이르는 것으로 알려져 있다. 또한, 인간 눈의 해상도의 최소각은 약 0.5 arc-minute 임이 알려져 있다.
일본 공개 특허 출원 제 2003-140593 호는 화상 표시 방법을 개시한다. 이 방법에 따르면, 화상은 인간 눈의 해상도의 최소각과 "추적운동" 의 최대 각속도 사이의 비와 실질적으로 동일한 프레임 주파수로 표시된다. 예를 들어, 프 레임 주파수는 3.6 kHz 로 설정된다. 또는, 화상은 인간 눈의 해상도의 최소각과 "추적 운동" 의 최대 각속도 사이의 비보다 더 높은 프레임 주파수로 표시 된다.
일본 공개 특허 출원 제 2003-122303 호는 능동 매트릭스 타입 EL 디스플레이 장치를 구동하는 방법을 개시한다. 이 방법에 따르면, EL 장치가 발광하지 않을 경우 EL 장치에 역 바이어스가 인가된다. 또한, EL 장치 내에서, 전류는 한 프레임의 1/N 기간 동안 흐르며, 한 프레임의 (N-1)/N 기간 동안은 전류가 흐르지 않는다. 즉, 종래 기술에 따르면, 일정 순간에서 디스플레이 영역의 1/N 부분에 걸쳐 광역 디스플레이가 수행된다. 여기서, 발광 영역의 휘도가 실질적으로 소정 휘도에 비해 N 배로 높게 되도록 디스플레이가 수행된다. 다른 영역, 즉 디스플레이 영역의 (N-1)/N 부분과 같은 영역은 빛을 내지 않는 상태로 설정된다.
본 발명의 목적은 플리커를 줄일 수 있는 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전력 소모를 억제할 수 있는 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 발광 장치의 열화를 억제할 수 있는 수동 매트릭스 타입의 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에서, 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치는 N (N은 자연수) 개의 스캐닝 라인, 및 N 개의 스캐닝 라인을 순차적으로 구동하기 위한 제어기를 가지는 디스플레이 패널을 포함한다. 바람직하게, 제어기는 인터레이스 스캐닝 (interlace scanning) 방식을 이용하여 N 개의 스캐닝 라인을 구동한다. N 개의 스캐닝 라인은 제 1 스캐닝 라인 및 제 1 스캐닝 라인 다음으로 구동되는 제 2 스캐닝 라인을 포함한다. 프레임 주파수가 f [Hz] 일 경우, 제어기는 제 1 스캐닝 라인과 제 2 스캐닝 라인 사이의 거리를 스캐닝 방향을 따라 디스플레이 패널의 스크린 길이의 150/(Nf) 배 이상으로 설정한다.
이 경우, 방출 라인의 움직임 각속도는 단속적 움직임의 각속도 보다 커진다. 그 결과, 수동 매트릭스 타입 자발광 디스플레이 장치에 특이한 플리커 (플리커링 (flickering), 플래싱 (flashing)) 는 감소한다. 또한, 플리커를 감소시키기 위해 프레임 주파수를 증가시킬 필요가 없다. 따라서, 발광 장치 (픽셀) 내에 포함된 기생 커패시턴스의 충방전 횟수를 줄일 수 있고, 이는 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한, 발광 장치의 하나의 방출 기간을 늘이는 것이 가능하다. 따라서, 하나의 발광 장치가 과도한 휘도로 방출할 필요가 없다. 따라서, 발광 장치의 열화를 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 자발광 디스플레이 장치에서, 상기한 N 개의 스캐닝 라인은 제 3 스캐닝 라인, 및 제 3 스캐닝 라인 다음으로 구동되는 제 4 스캐닝 라인을 더 포함한다. 제어기는 제 3 스캐닝 라인과 제 4 스캐닝 라인 사이의 거리를 스캐닝 방향을 따라 스크린 길이의 150/(Nf) 배 이상으로 설정한다. 또한, 제 1 스 캐닝 라인과 제 2 스캐닝 라인 사이의 거리는 제 3 스캐닝 라인과 제 4 스캐닝 라인 사이의 거리와 다르다. 바람직하게, 제 1 스캐닝 라인에서부터 제 2 스캐닝 라인으로의 방향은 제 3 스캐닝 라인에서 제 4 스캐닝 라인으로의 방향과 반대이다.
본 발명의 다른 양태에서, 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치는 N (N 은 자연수) 개의 스캐닝 라인을 가지는 디스플레이 패널, 및 N 개의 스캐닝 라인을 순차적으로 구동하기 위한 제어기를 포함한다. N 개의 스캐닝 라인은 m (m 은 자연수 ; m ≥ 2 ) 개의 스캐닝 라인 그룹을 포함한다. m 개의 스캐닝 라인 그룹 각각은 k (k 는 자연수) 개의 스캐닝 라인을 가진다. 제어기는 1 프레임의 (i + m(j-1)) 번째 차례에서 제 i (i 는 자연수; 1 ≤ i ≤ m) 스캐닝 라인 그룹의 제 j (j 는 자연수 ; 1 ≤ j ≤ k) 스캐닝 라인을 구동한다. 프레임 주파수가 f [Hz] 일때, m 은 식: 2 ≤ m ≤ Nf/150 을 만족하도록 설정된다. 예를 들어, m 이 2 로 설정되고, k 가 N/2 로 설정된다.
본 발명의 또 다른 양태에 의하면, 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치는 N (N 은 자연수) 개의 스캐닝 라인을 가지는 디스플레이 패널, 및 N 개의 스캐닝 라인을 순차적으로 구동하기 위한 제어기를 포함한다. N 개의 스캐닝 라인은 제 1 스캐닝 라인, 제 1 스캐닝 라인 다음으로 구동되는 제 2 스캐닝 라인, 제 3 스캐닝 라인, 및 제 3 스캐닝 라인 다음으로 구동되는 제 4 스캐닝 라인을 포함한다. 제어기는 제 1 스캐닝 라인과 제 2 스캐닝 라인 사이의 거리를 제 3 스캐닝 라인과 제 4 스캐닝 라인 사이의 거리와 다르게 설정한다. 바람직하게 는, 제 1 스캐닝 라인에서 제 2 스캐닝 라인으로의 방향은 제 3 스캐닝 라인에서 제 4 스캐닝 라인으로의 방향과 반대이다.
안구의 단속적 움직임은 동작 중에 제어될 수 없는 발리스틱 모션 (ballistic motion) 으로 분류될 수 있다. 즉, 단속적 움직임은 감각 피드백에 의해 조절될 수 없다. 따라서, 단속적 움직임은 균일한 운동으로 간주된다. 상기한 자발광 디스플레이 장치에 따르면, 방출 라인의 움직임 각속도는 변한다. 그 결과, 안구가 방출 라인과 동기화 되어 연속적으로 움직일 가능성은 감소한다. 따라서, 인간의 뇌에 의해 인식되는 플리커는 더 줄어들 수 있다. 또한, 방출 라인의 움직임 방향은 적절히 변하며, 이는 플리커를 더 줄일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 소형 디스플레이 장치는 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치, 및 자발광 디스플레이 장치용 x 배율 렌즈를 포함한다. 자발광 디스플레이는 N (N 은 자연수) 개의 스캐닝 라인을 가지는 디스플레이 패널을 포함한다. N 개의 스캐닝 라인은 바람직하게는 인터레이스 스캐닝 방식을 이용하여 구동된다. N 개의 스캐닝 라인은 제 1 스캐닝 라인, 및 제 1 스캐닝 라인 다음으로 구동되는 제 2 스캐닝 라인을 포함한다. 프레임 주파수가 f [Hz] 일때, 제 1 스캐닝 라인과 제 2 스캐닝 라인 사이의 거리는 스캐닝 방향을 따라 디스플레이 패널의 스크린 길이의 150/(xNf) 배 이상의 길이로 설정한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 소형 디스플레이 장치는 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치, 및 자발광 디스플레이 장치용 x 배율 렌즈를 포함한다. 자발광 디스플레이는 N (N 은 자연수) 개의 스캐닝 라인을 가지는 디스플레이 패널을 포함한다. N 개의 스캐닝 라인은 m (m 은 자연수 ; m ≥ 2 ) 개의 스캐닝 라인 그룹을 포함한다. m 개의 스캐닝 라인 그룹은 k (k 는 자연수) 개의 스캐닝 라인을 포함한다. 1 프레임 내의 (i + m(j-1)) 번째 차례에서 제 i (i 는 자연수 ; 1 ≤ i ≤ m ) 스캐닝 라인 그룹의 제 j (j는 자연수 ; 1 ≤ j ≤ k) 스캐닝 라인이 구동된다. 또한, 프레임 주파수가 f [Hz] 일때, m 은 식 : 2 ≤ m ≤ xNf/150 을 만족하도록 설정된다.
상술한 자발광 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널은 유기 EL 패널 일 수 있다. 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널 일 수 있다. 디스플레이 패널은 수동 매트릭스 타입의 발광 다이오드 디스플레이 패널 일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 자발광 디스플레이 장치를 구동하는 방법은 (a) N 개의 스캐닝 라인 중 제 1 스캐닝 라인을 구동하는 단계; 및 (b) (a) 가 구동된 직후, N 개의 스캐닝 라인 중 제 2 스캐닝 라인을 구동하는 단계를 포함한다. 프레임 주파수가 f [Hz] 일 때, 제 1 스캐닝 라인과 제 2 스캐닝 라인 사이의 거리는 스캐닝 방향을 따라 디스플레이 패널의 스크린 크기의 150/(Nf) 배 이상으로 설정된다.
자발광 디스플레이 장치를 구동하는 방법은 (c) N 개의 스캐닝 라인 중 제 3 스캐닝 라인을 구동하는 단계; 및 (d) (c) 가 구동된 직후 N 개의 스캐닝 라인 중 제 4 스캐닝 라인을 구동하는 단계를 더 포함한다. 제 3 스캐닝 라인과 제 4 스캐닝 라인 사이의 거리는 디스플레이 패널의 스캐닝 방향을 따라 스크린 크기의 150/(Nf) 배 이상으로 설정된다. 또한, 제 3 스캐닝 라인과 제 4 스캐닝 라인 사이의 거리는 제 1 스캐닝 라인과 제 2 스캐닝 라인 사이의 거리와 다르게 설정된다. 바람직하게는, 제 3 스캐닝 라인에서 제 4 스캐닝 라인으로의 방향은 제 1 스캐닝 라인에서 제 2 스캐닝 라인으로의 방향과 반대이다.
본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 자발광 디스플레이 장치를 구동하는 방법이 제공된다. 자발광 디스플레이 장치는 N (N 은 자연수) 개의 스캐닝 라인을 가지는 디스플레이 패널을 포함한다. N 개의 스캐닝 라인은 m (m 은 자연수 ; m ≥ 2 ) 개의 스캐닝 라인 그룹을 포함한다. m 개의 스캐닝 라인 그룹 각각은 k (k 는 자연수) 개의 스캐닝 라인을 포함한다. 이 경우, 방법은 (a) 프레임 주파수가 f [Hz] 일 때, 식 : 2 ≤ m ≤ Nf/150 을 만족하도록 m 을 설정하는 단계; (b) 1 프레임의 (i + m(j-1)) 번째 차례에서 제 i (i 는 자연수 ; 1 ≤ i ≤ m ) 스캐닝 라인 그룹의 제 j ( j 는 자연수 ; 1 ≤ j ≤ k ) 스캐닝 라인을 구동하는 단계를 포함한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 수동 매트릭스 타입 자발광 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법은 플리커를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수동 매트릭스 타입 자발광 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법은 전력 소모를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법은 발광 장치의 열화를 줄일 수 있다.
바람직한 실시형태의 상세한 설명
본 발명의 실시형태에 따른 자발광 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법 은 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 개시된다. 자발광 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 장치, 유기 EL (전자-발광) 디스플레이, 발광 다이오드 (LED) 디스플레이 장치 등을 포함한다. 본 명세서에서, 유기 EL 디스플레이 장치의 구성 및 구동 방법이 예로서 제시된다.
도 1 은 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 (장치) 의 구성을 도시하는 개략도이다. 도 1 에서, 유기 EL 디스플레이 (10) 는 매트릭스 형식으로 배열된 복수의 픽셀 (25) 을 가지는 유기 EL 패널 (20) 을 포함한다. 유기 EL 디스플레이 (10) 는 "수동 매트릭스 타입" 이며 수동 매트릭스 방식에 의해 구동된다. 유기 EL 디스플레이 (10) 는 복수의 양극 (데이터 라인 ; 30) 및 복수의 음극 (스캐닝 라인 ; 40) 을 가진다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 복수의 스캐닝 라인 (40) 의 수는 N (N 은 자연수) 이다. 즉, 복수의 스캐닝 라인 (40) 은 제 1 내지 제 N 스캐닝 라인인, X1 부터 XN 까지로 구성되어 있다. 스캐닝 라인 X1 부터 XN 까지는 각각 일정한 간격만큼 떨어져서 배열된다. 또한, 복수의 데이터 라인 (30) 의 수는 M (M 은 자연수) 이다. 즉, 복수의 데이터 라인 (30) 은 Y1 내지 YM 인 제 1 내지 제 M 데이터 라인으로 구성된다. Y1 내지 YM 의 데이터 라인은 각각 일정한 간격으로 떨어져서 배열된다. 복수의 교차 지점에서 양극 (30) 은 복수의 음극 (40) 과 교차한다. 1 픽셀 (25) (유기 EL 장치) 은 복수의 교차지점 각각에 제공된다. 따라서, 복수의 픽셀 (25) 은 매트릭스의 형태로 배열된다.
유기 EL 장치 (25) 는 유리 기판상에 형성된 투명 전극인 양극 (30), 금속으로 만들어진 음극 (40), 및 양극 (30) 과 음극 (40) 사이에 둘러쌓인 유기층을 가진다. 또한, 유기층은 형광 유기 화합물로 만들어진 방출 층, 전자 투과 층, 및 정공 투과 층을 포함한다. 양극 (30) 과 음극 (40) 사이의 소정의 전압이 가해질 경우, 정공 및 전자는 정공 투과 층 및 전자 투과 층 각각을 통해 양극 (30) 및 음극 (40) 각각으로부터 방출 층에 삽입된다. 형광 유기 화합물은 정공과 전자의 재조합에 의한 에너지에 의해 여기되고, 이는 형광을 발생시킨다. 즉, 유기 EL 장치 (25) 는 발광한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 복수의 스캐닝 라인 (40) 은 행 구동자 (41) 에 연결되고, 복수의 데이터 라인 (30) 은 열 구동자 (31) 에 연결된다. 또한, 행 구동자 (41) 및 열 구동자 (31) 는 제어기 (50) 에 연결된다. 제어기는 인터레이스 스캐닝 방식을 이용하여 N 개의 스캐닝 라인 (40) 을 구동한다. 더 자세하게는, 제어기 (50) 는 행 구동자 (41) 을 제어하여, 하나의 스캐닝 라인 (40) 을 선택 (구동) 한다. 또한, 제어기 (50) 는 열 구동자 (31) 을 제어하여, 선택한 하나의 스캐닝 라인 (40) 과 관련된 데이터를 디스플레이하기 위한 전압을 복수의 데이터 라인 (30) 에 가한다. 그 결과, 선택된 하나의 스캐닝 라인 (음극 ; 40) 과 복수의 데이터 라인 (양극 ; 30) 각각 사이에 가해져, 하나의 행에 배열된 픽셀 (25) 에 디스플레이된다. 하나의 스캐닝 라인 (40) 을 구동하는 시간을 "수평 기간" 이라고 불린다. 상기한 작동은 모든 스캐닝 라인 (40) 에 대해 행해지며, 즉, 상기한 작동은 하나의 화상 (정지 화상) 과 관련된 데이터를 디스플레 이하기 위해 N 번 반복된다. N 번의 작동을 수행하기 위해 필요한 시간은 "프레임" 으로 불린다. 또한, 단위 시간당 프레임 수는 "프레임 주파수" 로 불린다. 본 명세서에서, 프레임 주파수는 f [Hz] 로 주어진다. 이 경우, 수평 기간 T [sec] 는 T = 1/Nf 로 주어진다.
상술한 수동 매트릭스 타입의 유기 EL 디스플레이 (10) 에서, 픽셀 (25) 은 그 픽셀 (25) 이 선택된 경우에 한하여 빛을 낸다. 즉, 하나의 스캐닝 라인 (40) 에 대한 수평 기간이 끝날 때, 하나의 스캐닝 라인 (40) 에 대한 픽셀 (25) 는 동시에 꺼진다. 따라서, 픽셀 (25) 은 특정 순간에 유기 EL 패널 (20) 상에 디스플레이되는 하나의 스캐닝 라인 (40) 에 대응하는 하나의 방출 라인이다. 이는 인간이 스크린 상의 디스플레이를 2 차원의 화상으로 인식하는 뇌의 작동 때문이다. 하나의 방출 라인은 뇌의 잔상으로 간주되고, 하나의 스크린에 대한 스캐닝이 완료됐을 때, 복수의 방출라인이 인간의 뇌에서 2 차원 화상으로 재생된다.
본 발명의 디스플레이 장치 구동 방법에 따라, 방출 라인의 움직임이 고려된다. 본 명세서에서 구동방법을 설명하는데 이용되는 다양한 파라미터 및 부호는 이하와 같이 정의된다.
도 2 는 본 발명에 따른 유기 EL 패널 (20) 의 정면도이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 유기 EL 패널 (20) 은 스크린 (60) 을 포함한다. X1 에서 XN 까지의 N 개의 스캐닝 라인 중 하나의 스캐닝 라인 (이하 "제 1 스캐닝 라인") 이 구동될 때, 방출 라인 (70a) 은 제 1 스캐닝 라인을 따라 스크린 (60) 상에 디스플레이된다. 다른 스캐닝 라인 (이하 "제 2 스캐닝 라인") 은 제 1 스캐닝 라인에 이어 즉시 구동된다. 즉, 제 2 스캐닝 라인은 제 1 스캐닝 라인 다음으로 구동된다. 제 2 스캐닝 라인이 구동될 때, 방출 라인 (70b) 은 제 2 스캐닝 라인에 따라 스크린 (60) 상에 디스플레이된다. 방출 라인 (70a) 과 방출 라인 (70b) 사이의 (수직) 거리는 "d" 로 주어진다. 거리 "d" 는 수평기간 T 에서 구동되는 제 1 스캐닝 라인과 다음 수평 기간 T 에서 구동되는 제 2 스캐닝 라인 사이의 거리를 가리킨다. 또한, 도 2 에 도시된 바와 같이, 스캐닝 라인 (40) 이 스캐닝되는 방향은 "스캐닝 방향" 으로 불리며 "A" 로 표현된다. 스캐닝 방향 A 로의 스크린 (60) 의 길이는 "h" 로 표현된다.
도 3 은 본 발명에 따른 유기 EL 패널 (20) 의 측면도이다. 도 3 에서, 도 2 에서와 같은 부호는 동일한 파라미터를 가리킨다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 스크린 (60) 과 유기 EL 패널 (20) 상에 디스플레이된 화상을 관측하는 관측자 (80) 사이의 거리는 "l" 로 표현된다. 통상적으로, 거리 "l" 은 스크린 (60) 의 크기에 따라 다르다. 거리 "l" 은 스크린 (60) 의 크기가 커짐에 따라 더 길어진다. 거리 l 은 스크린 (60) 의 크기가 작아짐에 따라 더 짧아진다.
또한, 도 3 에 도시된 바와 같이, 관측자 (80) 에게 스캐닝 방향 A 로의 스크린 (60) 에 대한 시야각은 θ 로 표현된다. 시야각 θ 는 약 θ = tan-1 (h/1) 과 같이 주어진다. 예를 들어, 셀 전화 (cell phone) 가 2 인치 스크린 (60) 을 가지고 있는 경우, 길이 h 는 약 40 mm 이다. 스크린 (60) 을 40 cm 거리에서 바라볼 경우, 즉 거리 l 이 40 cm 일 경우, 시야각 θ 는 약 5.7°이다. 이와 유사하게, 제 1 스캐닝 라인 (70a) 과 제 2 스캐닝 라인 (70b) 사이의 거리 "d" 와 관련된 시야각은 φ 로 표현된다. 시야각 φ 는 대략 φ= θ × d/h 로 주어진다.
제 1 실시형태
도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 유기 EL 디스플레이 (10) 을 구동하는 방법을 도시한 타이밍 도표이다. 도 4 에서, 가로축은 시간을 나타내며, 세로축은 X1 에서 XN 까지의 N 개의 스캐닝 라인의 번호를 나타낸다. 도 4 에 (또한, 도 1 에) 도시된 바와 같이, X1 에서 XN 까지의 N 개의 스캐닝 라인은 숫자 순으로 상단부터 하단에 걸쳐 배치되어 있다.
본 실시형태에서, X1 에서 XN 까지의 N 개의 스캐닝 라인은 복수의 스캐닝 라인 그룹으로 분류된다. 더 자세하게는, 도 4 에 도시된 바와 같이, X1 내지 XN 의 N 개의 스캐닝 라인은 제 1 내지 제 m (m 은 2 이상의 자연수) 스캐닝 라인 그룹인 m 개의 스캐닝 라인 그룹을 포함한다. m 개의 스캐닝 라인 그룹 각각은 동일한 수의 스캐닝 라인 X 를 가진다. 즉, 각각의 스캐닝 라인 그룹은 k (k 는 자연수) 개의 스캐닝 라인 X 를 가진다. 예를 들어, 제 1 스캐닝 라인 그룹은 X1 내지 Xk 의 스캐닝 라인을 가지며, 제 2 스캐닝 라인 그룹은 Xk+1 내지 X2k 의 스캐닝 라인을 가진다. 제 m 스캐닝 라인 그룹은 X(m-1)k +1 내지 Xmk 의 스캐닝 라인을 가진다. 따라서, 복수의 스캐닝 라인의 수 "N" 은 N = mk 로 표현될 수 있다.
유기 EL 디스플레이 (10) 를 구동하는 방법이 이하에서 개시된다. 첫째로, 시간 t1 에서, 하나의 프레임이 시작하여, 제 1 스캐닝 라인 그룹의 제 1 스캐닝 라인 X1 이 구동된다. 하나의 스캐닝 라인 X 의 구동 기간은 T = 1/Nf 로 주어지는 수평 기간 T 이다. 다음으로, 제 2 스캐닝 라인 그룹의 제 1 스캐닝 라인 Xk+1 이 구동된다. 그 후, 스캐닝 라인 그룹들 각각의 제 1 스캐닝 라인 X(i-1)k+1 (i 는 자연수 ; 1 ≤ i ≤ m ) 은 순서에 따라 이와 유사하게 구동된다. 마지막으로, 제 m 스캐닝 라인 그룹의 제 1 스캐닝 라인 X(m-1)k +1 이 구동된다. 상술한 바와 같이, 시간 t1 에서 t2 까지의 기간 τ에서, 스캐닝 라인 그룹들 각각의 제 1 스캐닝 라인 X(i-1)k +1 은 순서에 따라 구동된다.
이와 유사하게, 시간 t2 에서부터 기간 τ 동안에, 스캐닝 라인 그룹들 각각의 제 2 스캐닝 라인 X(i-1)k +2 가 순서에 따라 구동된다. 또한, 시간 tj (j 는 자연수 ; 1 ≤ j ≤ k ) 에서부터의 기간 τ에서, 스캐닝 라인 그룹들 각각의 제 j 스캐닝 라인 X(i-1)k+j 가 순서에 따라 구동된다. 그 후, 시간 tk 에서 te 까지의 기간 τ 동안, 스캐닝 라인 그룹들 각각의 제 k 스캐닝 라인 Xjk 가 순서에 따라 구동된다. 그 결과, 스캐닝 라인 X1 에서부터 XN 까지의 N 개의 스캐닝은 1 회 완성된다. 시간 t1 에서 시간 te 까지의 기간 (1/f) 는 하나의 프레임이다.
각각의 기간 τ동안에, m 개의 스캐닝 라인 X 가 구동된다. 예를 들어, 스캐닝 라인 그룹들 각각의 제 1 스캐닝 라인 X(i-1)k +1 는 첫번째 내지 m 번째 차례에 구동된다. 스캐닝 라인 그룹들 각각의 제 2 스캐닝 라인 X(i-1)k +2 는 (m+1) 번째 내지 제 2m 번째 차례에 구동된다. 스캐닝 라인 그룹들 각각의 제 k 스캐닝 라인 Xjk 는 ((k-1))m+1) 번째 내지 km 번째 차례에 구동된다.
상기한 스캐닝 순서를 일반화하기 위해, 제 i (i는 자연수 ; 1 ≤ i ≤ m ) 스캐닝 라인 그룹의 제 j (j는 자연수 ; 1 ≤j ≤ k ) 스캐닝 라인 X 가 한 프레임의 (i + m(j-1)) 번째로 구동된다.
구동 방법에 따르면, 예를 들어, "h" 는 스크린 크기이며 "m" 은 스캐닝 라인 그룹의 수일 때, 스캐닝 라인 X1 과 이를 뒤따르는 스캐닝 라인 Xk+1 까지의 거리는 h/m 이다. 즉, 스캐닝 라인 X (제 1 스캐닝 라인) 에서 다음으로 구동되는 스캐닝 라인 X (제 2 스캐닝 라인) 까지의 거리 "d" 는 d = h/m 으로 주어진다. (도 3 참조) 또한, 상술한 바와 같이, 거리 d 에 대한 시야각 φ 는 φ = θ × d/h 로 주어진다. 이 경우, 도 2 에 도시된 방출 라인 (70) 의 운동의 각속도 (단위 시간당 운동량)
Figure 112005015298969-pat00001
b 는,
Figure 112005015298969-pat00002
b = φ/T =φNf = θdNf/h = θNf/m (1)
와 같은 식으로 주어진다.
본 발명의 제 1 실시형태에 있어서, 각속도
Figure 112005015298969-pat00003
b 는 인간의 빠른 눈 움직임 (단속 운동) 의 각속도
Figure 112005015298969-pat00004
s 보다 크게 설정된다. 즉, 각속도
Figure 112005015298969-pat00005
b는
Figure 112005015298969-pat00006
b >
Figure 112005015298969-pat00007
s 의 관계를 만족시키도록 결정된다. 이에 따른 효과는 이하와 같다.
유기 EL 장치는 우수한 반응 특성을 가지는 발광 장치이다. 유기 EL 장치의 구동 전류에 대한 반응 속도는 빠르며, 예를 들면 수 나노 초에 이른다. 따라서, 수동 매트릭스 타입의 유기 EL 디스플레이 (10) 에서, 잔류는 통상적인 CRT 에 비하면 드물거나 없다고 할 정도이다. 하나의 스캐닝 라인 X 에 대한 수평 기간이 끝날 때, 하나의 스캐닝 라인 X 에 대한 픽셀 (25) 은 즉시 꺼진다. 따라서, 픽셀은 특정 순간에 유기 EL 패널 (20) 상에 디스플레이되는 하나의 스캐닝 라인 X 에 따른 하나의 방출 라인 (70) 이다 (도 2 참조). 하나의 방출 라인 (70) 은 뇌에서의 잔상과 같이 취급된다. 하나의 스크린에 대한 스캐닝이 완료됐을 때, 복수의 방출 라인 (70) 은 인간의 뇌에서 2 차원 화상으로 재생된다.
인간의 뇌가 화상을 인식할 때, 방출 라인 (70) 의 순간 휘도의 평균은 화상의 휘도로 인식된다. 따라서, 인간이 화상을 인식하기 위한 충분한 휘도를 얻기 위하여, 순간 발광을 높게 설정해할 필요가 있다. 예를 들어, 듀티 레이시오 (duty ratio) 가 1/200 인 경우, 인간이 화상을 100 cd/m2 의 휘도로 인식하기 위해서는 순간 휘도를 20000 cd/m2 로 설정할 필요가 있다. 순간 휘도는 형광등 의 휘도 (5000 내지 10000 cd/m2) 와 비교할 때 더 높다. 눈이 방출 라인의 스캐닝 속도와 완전히 동기화 되어 움직이는 경우, 자극은 형광등을 직접 바라보는 것과 비교할 수 있다. 몇몇 경우, 자극은 더욱 강해진다.
도 2 에 도시된 방출 라인 (70) 이 인간의 안구의 움직임과 동기화되어 움직일 때, 인간의 뇌는 순간 휘도에 기한 상술한 강한 자극을 받는다. 이는 스크린 (60) 상에서 인간이 감지하는 플리커를 야기한다. 본 발명에 따르면, 방출 라인 (70) 의 움직임의 각속도
Figure 112005015298969-pat00008
b 는 인간의 안구 움직임의 각속도보다 더 빠르게 설정된다. 특히, 각속도
Figure 112005015298969-pat00009
b 는 빠른 눈 움직임인 "단속적 움직임" 의 각속도
Figure 112005015298969-pat00010
s 보다 빠르게 설정된다. 실질적으로, 스캐닝 라인 그룹의 수 "m" 은 적절한 값으로 설정될 수 있다. 상기 식 (1) 및 상기 관계 (
Figure 112005015298969-pat00011
b >
Figure 112005015298969-pat00012
s) 는,
m < (θ/
Figure 112005015298969-pat00013
s) × Nf =Nf/
Figure 112005015298969-pat00014
(2)
의 식을 가져온다.
여기서, 계수
Figure 112005015298969-pat00015
는
Figure 112005015298969-pat00016
=
Figure 112005015298969-pat00017
s/θ 로 표현된다. 상기 식 (2) 에서, 스캐닝 라인의 수 N 및 프레임 주파수 f 는 유기 EL 디스플레이 (10) 의 특유한 파라미터이다. 본 실시형태에 따르면, 스캐닝 라인 그룹의 수 "m" 은 식 (2) 를 만족하도록 결정되며, X1 에서 XN 까지의 N 개의 스캐닝 라인은 상술한 법칙을 따라 연속적으로 구동된다. 그 결과, 방출 라인 (70) 의 움직임 각속도
Figure 112005015298969-pat00018
b 는 단속적 움직임의 각속도
Figure 112005015298969-pat00019
s 보다 빠르게 된다. 따라서, 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치의 특유한 플리커 (플래싱) 는 감소한다.
상기한 식 (2) 에서 계수
Figure 112005015298969-pat00020
의 적절한 값은 이하와 같이 결정된다. 스크린 (60) 과 관측자 (80) 사이의 거리인 거리 "l" 은 스크린 (60) 의 크기에 따라 변한다. 예를 들어, 2 인치 크기의 스크린 (60) 을 가지는 셀 전화의 경우, 길이 h 는 약 40 mm 이다. 스크린 (60) 이 40 cm 거리에서 관측될 경우, 즉 거리 l 이 40 cm 일 경우, 시야각 θ 는 약 5.7°이다. 또한, 단속적 움직임의 각속도
Figure 112005015298969-pat00021
s 는 300°/sec 내지 700°/sec 임을 알고 있다. 각속도
Figure 112005015298969-pat00022
s 가 700°/sec 일때 (최악의 경우), 계수
Figure 112005015298969-pat00023
는 약 123 으로 계산된다 (
Figure 112005015298969-pat00024
=
Figure 112005015298969-pat00025
s/θ). 최악의 경우를 대비하여, 계수
Figure 112005015298969-pat00026
는 123 보다 크게 설정되어야 한다. 예를 들어, 계수
Figure 112005015298969-pat00027
는 "150" 으로 설정된다.
물론 계수
Figure 112005015298969-pat00028
는 시야각 θ 에도 의존한다. 상술한 셀 전화의 스크린 (60) 이 거리 20 cm 지점에서 관측되었을 때, 계수
Figure 112005015298969-pat00029
가 75 (=150/2) 로 설정되었을 경우에도 플리커는 억제된다. 이와 달리, 상기한 셀 전화의 스크린 (60) 이 거리 80 cm 지점에서 관측되었을 때, 계수
Figure 112005015298969-pat00030
가 300 (=150 × 2) 으로 설정된 경우에 플리커가 억제될 수 있다. 정보 전달을 위한 본 발명에 따른 자발광 디스플레이 장치의 효율성을 고려함에 의해, 계수
Figure 112005015298969-pat00031
는 예를 들어, 150 으로 설정된다. 장치가 광 시야각 θ 의 조건하에 이용될 경우, 계수
Figure 112005015298969-pat00032
는 150 보다 작은 수로 설정될 수 있다. 시야각 θ 가 사용 및 디스플레이가 이용되는 조건에 따라 변하기 때문에, 계수
Figure 112005015298969-pat00033
는 목적, 이용 환경, 조건 등에 기초하여 실질적으로 결정된 다.
계수
Figure 112005015298969-pat00034
가 150 으로 설정될 경우, 상기한 식 (2) 는,
m < Nf/150 (3)
으로 수정된다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 스캐닝 라인 그룹의 수 "m" 은 상기한 식 (3) 을 만족하도록 결정된다. 예를 들어, 100 개의 스캐닝 라인을 가지는 유기 EL 패널 (20) 이 50 Hz 의 프레임 주파수로 구동될 때 (N= 100, f= 50), m 은 33 이하로 설정된다. 예를 들어, 스캐닝 라인 그룹의 수 m 이 25 로 (m = 25) 설정될 때, 각각의 스캐닝 라인 그룹에 포함된 스캐닝 라인의 수 k 는 4 이다 (N = mk). 예를 들어, 스캐닝 라인 그룹의 수 m 이 10 (m = 10) 으로 설정될 때, 각각의 스캐닝 라인 그룹에 포함된 스캐닝 라인의 수 k 는 10 이다. 그 후, X1 에서 XN 까지의 N 개의 스캐닝 라인은 상술한 법칙에 따라 구동된다. 그 결과, 방출 라인 (70) 의 움직임 각속도
Figure 112005015298969-pat00035
b 는 단속적 움직임의 각속도
Figure 112005015298969-pat00036
s 보다 빨라진다. 따라서, 방출 라인의 스캐닝과 시선의 움직임 간의 동기화에 의해 야기되며, 수동 매트릭스 타입 자발광 디스플레이 장치에는 특이한 플리커를 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 방출 라인의 스캐닝과 시선의 움직임간의 동기화에 의해 야기되는 플리커는 줄어들고, 따라서 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치의 화상 품질은 향상된다. 또한, "인터 레이스 스캐닝" 이 행해져 방출 라인의 스캐닝 속도를 증가시키고, 방출 라인의 스캐닝과 시선의 움직임간의 동기화를 막는다. 따라서, 플리커를 방지하기 위해 프레임 주파수를 늘일 필요는 없다. 즉, 하나의 스캐닝 라인을 구동하기 위해 지정된 기간 (방출 기간) 은 길게 유지된다. 따라서, 발광 장치 (픽셀) 에 내장된 기생 캐패시턴스의 충-방전 횟수를 줄일 수 있고, 이는 전력 소모를 억제할 수 있다. 또한, 프레임 주파수를 증가시킬 필요가 없기 때문에, 하나의 발광 장치에 대한 하나의 방출 기간 (수평 기간 T) 은 실질적으로 증가한다. 따라서, 방출 주기에 반비례 하는 충분한 평균 휘도를 획득하는 것이 요구되는 각각의 방출의 휘도를 감소시킬 수 있다. 충분한 평균 휘도를 획득할 목적으로 하나의 발광 장치가 과도한 휘도를 방출시키게 할 필요는 없다. 따라서, 발광 장치의 열화는 억제되고, 또한, 유기 EL 장치는 고 방출 효율 영역에서 작동할 수 있으며, 이는 전력 소모를 줄인다.
상술한 제 1 실시형태에서, 각각의 스캐닝 라인 그룹에 포함된 스캐닝 라인의 수는 도 4 에 도시된 바와 같이 복수 (2, j, k) 이다. 그 결과, 한 프레임 내에서 제 1 스캐닝 라인과 그 다음으로 구동되는 제 2 스캐닝 라인 사이에 하나 이상의 스캐닝 라인 X 가 존재한다. 즉, 제 1 스캐닝 라인이 발광한 직후 제 2 스캐닝 라인이 발광할 때, 하나 이상의 스캐닝 라인이 생략된 것 같이 보이게 된다. 이러한 작동은 "인터레이스 스캐닝 (interlace scanning)" 이라고 불린다. 이하에서 인터레이스 스캐닝의 중요성이 고려된다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 목적 중 하나는 전력소모를 억제하고 줄이는 것이다. 이 목적을 위해, 프레 임 주파수를 늘이지 않고 낮게 유지하는 것이 효율적이다. 이하에서는 이러한 관점에서 설명할 것이다.
스캐닝 라인의 수 N 이 일정할 경우, 프레임 주파수를 늘이는 것은 단위 시간 당 유기 EL 장치의 방출의 증가를 의미한다. 이 경우, 장치에 포함된 기생 커패시턴스의 충-방전이 증가하며, 따라서 충-방전에 따른 전력 소모가 증가한다. 또한, 프레임 주파수의 증가는 각각의 스캐닝 라인의 방출 주기의 감소를 의미한다. 충-방전에 필요한 시간은 충-방전 전압에 의해 결정되며, 하나의 스캐닝 라인의 하나의 방출의 유지 시간에 영향을 받지 않는다. 따라서, 하나의 방출 라인에 대한 방출 주기가 짧아질 경우, 방출 주기 레이트는 실질적으로 감소한다.
도 8a 및 도 8b 는 프레임 주파수가 바뀔 때, 방출 주기 레이트의 변화를 설명하기 위한 타이밍 도표이다. 도 8a 및 도 8b 에서, 세로축은 구동 전압 또는 구동 전류를 나타내며, 가로축은 시간을 나타낸다. 세로축의 스케일은 도 8a 과 도 8b 사이에 동일해야 할 필요는 없다. 도 8a 및 도 8b 는 방출 타이밍 만을 도시한다. 도 8a 는 하나의 구동 주기가 70 ㎲ 인 경우를 도시하며, 도 8b 는 하나의 구동 주기가 35 ㎲ 인 경우를 도시한다. 즉, 도 8b 의 경우 프레임 주파수는 도 8a 의 경우 프레임 주파수의 2 배이다. 두 경우 모두의 순간 휘도가 같은 경우, 방출 주기 레이트가 감소함에 따라 시각적으로 인식되는 평균 휘도는 감소한다.
도 8a 및 도 8b 에 도시된 바와 같이, 한 구동 주기가 70 ㎲ 에서 35 ㎲ 로 감소할 경우, 기본적으로 충-방전 시간은 기생 커패시턴스에 의해 결정되기 때문 에, 충-방전 주기는 거의 일정하다 (예를 들어 10μs). 그 결과, 일 구동 주기에 대한 실질적 방출 주기의 비인 방출 주기 레이트는 약 86 % 에서 약 71 % 로 감소한다. 양 경우 모두에 등가 평균 휘도를 확보하기 위해, 방출 주기 내에서 순간 휘도를 20 % 증가시키는 것이 필요하다. 순간 휘도의 증가는 구동 전압의 증가 및 충-방전 때문에 생기는 전력 손실을 증가를 야기한다. 이 예에서, 도 8b 의 경우에서 충-방전 횟수는 도 8a 의 경우에 비해 2 배가 된다. 뿐만 아니라, 충-방전에서의 전력 소모는 필요한 순간 휘도 (구동 전압) 의 증가로 인해 증가한다. 또한, 순간 휘도의 증가는 발광 장치의 수명 단축을 야기한다. 따라서, 프레임 주파수의 증가는 전력 소모의 증가 뿐만 아니라 장기 신뢰도 역시 떨어뜨린다.
이러한 상황은 인터레이스 스캐닝을 수행하지 않고 단순히 프레임 주파수를 증가시킬 때 야기된다. 인터레이스 스캐닝을 행하지 않고 방출 라인의 스캐닝 속도가 증가할 때, 하나의 구동 주기는 줄어들고 따라서 실질적인 방출 주기 레이트는 상술한 바와 같이 감소한다. 따라서, 전력 소모는 증가하며, 장치의 수명은 줄어든다. 이와 반대로, 인터레이스 스캐닝이 행해질 때, 플리커가 억제되고 줄어들 뿐만 아니라, 상술한 문제 역시 해결된다.
인터레이스 스캐닝 방식은 CRT 분야에서 공지되어 있다. 그러나, CRT 에서 인터레이스 스캐닝의 목적은 인간이 표면을 스위칭하는 순환을 증가시킴으로써 방출 표면의 깜빡임 때문에 발생하는 플리커를 인식하기 어렵게 하기 위함이다. 이 경우 "플리커" 는 평면 방출의 깜빡임이, 깜빡임 주기의 감소에 기해 인식되고 불편함을 느끼는 현상이다. 이 경우 플리커는 인간에 의해 휘도의 감소가 인식되는 현상이다.
반면에, 본 발명은 방출 라인의 스캐닝 방향 움직임과 시선의 움직임 사이의 동기화에 의해 야기되는 과도한 자극인 "플리커"를 다룬다. 비록 광의의 플리커가 발생하는 조건은 양 경우 모두 동일하나, 그 원인은 각각 다르다. "본 발명에서의 플리커" 를 어두워짐에 의해 야기되는 "CRT 의 경우 플리커" 와 명확히 구별하기 위해, "본 발명에서의 플리커"는 "플래싱 (flashing)" 이라 할 수 있다. 플래싱에 의한 자극은 전자 섬광 (스트로보 스코프) 또는 썬더볼트 (thundervolt) 를 직접 바라볼 때와 비교할 수 있다. 어두워짐에 의해 야기되는 플리커와 비교할 때, 플래싱은 임의의 길이의 시간 동안 인식될 수 있다. 예를 들어, 몇 ㎲ 동안의 스트로보 스코프는 확실하게 인식됨에 반해, 극장에서의 몇 ms 동안의 어두워짐은 거의 인식될 수 없다. 본 발명의 하나의 목적은 이 "플래싱" 현상을 줄이는 것이다. 상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 해결되는 문제는 평면 방출의 깜박임 주기의 감소에 의해 야기되는 "플리커" 가 아니라 "플래싱" 이다.
또한, CRT 에서의 인터레이스 스캐닝의 경우, 생략되는 스캐닝 라인의 수가 증가함에 따라 스캐닝 라인의 비뚤어짐 (skew) 이 야기된다. 많은 수의 생략된 라인을 가지는 인터레이스 스캐닝은 비뚤어진 스캐닝 라인 때문에 화상의 왜곡이 발생하게 된다. 그러한 이유 때문에, CRT 에서의 인터레이스 스캐닝은 생략되는 스캐닝 라인의 수를 1 로 설정하여 행해진다. 본 발명에 따른 디스플레이에서, 스캐닝 라인은 비뚤어지지 않으며, 따라서 상기 문제는 발생하지 않는다.
상술한 바와 같이, 오직 하나의 스캐닝 라인이 생략되는 경우에 비하여 생략되는 라인의 수가 2 이상이 되는 것이 더 바람직하다. 스캐닝 라인의 수 N 이 240 인 경우를 생각해 보자. 오직 1 개의 라인만이 생략될 때 (k = 2), 스캐닝 라인 그룹의 수 m 은 N = mk 라는 관계로부터 계산됨에 따라 120 이다. 이 경우, 프레임 주파수 f 는 상기한 식 (3) 으로부터 유도된 바에 따라 f > 75 의 관계를 만족하여야 한다. 생략된 라인의 수가 2 인 경우 (k = 3), m 은 80 이 되며 프레임 주파수 f 는 f > 50 의 관계를 만족하도록 설정된다. 생략되는 라인의 수가 증가함에 따라, 본 발명의 효과는 더 낮는 프레임 주파수에 의해 획득될 수 있다.
NTSC 타입의 TV 에서 프레임 주파수는 60 Hz 이며, 극장용 영화에서는 24 Hz 이다. 또한, 일반 디스플레이에 대한 연구 결과에 75 Hz 는 플리커가 인식되는 주파수임이 개시된다. 본 발명에 따르면, 프레임 주파수의 하한은 이러한 값들에 기초하여 설정된다.
제 2 실시형태
도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 유기 EL 디스플레이 (10) 을 구동하는 방법을 도시하는 타이밍 도표이다. 도 5 에서, 가로축은 시간을 나타내며, 세로축은 X1 에서부터 XN 까지의 N 개의 스캐닝 라인의 번호를 나타낸다. 프레임은 시간 ts 에서 시작하여 시간 te 에서 끝난다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 스캐닝 라인 그룹의 수 m 은 2 로 설정 된다. 이 경우, 제 1 스캐닝 라인 그룹은 X1 내지 XN/2 의 N/2 개의 스캐닝 라인을 포함하며, 제 2 스캐닝 라인 그룹은 X(N/2) +1 내지 XN 의 N/2 개의 스캐닝 라인을 포함한다. X1 내지 XN 의 N 개의 스캐닝 라인은 제 1 실시형태와 유사한 방법으로 구동된다. 즉, 구동 작동은 시간 ts 에서 시작하고, N 개의 스캐닝 라인 X 는 X1, X(N/2)+1, X2, X(N/2)+2, X3, ....XN-1, XN/2, 및 XN 의 순서로 구동된다.
예를 들어, 2 인치 스크린 (60) 을 가지는 셀 전화의 경우, 길이 h 는 약 40 mm 이다. 스크린 (60) 을 40 cm 의 거리에서 바라보았을 때 (l = 40 cm), 시야각 θ 는 약 5.7°이다. 스캐닝 라인의 수 N 이 100 이고 프레임 주파수 f 가 50 Hz 일때, 방출 라인 (70) 의 움직임 각속도
Figure 112005015298969-pat00037
b 는 상기한 식 (1) 에 기초하여 14250°/sec 로 계산된다. 각속도
Figure 112005015298969-pat00038
b 는 단속적 움직임의 각속도
Figure 112005015298969-pat00039
s 보다 충분히 크다. 따라서, 방출 라인의 움직임과 안구의 움직임 사이의 동기화로 인한 플리커 (플래싱) 를 막을 수 있다.
제 3 실시형태
도 6 은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 유기 EL 디스플레이 (10) 를 구동하는 방법을 도시한 타이밍 도표이다. 도 6 에서, 가로축은 시간을 나타내며, 세로축은 X1 에서 XN 까지의 N 개의 스캐닝 라인을 나타낸다. 프레임은 시간 ts 에서 시작한다. 도 6 에서, 스캐닝 라인은 X1, X4, X9, X16, XN-2, X2, X10, X14, X6, XN, X3....의 순서로 구동된다. 즉, 스캐닝 라인 X 와 그 후의 스캐닝 라인 X 사이의 거리는 일정하지 않고 변한다. 또한, 방출 라인 (70) 의 움직임 방향은 정해진 바에 따라 바뀐다.
본 실시형태에 따른 구동 방법은 이하와 같이 일반화된다. 스캐닝 라인 X (제 1 스캐닝 라인이라 함) 는 특정 시점에 구동된다. 그 후, 다른 스캐닝 라인 (제 2 스캐닝 라인이라 함) X 가 제 1 스캐닝 라인 직후에 구동된다. 또한, 제 1 스캐닝 라인과는 다른 스캐닝 라인 X (제 3 스캐닝 라인이라 함) 가 다른 시점에 구동된다. 그 후, 또 다른 스캐닝 라인 X (제 4 스캐닝 라인이라 함) 가 제 3 스캐닝 라인 직후에 구동된다. 이 경우, 제 1 스캐닝 라인과 제 2 스캐닝 라인 사이의 거리는 제 3 스캐닝 라인과 제 4 스캐닝 라인 사이의 거리와 다르게 설정된다. 또한, 제 1 스캐닝 라인에서 제 2 스캐닝 라인으로의 방향은 제 3 스캐닝 라인에서 제 4 스캐닝 라인으로의 방향과 반대일 수 있다.
또한 본 발명의 실시형태에서, 방출 라인 (70) 의 움직임 각속도
Figure 112005015298969-pat00040
b 는 단속적 움직임의 각속도
Figure 112005015298969-pat00041
s 보다 크게 설정된다. 상기한 식 (1) 및 상기한 관계 (
Figure 112005015298969-pat00042
b >
Figure 112005015298969-pat00043
s) 는 이하의 식을 이룬다.
d > h × (
Figure 112005015298969-pat00044
s/θ)/(Nf) = h ×
Figure 112005015298969-pat00045
/(Nf) (4)
여기서, 계수
Figure 112005015298969-pat00046
는
Figure 112005015298969-pat00047
=
Figure 112005015298969-pat00048
s/θ 로 표현된다. 상기 식 (4) 에서, 스캐닝 라인의 수 N 및 프레임 주파수 f 는 유기 EL 디스플레이 (10) 의 특수한 파라미터이다. 제 1 실시형태에서 상술한 이유 때문에, 바람직하게, 계수
Figure 112005015298969-pat00049
는 150 으 로 설정되며, 이는 식:
d > h × 150/(Nf) (5)
로부터 주어진다.
본 실시형태에 따르면, 거리 "d" 는 상기 식 (4) 또는 상기 식 (5) 을 만족하도록 설정된다. 즉, 제 1 스캐닝 라인 (제 3 스캐닝 라인) 과 제 2 스캐닝 라인 (제 4 스캐닝 라인) 사이의 거리 d 는 스캐닝 방향 A 로의 스크린 (60) 의 길이 h 의 150/(Nf) 배 이상으로 설정된다. 제 1 스캐닝 라인의 수와 제 2 스캐닝 라인의 수 사이의 차이가 n (n 은 자연수) 인 경우, 거리 d 는 d = h × n/N 으로 표현될 수 있다. 이 관계를 이용하여 상기 식 (5) 는,
n > 150/f (6)
로 수정된다.
상기 식 (5) 와 상기 식 (6) 은 등가이다. 예를 들어, 프레임 주파수 f 가 60 Hz 인 경우, 숫자 "n" 은 상기 식 (6) 에서 자명한 바와 같이 2 보다 큰 수로 설정된다. 즉, 스캐닝 라인 (제 1 스캐닝 라인) 이 구동된 후에, 제 1 스캐닝 라인과 2 라인 이상 분리되어 배치된 다른 스캐닝 라인 (제 2 스캐닝 라인) 이 구동된다. 도 6 에 도시된 순서는 상술한 조건을 만족시킨다. 그 결과, 방출 라인 (70) 의 움직임 각속도
Figure 112005015298969-pat00050
b 는 단속적 움직임의 각속도
Figure 112005015298969-pat00051
s 보다 커진다. 따라서, 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치에 특이한 플리커 (플래싱) 는 감소한다. 또한, 전력 소모는 억제되고 감소하며, 발광 장치의 열화는 감소한다.
스크린 (60) 과 관측자 (80) 사이의 거리 l 이 길어지고 스크린 (60) 에 대한 시야각 θ 가 작아질 때, 방출 라인은 단속적 움직임으로 인해 안구의 움직임과 동기화 되어 움직일 수 있다. 본 발명의 실시형태에 따르면, 방출 라인의 움직임 속도는 방출 라인의 비균일 움직임으로 인해 일정하지 않다. 그 결과, 균일한 움직임인 단속적 움직임에 의한 시선의 움직임이 방출 라인의 움직임과 동기화 될 가능성은 감소한다. 따라서, 플래싱이 감지될 가능성은 감소한다.
안구의 단속적 움직임은 움직임 동안 제어될 수 없는 발리스틱 모션으로 분류될 수 있다. 즉, 감각 피드백에 의해 단속적 움직임을 제어할 수 없다. 따라서, 단속적 움직임은 균일한 움직임으로 간주될 수 있다. 본 실시형태에 따르면, 방출 라인 (70) 의 움직임 각속도
Figure 112005015298969-pat00052
b 는 변한다. 그 결과, 안구가 방출 라인 (70) 과 동기화 되어 계속적으로 움직일 가능성은 감소한다. 즉, 뇌가 고휘도 방출에 가한 자극을 계속적으로 받을 가능성은 감소하며, 따라서 뇌가 통합 효과에 기해 강한 자극을 인식할 가능성은 감소한다. 따라서, 인간의 뇌에 의해 인식되는 플래싱 및 플리커가 더 감소한다. 또한, 본 실시형태에 따르면, 방출 라인 (70) 의 움직임 방향은 적절하게 변하며, 이는 플래싱 및 플리커를 더 줄일 수 있다.
제 4 실시형태
관측자 (80) 는 렌즈를 통하여 본 발명의 유기 EL 패널 (20) 의 스크린 (60) 을 볼 것이다. 도 7 은 이러한 조건을 도시하는 개략도이다. 도 7 에서 x 배율 렌즈 (90) 는 스크린 (60) 과 관측자 (80) 사이에 제공된다. 이 경 우, 관측자 (80) 은 스크린 (60) 의 상인 의사 스크린 (60') 을 인식할 것이다.
스캐닝 방향 A 를 따른 의사 스크린 (60') 의 길이 h' 는 h' = xh 로 주어진다. 따라서, 상술한 제 1 스캐닝 라인과 제 2 스캐닝 라인 사이의 의사 거리 d' 는 스크린 (60) 상에서 거리 d 의 x 배이다. 따라서, 방출 라인 (70) 의 움직임의 의사 각속도
Figure 112005015298969-pat00053
b' 은 스크린 (60) 상에서 실제 각속도
Figure 112005015298969-pat00054
b 의 x 배이다. 본 실시형태에 따르면, 의사 각속도
Figure 112005015298969-pat00055
b' 은 단속적 움직임의 각속도
Figure 112005015298969-pat00056
s 보다 크게 설정된다. 이 경우, 상술한 식 (4) 와 유사한 이하의 식이 얻어진다.
d' = xd > h ×
Figure 112005015298969-pat00057
/(Nf)
d > h ×
Figure 112005015298969-pat00058
/(xNf) (4)'
또한, 상술한 식 (2) 와 유사한 이하의 식이 얻어질 수 있다.
m < xNf/
Figure 112005015298969-pat00059
(2)'
상술한 실시형태에서와 같이, 계수
Figure 112005015298969-pat00060
는
Figure 112005015298969-pat00061
=
Figure 112005015298969-pat00062
s/θ 로 주어질 수 있다. 본 실시형태에 따르면, 거리 "d" 는 상기 식 (4)' 를 만족하도록 설정되거나, 숫자 "m" 은 상기한 식 (2)' 를 만족하도록 결정된다. 예를 들어, 계수 α 가 150 이며 렌즈 (90) 의 배율 x 가 3 일때, 거리 d 는 관계 : d > h × 50/(Nf) 를 만족하도록 설정된다. N 개의 스캐닝 라인의 스캐닝 순서 및 스캐닝 방향은 상기한 제 1 내지 제 3 실시형태와 동일하다
예를 들어, 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 구성은 카메라의 검색창과 같은 소형 디스플레이 장치에 적용될 수 있다. 소형 디스플레이 장치는 본 실시형태 에 따른 x 배율의 렌즈 (90) 및 유기 EL 패널 (20) 을 포함한다. 사용자는 렌즈 (90) 을 통해 스크린 (60) 을 관측한다. 이 경우, 방출 라인 (70) 의 의사 각속도
Figure 112005015298969-pat00063
b' 은 단속적 움직임의 각속도
Figure 112005015298969-pat00064
s 보다 크다. 따라서, 상기한 실시형태에서와 동일한 효과가 얻어진다.
본 발명의 상기 실시형태에서, 디스플레이 패널은 유기 EL 패널 (20) 으로 예시되었다. 본 발명에 따른 구동 방법이 플라즈마 디스플레이 패널 및 수동 매트릭스 타입 LED 디스플레이 패널에도 적용될 수 있음은 자명하다.
당업자는 본 발명이 상술한 구체적 세부사항과 달리 다른 실시형태로 실시될 수 있다는 것을 안다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하의 청구항들에 의해 결정되어야 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법은 플리커를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법은 전력 소모를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치 및 이를 구동하는 방법은 발광 장치의 열화를 줄일 수 있다.

Claims (11)

  1. 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치로서,
    N (N은 자연수) 개의 스캐닝 라인을 가지는 디스플레이 패널; 및
    상기 N 개의 스캐닝 라인을 순차적으로 구동하는 제어기를 포함하며,
    상기 N 개의 스캐닝 라인은,
    제 1 스캐닝 라인; 및
    상기 제 1 스캐닝 라인 다음으로 구동되는 제 2 스캐닝 라인을 포함하며,
    프레임 주파수가 f [HZ] 일 경우, 상기 제어기는 상기 제 1 스캐닝 라인과 상기 제 2 스캐닝 라인 사이의 거리를 스캐닝 방향을 따라 상기 디스플레이 패널의 스크린 길이의 150/(Nf) 배 이상으로 설정하는, 자발광 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 N 개의 스캐닝 라인은,
    제 3 스캐닝 라인, 및
    상기 제 3 스캐닝 라인 다음으로 구동되는 제 4 스캐닝 라인을 더 포함하며,
    상기 제어기는 상기 제 3 스캐닝 라인과 상기 제 4 스캐닝 라인 사이의 거리를 상기 스캐닝 방향을 따라서 상기 스크린 길이의 150/(Nf) 배 이상으로 설정하며,
    상기 제 1 스캐닝 라인과 상기 제 2 스캐닝 라인 사이의 상기 거리는 상기 제 3 스캐닝 라인과 상기 제 4 스캐닝 라인 사이의 상기 거리와 다른, 자발광 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 스캐닝 라인으로부터 상기 제 2 스캐닝 라인으로의 방향은 상기 제 3 스캐닝 라인으로부터 상기 제 4 스캐닝 라인으로의 방향과 반대인, 자발광 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 인터레이스 스캐닝 방식을 이용하여 상기 N 개의 스캐닝 라인을 구동하는, 자발광 디스플레이 장치.
  5. 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치로서,
    N (N 은 자연수) 개의 스캐닝 라인을 가지는 디스플레이 패널; 및
    상기 N 개의 스캐닝 라인을 순차적으로 구동하는 제어기를 포함하며,
    상기 N 개의 스캐닝 라인은,
    제 1 스캐닝 라인;
    상기 제 1 스캐닝 라인 다음으로 구동되는 제 2 스캐닝 라인;
    제 3 스캐닝 라인; 및
    상기 제 3 스캐닝 라인 다음으로 구동되는 제 4 스캐닝 라인을 포함하며,
    상기 제어기는 상기 제 1 스캐닝 라인과 상기 제 2 스캐닝 라인 사이의 거리를 상기 제 3 스캐닝 라인과 상기 제 4 스캐닝 라인 사이의 거리와 다르게 설정하는, 자발광 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 스캐닝 라인으로부터 상기 제 2 스캐닝 라인으로의 방향은 상기 제 3 스캐닝 라인으로부터 상기 제 4 스캐닝 라인으로의 방향과 반대인, 자발광 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 유기 EL 패널인, 자발광 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널인, 자발광 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 수동 매트릭스 타입의 발광 다이오드 디스플레이 패널인, 자발광 디스플레이 장치.
  10. 수동 매트릭스 타입의 자발광 디스플레이 장치; 및
    상기 자발광 디스플레이 장치에 제공되는 x 배율 렌즈를 포함하며,
    상기 자발광 디스플레이 장치는 N (N 은 자연수) 개의 스캐닝 라인을 가지는 디스플레이 패널을 포함하며,
    상기 N 개의 스캐닝 라인은,
    제 1 스캐닝 라인; 및
    상기 제 1 스캐닝 라인 다음으로 구동되는 제 2 스캐닝 라인을 포함하며,
    프레임 주파수가 f [Hz] 일때, 상기 제 1 스캐닝 라인과 상기 제 2 스캐닝 라인 사이의 거리는 스캐닝 방향을 따라서 상기 디스플레이 패널의 스크린 길이의 150/(xNf) 배 이상으로 설정되는, 자발광 디스플레이 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 N 개의 스캐닝 라인은 인터레이스 스캐닝 방식을 이용하여 구동되는, 자발광 디스플레이 장치.
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