KR101038460B1 - 스파클링 효과를 가지는 디스플레이 디바이스와 그 구동방법 - Google Patents

스파클링 효과를 가지는 디스플레이 디바이스와 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광 소자(LED)와, 아날로그 데이터 신호에 따라 상기 발광 소자(LED)를 구동하기 위한 적어도 제 1 구동 소자(T1)와 제 2 구동 소자(T2)를 구비한 복수의 디스플레이 픽셀(3;3')을 가지고, 상기 아날로그 데이터 신호는 상기 디스플레이(2)에 관해서 낮은 전체 발광 상태로부터 높은 전체 발광 상태까지의 범위로 적어도 하나의 프레임을 나타내는, 디스플레이(2)를 포함하는 디스플레이 디바이스(6;6')에 관한 것이다. 이러한 디스플레이 디바이스(6;6')는 상기 아날로그 데이터 신호에 관한 데이터 입력(9), 상기 프레임의 전체 발광 상태를 평가하도록 적응되는 감지 유닛(16), 및 상기 프레임의 감지된 낮은 전체 발광 상태를 초과하는 높은 발광 상태(18)를 가지는 하나 또는 그 이상의 디스플레이 픽셀(3;3')에 관한 적어도 하나의 스파클링 신호를 생성하기 위한 출력(13)을 가지는 디스플레이 제어기(10)를 또한 포함한다. 상기 디스플레이 제어기(10)는 상기 제 1 구동 소자(T1)와 상기 제 2 구동 소자(T2)를 상기 스파클링 신호에 의해 개별적으로 제어하도록 배열되어, 상기 높은 발광 상태를 가지는 상기 하나 또는 그 이상의 디스플레이 픽셀(3;3')이 상기 높은 발광 상태(18)를 초과하는 스파클링 발광 상태(18';18")에서 상기 구동 소자(T1, T2)중 적어도 하나에 의해 구동된다.

Description

스파클링 효과를 가지는 디스플레이 디바이스와 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE HAVING A SPARKLING EFFECT AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 디스플레이 제어기와, 발광 소자를 구비한 복수의 디스플레이 픽셀, 상기 발광 소자를 구동하기 위한 제 1 구동 소자와 제 2 구동 소자를 적어도 구비하는 디스플레이를 포함하는 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.
기판 상(on) 또는 기판 위(over)에 배치된 발광 소자를 이용하는 디스플레이 디바이스는 점점 더 일반적인 것이 되고 있다. 이들 발광 소자는 행과 열의 매트릭스로 배열되는 디스플레이 픽셀에 통합되거나 디스플레이 픽셀을 형성하는 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 그러한 LED에 이용된 물질은 특정 폴리머(PLED) 또는 유기(OLED) 물질과 같은 이들 물질을 통해 전류가 구동된다면 광을 생성하는 데 있어 적합하다. 따라서 LED는 전류의 흐름이 이들 발광 물질을 통해 구동될 수 있도록 배열되어야 한다. 통상 수동적으로 및 능동적으로 구동된 매트릭스 디스플레이는 구별된다. 액티브 매트릭스 디스플레이의 경우, 디스플레이 픽셀 그 자체는 하나 또는 그 이상의 트랜지스터와 같은 액티브 회로를 포함한다.
액티브 매트릭스 디스플레이에서, 트랜지스터의 파라미터 변동은 예를 들어 디스플레이의 균일성에 있어 중요한 이슈이다. 트랜지스터를 알맞게 높은 전류로 동작시킴으로써, LED의 발광은 트랜지스터의 임계 전압 변동에 덜 민감하게 되고, 이러한 변동은 디스플레이의 비균일성의 주요 원인으로 인식되었다. US6,501,448호는 신호 라인에 연결된 제 1 트랜지스터와, 유기 발광 소자를 구동하기 위해 제 1 트랜지스터에 연결된 제 2 및 제 3 트랜지스터를 포함하는 전계 발광 디스플레이를 개시한다. 유기 발광 소자는 또한 전원에 연결된다. 유기 발광 소자는 제 1 트랜지스터에 의해 선택될 때, 전원의 전압에 따라 전류가 전계 발광 소자를 통해 흘러 광을 방출하도록, 전압이 제 2 및 제 3 트랜지스터의 게이트에 인가된다. 그러한 디스플레이 디바이스는 구동 트랜지스터의 특성 변동의 영향을 감소시키고, 동일한 전류에 의해 구동될 때 디스플레이 상의 발광 소자 사이의 명시도 변동을 억제한다.
비록 새로운 디스플레이 기술이 빠르게 부상하고 있지만, 사람들은 여전히 음극선관(CRT) 디스플레이에 익숙해져 있다. 사람들이 CRT 디스플레이에서 익숙해져 있는 효과 중 하나는 '스파클링(sparkling) 효과' 또는 '피크 화이트(peak white)' 즉 다른 점에서는 희미한 프레임에서의 밝은 영역에 관한 여분의 휘도 효과이다. CRT 디스플레이에서, 이러한 효과는 디스플레이의 일부만이 밝은 영역을 보여준다면 여분의 높은 전류(및 따라서 휘도)를 제공하는 전자총에 의해 일어난다. 실제로, 전자총이 넓은 영역을 비추게 되면, 전자총의 전류를 제한하는 것은 휘도를 감소시키게 된다. 하지만, 다른 어두운 장면에서 작은 영역만이 밝다고 한다면, 전류에 대한 제한은 존재하지 않게 된다. 사람들은 새로운 디스플레이 기술을 이용하는 텔레비전에 관해 동일한 효과를 원할 것으로 기대된다. 이러한 종래 기술에 연관된 문제점은 디스플레이 디바이스가 이러한 스파클링 효과를 달성하기 위해 적응되지 않는다는 점이다.
본 발명의 목적은 '스파클링 효과'가 얻어질 수 있는 개선된 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이다.
이러한 목적은
- 발광 소자와, 아날로그 데이터 신호에 따라 상기 발광 소자를 구동하기 위한 적어도 제 1 구동 소자와 제 2 구동 소자를 구비한 복수의 디스플레이 픽셀을 가지고, 상기 디스플레이에 관해서 낮은 전체 발광 상태로부터 높은 전체 발광 상태까지의 범위에 있는 적어도 하나의 프레임을 나타내는 디스플레이와,
상기 아날로그 데이터 신호에 관한 데이터 입력, 상기 프레임의 전체 발광 상태를 평가하도록 적응되는 감지 유닛, 및 상기 프레임의 감지된 낮은 전체 발광 상태를 초과하는 높은 발광 상태를 가지는 하나 또는 그 이상의 디스플레이 픽셀에 관한 적어도 하나의 스파클링 신호를 생성하기 위한 출력을 가지는 디스플레이 제어기를 포함하는 디스플레이 디바이스를 제공함으로써 달성되고, 상기 디스플레이 제어기는 상기 제 1 구동 소자와 상기 제 2 구동 소자를 상기 스파클링 신호에 의해 개별적으로 제어하도록 배열되어, 상기 높은 발광 상태를 가지는 상기 하나 또는 그 이상의 디스플레이 픽셀이 상기 높은 발광 상태를 초과하는 스파클링 발광 상태에서 상기 구동 소자 중 적어도 하나에 의해 구동된다.
디스플레이 제어기에 그러한 감지 유닛을 제공하고, 디스플레이 픽셀의 구동 소자에 대해 개별 제어를 취함으로써, 각 발광 소자를 통과하는 전류는 적절한 디스플레이 픽셀에 관한 스파클링 발광 상태, 즉 스파클링 효과를 달성하도록 증대될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 디스플레이 디바이스는 스파클링 신호를 수신하도록 배열되는 선택 수단을 구비한 디스플레이 픽셀을 포함하고, 스파클링 발광 상태를 얻기 위해 제 1 구동 소자와 제 2 구동 소자 모두를 선택하기 위해, 디스플레이 제어기가 스파클링 신호에 의해 선택 수단을 거쳐 구동 소자를 제어하도록 배열된다. 이러한 식으로, 두 구동 소자로부터 발광 소자에 전류를 공급함으로써, 선택된 디스플레이 픽셀에 관한 스파클링 효과가 달성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 1 구동 범위에서 발광 소자를 구동하여, 낮은 발광 상태를 제공하기 위해 제 1 전원선에 제 1 구동 소자가 연결되고, 제 2 구동 범위에 있는 발광 소자를 구동하여, 높은 발광 상태를 제공하기 위해 제 2 전원선에 제 2 구동 소자가 연결된다. 디스플레이 픽셀은 스파클링 신호를 수신하고 제 2 구동 소자를 선택하기 위해 배열되는 선택 수단을 포함하고, 발광 소자를 통과하는 전류를 증가시키기 위해 제 2 구동 범위를 변경시키도록 제 2 전원선의 전력을 증가시키도록 디스플레이 제어기가 배열된다. 이러한 실시예는 제 2 구동 범위에서 구동된 발광 소자(밝은 픽셀, 즉 높은 발광 상태에 있는 픽셀)만이 스파클링 발광 상태까지 구동되고, 제 1 방출 상태에서 구동된 발광 소자가 낮은 발광 상태로 유지되도록 허용한다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 1 구동 소자는 제 1 구동 범위에서 발광 소자를 구동하도록 적응되고, 제 2 구동 소자는 아날로그 데이터 신호에 따라 제 2 구동 범위에서 발광 소자를 구동하도록 적응되며, 상기 스파클링 신호가 출력될 때, 높은 발광 상태를 가지는 상기 하나 또는 그 이상의 디스플레이 픽셀에 관한 제 1 구동 범위와 제 2 구동 범위에 걸쳐 아날로그 데이터 신호를 재분배하도록 디스플레이 제어기가 적응된다. 아날로그 데이터 입력의 이러한 처리는, 스파클링 발광 상태에서의 발광 소자에 관한 제 2 구동 소자에 적용할 수 있는 구동 범위와 제 1 구동 범위 사이에 존재하는 그레이 레벨 간격(gap)을 보상할 수 있게 한다. 그 결과 윤곽(contouring)과 같은 이미지 아티팩트(image artifact)가 회피된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 상기 스파클링 신호를 출력할 때, 상기 제 1 구동 소자로, 상기 제 2 구동 소자용으로 의도된 상기 아날로그 데이터 신호의 일부를 전달하도록 디스플레이 제어기가 적응되고, 상기 제 1 구동 소자는 상기 아날로그 데이터 신호의 상기 부분을 처리하도록 적응된다. 이러한 실시예에서, 발광 상태에서의 간격으로 생긴 아티팩트는 제 1 구동 소자와 제 2 구동 소자 사이의 리던던시(redundancy)를 사용함으로써 회피되고, 그 결과 디스플레이 제어기에 의한 데이터 처리는 덜 복잡하다.
앞선 실시예에서, 구동 소자는 다른 트랜지스터 채널 치수 및/또는 임계 전압(VT)과 전하 캐리어(carrier)의 이동도(μ)와 같은 특성을 가지는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이러한 트랜지스터는 다른 구동 범위를 달성할 수 있다. 발광 소자는 유기 LED(OLED)와 같은 발광 다이오드(LED)인 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 앞선 문단에서 기술된 바와 같은 디스플레이 디바이스를 포함하는 전기 디바이스에 관한 것이다. 그러한 전기 디바이스는 개인용 컴퓨터, 텔레비전 세트 또는 예를 들어 자동차의 계기판 상의 디스플레이와 같은 디바이스 뿐만 아니라 이동 전화기, PDA(Personal Digital Assistant) 또는 휴대용 컴퓨터와 같은 핸드헬드 디바이스에 관련될 것일 수 있다. 본 발명은 스파클링 효과가 더 잘 드러나는 대형 디스플레이를 포함하는 전기 디바이스에 있어 특히 적합하다.
본 발명은 또한 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법에 관한 것으로, 이러한 디스플레이 디바이스는 디스플레이 제어기와 디스플레이를 가지는데, 이러한 디스플레이는 발광 소자와, 아날로그 데이터 신호에 따라 상기 발광 소자를 구동하기 위한 적어도 제 1 구동 소자와 제 2 구동 소자를 구비한 복수의 디스플레이 픽셀을 가지고, 상기 디스플레이에 관해서 낮은 전체 발광 상태로부터 높은 전체 발광 상태까지의 범위에 있는 적어도 하나의 프레임을 나타내며, 이러한 디스플레이 디바이스 구동 방법은
상기 프레임의 전체 발광 상태를 평가하기 위해 상기 아날로그 데이터 신호를 감지하는 단계;
상기 제 1 구동 소자와 상기 제 2 구동 소자가 상기 높은 발광 상태를 초과하는 스파클링 발광 상태에서 상기 구동 소자 중 적어도 하나에 의해 상기 높은 발광 상태를 가지는 상기 하나 또는 그 이상의 디스플레이 픽셀을 구동하기 위해 상기 스파클링 신호에 의해 개별적으로 제어되도록, 상기 프레임의 감지된 낮은 전체 발광 상태를 초과하는 높은 발광 상태를 가지는 하나 또는 그 이상의 디스플레이 픽셀에 관한 적어도 하나의 스파클링 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 디스플레이 디바이스를 구동하기 위한 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로, 이러한 프로그램은 전술한 방법을 실행하기 위한 코드-부분을 적어도 포함한다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 디스플레이 디바이스의 디스플레이 제어기에 저장될 수 있다.
본 출원인의 사전 공개되지 않은 유럽 특허 출원 02102679호("다수의 구동 트랜지스터를 구비한 액티브 매트릭스 픽셀 셀과 그러한 픽셀의 구동 방법")는 적어도 2개의 구동 소자를 포함하는 픽셀 셀과, 그러한 구동 소자 중 적어도 하나에 데이터 신호를 제공하기 위한 선택 수단을 기술하고, 이 경우 각 구동 소자는 주어진 데이터 신호에 응답하여 다른 구동 전류 범위에서의 픽셀 셀의 전류 구동 방출 소자를 구동하도록 적응된다. 픽셀 셀은 또한 낮은 휘도 레벨에서 다른 구동 전류 범위에서의 방출 소자를 구동하도록 적응된 개별적으로 선택 가능한 구동 소자의 결과로서, 액티브 매트릭스 디스플레이의 비균일성을 개선하는 것을 고려한다. 본 발명에 따른 디스플레이는 구동 소자에 관한 다른 구동 범위와, 선택 수단을 포함하는 디스플레이 픽셀을 포함할 수 있고, 그 결과 스파클링 기능을 포함하는 디스플레이 디바이스는 본 발명의 일 실시예에서, 균일성이 증가된 디스플레이를 가질 수 있다.
본 발명은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보여주는 첨부된 도면을 참조하여 추가로 예시된다. 본 발명에 따른 디바이스와 방법은 이들 특정 및 바람직한 실시예에 어떤 식으로든 제한되지 않는다는 점이 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 디바이스를 포함하는 전기 디바이스를 도시하는 도면.
도 2는 도 1에서의 전기 디바이스의 액티브 매트릭스 디스플레이에 관한 디스플레이 디바이스를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 디바이스에서의 디스플레이 픽셀의 제 1 예를 도시하는 도면.
도 4는 도 3의 디스플레이 픽셀에 관한 L-V 특성을 도시하는 도면.
도 5는 도 3에 도시된 디스플레이 디바이스에 관한 디스플레이 제어기의 일 실시예를 도시하는 도면.
도 6은 도 3에서의 디스플레이 디바이스에 관한 디스플레이 제어기의 대안적인 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 디바이스에서의 디스플레이 픽셀의 제 2 예를 도시하는 도면.
도 8은 도 7의 디스플레이 픽셀에 관한 L-V 특성을 도시하는 도면.
도 9는 도 7에 도시된 디스플레이 디바이스에 관한 디스플레이 제어기의 일 실시예를 도시하는 도면.
도 10은 그레이 레벨 간격을 좁히는 제 1 방법에 따른 L-V 특성을 디스플레이하는 도면.
도 11은 그레이 레벨 간격을 좁히는 제 2 방법에 따른 L-V 특성을 디스플레 이하는 도면.
도 1은 행(4)과 열(5)의 매트릭스로 배열된 복수의 디스플레이 픽셀(3)을 가지는 액티브 매트릭스 디스플레이(2)를 포함하는 전기 디바이스(1)를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 바와 같은 전기 디바이스(1)의 디스플레이(2)를 포함하는 디스플레이 디바이스(6)의 개략도를 도시한다. 디스플레이(2)는 행 선택 회로(7)와 데이터 레지스터(8)를 포함한다. 데이터 입력(9)을 통해 수신되어 디스플레이(2)에 프리젠트(present)되는 (비디오) 영상과 같은 정보나 데이터는 디스플레이 제어기(10)에 입력되고, 이러한 정보나 데이터는 이후 라인(11)을 통해 데이터 레지스터(8)의 적절한 부분으로 전송된다. 데이터는 데이터 라인(14)을 통해 데이터 레지스터(8)로부터 디스플레이 픽셀(3)로 기입된다. 디스플레이 픽셀(3)의 행(4) 선택은 출력(13)을 통해 디스플레이 제어기(10)에 의해 제어된 선택 라인(12, 12')을 거쳐 행 선택 회로(7)에 의해 수행된다. 디스플레이 픽셀(3)의 선택과 디스플레이 픽셀(3)로 데이터를 기입하는 것 사이의 동기화는 디스플레이 제어기(10)에 의해 수행된다. 게다가, 디스플레이 제어기(10)는 전원선(15, 15')을 통해 디스플레이 픽셀의 전원을 제어한다. 디스플레이 제어기(10)는 또한 데이터 입력(9)을 통해 수신된 데이터 신호를 평가하기 위한 감지 유닛(16)을 포함한다.
도 3에서는 도 2에 도시된 바와 같은 디스플레이 디바이스(6)의, 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 디스플레이 픽셀(3)의 전개도가 디스플레이된다. 디스플레이 픽셀(3)은 발광 다이오드에 관한 LED로 표시된 발광 소자를 포함하고, 이러한 발광 소자는 LED를 구동하기 위해 제 1 구동 소자(T1)와 제 2 구동 소자(T2)에 연결되며, 이러한 구동 소자는 그 다음에 제 1 저장 소자(C1)와 제 2 저장 소자(C2)에 적절히 연결된다. 제 1 구동 소자(T1)와 제 2 구동 소자(T2)는 트랜지스터를 포함할 수 있고, 저장 소자는 커패시터를 포함할 수 있다. 디스플레이 픽셀(3)은 또한 이 실시예에서 S1과 S2로 표시된 선택 수단을 포함한다. 선택 수단(S1, S2)은 트랜지스터(T1)와 트랜지스터(T2)를 각각 선택하도록 배열되어, T1과 T2는 선택 라인(12, 12')을 통해 적절한 신호를 전송함으로써 개별적으로 선택될 수 있다. S1과 S2는 예를 들어 또한 트랜지스터를 포함할 수 있다. T1과 T2의 선택은 본 출원인의 사전 공개되지 않은 특허 출원 02102679호에 기술된 바와 같은 단일 선택 라인(12)을 사용함으로써 대안적으로 수행될 수 있다는 점이 주목된다. T1과 T2의 선택은 또한 2개의 데이터 라인(14)을 쓰는 단일 행에 관해 동시에 수행될 수 있다. 구동 소자(T1, T2)는 또한 제 1 전원선(15)과 제 2 전원선(15')에 각각 연결되고, 이들의 전력은 디스플레이 제어기(10)를 통해 제어될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같은 디스플레이 픽셀(3)을 포함하는 도 2에 도시된 디스플레이 디바이스(6)의 동작은 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명된다. 도 4는 전원 라인(15')을 통한 전력 변화 이전(좌측 특성)과 이후(우측 특성)의 LED의 특성을 디스플레이한다. 특성의 수직축은 LED를 통해 구동되는 전류나 그 구동 범위에 선형적으로 의존하는 휘도(brightness)(L)를 가리키고, 수평축은 디스플레이(2) 상에 디스플레이될 아날로그 데이터 신호에 따라 T1과 T2의 게이트에 공급된 데이터 레지스터(8)로부터의 데이터 전압을 가리킨다.
아날로그 데이터 신호는 디스플레이 제어기(10)의 데이터 입력(9)으로 입력된다. 아날로그 데이터 신호는 디스플레이(2) 상에 디스플레이될 프레임을 포함한다. 디스플레이 제어기(10)는 행 선택 회로(7)를 통해 디스플레이 픽셀(3)에 신호를 제공한다. 이들 신호는 T1과 T2의 개별 선택을 가능하게 하기 위해 라인(12, 12')을 통해 트랜지스터(T1, T2)에 공급된다. T1의 선택 동안, 데이터 전압이 T1의 게이트에 데이터 라인(14) 위에 기입되고, T2의 선택 동안에는 데이터 전압이 T2의 게이트에 데이터 라인(14) 위에 기입된다. 트랜지스터(T1, T2)는 트랜지스터(T1, T2)가 전원선(15, 15')에 대한 동일한 전력을 위해 다른 구동 범위에서 LED를 동작하는 것을 허용하는 트랜지스터 채널 치수(W) 또는 임계 전압 또는 캐리어 이동도와 같은 다른 트랜지스터 특성을 가질 수 있다.
이 경우, 디스플레이 픽셀(3)의 휘도(L)는 수학식 L ~ W1(Vgs1-VT1)2 + W2(Vgs2-VT2)2에 의해 기술될 수 있고, 여기서 W1과 W2는 제 1 및 제 2 트랜지스터(T1, T2)의 채널 폭이며, Vgs1, Vgs2는 각 트랜지스터(T1, T2)의 게이트-소스 전압이고, VT1과 VT2는 각 트랜지스터(T1, T2)의 임계 전압이다. W1<W2라고 가정하면, W1를 가진 트랜지스터 T1은 더 작은 휘도에 관한 제 1 구동 범위에서 동작하고, 반면에 더 높은 휘도에 있어서는, 폭 W2를 가진 트랜지스터 T2가 제 2 구동 범위에서 동작한다. 게이트-소스 전압 범위는, 디스플레이(2)에 걸친 명시도 균일성을 증가시키기 위해, 양 트랜지스터(T1, T2)에 관해 전압 Vgs가 임계 전압(VT1, VT2)으로부터 멀어지도록 선택된다.
이는 도 4에 도시되어 있고(좌측 특성), 여기서 제 1 트랜지스터(T1)가 L1과 L2 사이의 휘도 레벨(제 1 구동 범위에 대응하는 낮은 발광 상태)을 생성하는데 사용되며, 제 2 트랜지스터(T2)는 L2와 L3 사이의 휘도 레벨(제 2 구동 범위에 대응하는 높은 발광 상태)을 생성하는데 사용된다. 도 4로부터 분명한 것처럼, L1과 L3 사이의 전체 범위에 있어서의 휘도는 트랜지스터(T1)와 트랜지스터(T2) 사이의 스위칭에 의해 얻어질 수 있다. 이러한 전압 구간(interval)에서, 곡선(17)은 제 1 트랜지스터(T1) 특성을 나타내고, L1과 L2 사이에서 움직이며, 곡선(18)은 제 2 트랜지스터(T2) 특성을 나타내고, L2와 L3 사이에서 움직인다. 예시된 바와 같이, 트랜지스터(T1, T2)의 임계 전압(VT)으로부터 멀어지면서 범위(L1 내지 L3)가 얻어지고, 이를 통해 디스플레이(2) 위에서의 디스플레이 픽셀(3)의 균일성이 개선된다.
아날로그 데이터 신호 입력(9)에서의 프레임의 밝기(luminosity)는 매우 희미한 프레임으로부터 매우 밝은 프레임까지 변할 수 있는데, 즉 디스플레이(2)의 디스플레이 픽셀(3)의 LED는 특정 프레임에 관한 아날로그 데이터 신호에 따라 평균하여 소량의 광을 방출하는 것부터 다량의 광을 방출할 수 있다. 감지 유닛(16)은 아날로그 데이터 신호의 프레임의 전체 발광 상태를 평가한다. 감지 유닛(16)이 낮은 전체 발광 상태를 가진 프레임을 감지하면, 구동 범위(L2 내지 L3), 즉 높은 발광 상태에 있는 디스플레이 픽셀(3)은 스파클링 효과를 얻기 위해 더 많은 광을 방출해야 한다. 도 3에서, 이러한 스파클링 효과는 이들 디스플레이 픽셀(3)의 트랜지스터(T2)를 선택하기 위해, 출력(13)으로부터 라인(12')을 통해 선택 수단(S1, S2)으로 스파클링 신호를 제공하고, 전원선(15')을 거쳐 이들 트랜지스터(T2)로의 전력 공급을 증가시킴으로써, 달성된다.
도 4의 우측 특성은 범위(L1 내지 L2){낮은 발광상태(17)}에 있는 이들 디스플레이 픽셀(3)에 있어 추가적인 광 생성이 없고, 본래 높은 발광 상태(L2 내지 L3)에 있는 디스플레이 픽셀(3)이 이제, 전원선(15')을 거쳐 T2에 공급된 전압을 V2부터 V2'까지 증가시킴으로써, 18'로 표시된 스파클링 발광 상태(L2' 내지 L3')로 구동되는 것을 도시한다. 그러므로 이러한 실시예에서 높은 발광 상태에 있는 디스플레이 픽셀(3)만이 더 밝아진다.
도 5와 도 6은 디스플레이 제어기(10)의 동작에 관한 실시예를 도시한다. 도 5에는 데이터 입력(9)으로 들어가는 신호가 섹션(19)에서 다루어지고 있음이 도시된다. 명시도(L)가 L2 아래에 있는 것으로 발견되면 T1이 선택되고, 그렇지 않으면 T2가 선택된다. 게다가 섹션(19)으로부터의 데이터는 감지 유닛(16)에 입력되고, 평균 데이터 신호(전압 또는 전류)가 프레임의 평균 휘도 측정값으로 측정된다. 이러한 평균 휘도는 섹션(20)으로부터 스파클링 신호를 방출하기 위해 어두운/밝은 프레임에 관한 미리 한정된 임계값과 비교될 수 있다. 이러한 스파클링 신호는 스파클링 발광 상태에서의 제 2 구동 범위로 디스플레이 픽셀을 가져가기 위해 전원선(15')을 거쳐 전송될 수 있다. 도 6은 대안적인 실시예를 도시하고, 이 경우 섹션(19)은 디지털 데이터 처리의 일부 형태를 포함하고, 프레임의 밝은 디스플레이 픽셀이 국한되고, 검출되거나 감지된다. 그러한 경우 섹션(20)은 행 선택 라인(12, 12')을 거쳐 부스팅 T2의 밝은 픽셀을 선택하고, 스파클링 효과를 얻기 위해 전원선(15')의 전력을 증가시킬 수 있다.
도 7은 디스플레이 픽셀(3')을 가지고 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 디바이스(6')를 도시한다. 디스플레이 디바이스(6')와 디스플레이 픽셀(3')은, 오직 하나의 전원선(15)이 존재하여 트랜지스터(T1, T2)가 모두 이러한 전원선(15)을 거쳐 전력이 공급된다는 점에서, 도 3에 도시된 디스플레이 디바이스(6)와 디스플레이 픽셀(3)과는 다르다. 디스플레이 디바이스(6')의 나머지 소자는 동일한 참조 번호로 표시된 바와 같이, 도 3의 디스플레이 디바이스(6)의 소자와 유사하다.
스파클링 효과는 감지 유닛(16)을 사용하는 디스플레이 제어기(10)의 아날로그 데이터 입력을 감지함으로써 얻어진다. 전체적인 희미한 프레임이 감지되면, 출력(13)으로부터 그러한 희미한 프레임에 관한 전체적인 발광 상태를 초과하는 높은 발광 상태를 가지는 디스플레이 픽셀(3')의 선택 수단(S1, S2)으로 스파클링 신호가 공급된다. 스파클링 신호에 응답하여, 선택 수단은 이들 디스플레이 픽셀(3')의 양 트랜지스터(T1, T2)를 선택하고, 그 결과 전류가 양 트랜지스터(T1, T2)로부터 LED로 공급된다. 그러므로 상기 디스플레이 픽셀(3')의 높은 발광 상태를 초과하는 스파클링 발광 상태, 즉 스파클링 효과가 얻어진다. 이러한 효과는 도 8에 예시되어 있고, 도 8에는 스파클링 발광 상태가 18"로 표시되어 있다.
도 9는 도 5와 등가인 데이터 처리 섹션(19)과 스파클링 섹션(20)을 포함하는 디스플레이 제어기(10)의 좀더 상세한 도면을 도시한다. 하지만, 스파클링 신호 는 물론 적합한 디스플레이 픽셀(3')에 관한 양 트랜지스터(T1, T2)를 선택하기 위해, 행 선택 회로(7)에 공급된다.
도 4(우측)와 도 8의 특성을 비교함에 있어, 낮은 발광 상태(17)와 스파클링 발광 상태(18', 18") 사이에 각각 그레이 레벨 간격(L2 내지 L2')이 존재하는 것이 관찰될 수 있다. 이러한 간격(L2 내지 L2')이 더 작다는 점에서, 디스플레이 픽셀(3')을 이용하는 디스플레이 디바이스(6')가 더 양호하다. 간격(L2 내지 L2')은 윤곽(contouring)과 같이 디스플레이(2) 상에 이미지 아티팩트를 초래할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 디스플레이 제어기(10)는 스파클링 신호를 수신하는 높은 발광 상태에 있는 디스플레이 픽셀(3)에 관해 적어도 제 1 범위(L1 내지 L2)와 제 2 구동 범위(L2 내지 L3)에 걸쳐 아날로그 데이터 신호를 재분배하도록 적응된다. 도 10은 그러한 재분배에 관한 2가지 옵션(option)을 예시한다. 좌측 특성에서, T1이 LED를 L2'까지 구동하기 위해 인에이블 되도록, 트랜지스터(T1)의 게이트 전압 범위가 Vmax'까지 연장되는 것이 관찰될 수 있다. 우측 특성에서는, T2가 LED를 L2까지 구동하기 위해 인에이블 되도록, 트랜지스터(T2)의 게이트 전압 범위가 게이트 전압(Vmin')까지 연장된다. 양 옵션 모두 그레이 레벨 간격(L2 내지 L2')을 제거하기 위해 디스플레이 제어기(10)에 의한 많은 데이터 처리를 요구하는데, 이는 데이터 레지스터(8)로부터의 데이터 전압, 즉 T1과 T2에 관한 게이트 전압의 발광 상태에 걸친 재분배가 요구되기 때문이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 그레이 레벨 간격(L2 내지 L2')은 도 11 에 도시된 트랜지스터(T1, T2)의 구동 범위 사이의 리던던시를 사용함으로써 제거된다. 이러한 실시예에서, 어떠한 스파클링 신호도 수신되지 않으면(좌측 특성), 트랜지스터(T1)는 제 1 구동 범위(L1 내지 L2)에 관한 이용 가능한 전압(Vmin - Vmax)의 제한된 게이트 전압 범위(Vmin - Vlim)만을 사용한다. 스파클링 신호가 수신되면(우측 특성), 제한된 게이트 전압 범위(Vmin - Vlim)가 연장된 게이트 전압까지 연장되어, 그레이 레벨 간격(L2 내지 L2')이 채워진다. 이는 디스플레이 제어기로 하여금 구동 범위(L2 내지 L2')에 관한 아날로그 데이터 신호로부터의 입력 데이터를 트랜지스터(T2)로부터 트랜지스터(T1)로 전달하게 함으로써, 즉 이러한 범위에서 광을 방출하는 디스플레이 픽셀(3')의 LED가 T1에 의해 구동되는 것에 의해 달성된다.
본 발명은 청구범위 내에서 다수의 방식으로 변동될 수 있는 전술한 실시예에 국한되지 않는다. 본 발명은, 예를 들어 액티브 매트릭스 어드레스 지정을 사용하는 전류 구동 방출 디스플레이에도 적용 가능하다. 또한, 전술한 실시예는 결합될 수 있음이 주목된다. 그렇게 결합된 실시예에서, 디스플레이 디바이스(6)는 제 2 전원선(15')에서 전력을 증가시키고, 양 트랜지스터(T1, T2) 모두를 선택하기 위해 적응된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 디스플레이 제어기와 복수의 디스플레이 픽셀을 가지는 디스플레이를 포함하는 디스플레이 디바이스에 이용 가능하다.

Claims (11)

  1. 디스플레이 디바이스(6;6')에 있어서,
    발광 소자(LED; light emitting element)와, 아날로그 데이터 신호에 따라 상기 발광 소자(LED)를 구동하기 위한 적어도 제 1 구동 소자(T1)와 제 2 구동 소자(T2)를 구비한 복수의 디스플레이 픽셀(3;3')을 가지고, 상기 아날로그 데이터 신호는 디스플레이(2)에 대하여 낮은 전체 발광 상태에서 높은 전체 발광 상태까지의 범위 내의 적어도 하나의 프레임을 나타내는, 디스플레이(2)와,
    상기 아날로그 데이터 신호에 대한 데이터 입력(9), 상기 프레임의 전체 발광 상태를 평가하도록 구성되는(adapted) 감지 유닛(16), 및 상기 프레임의 감지된 낮은 전체 발광 상태를 초과하는 높은 발광 상태(18)를 가지는 하나 또는 그 이상의 디스플레이 픽셀(3;3')에 대하여 적어도 하나의 스파클링 신호를 생성하기 위한 출력(13)을 가지는 디스플레이 제어기(10)를 포함하고,
    상기 디스플레이 제어기(10)는, 상기 높은 발광 상태를 가지는 상기 하나 또는 그 이상의 디스플레이 픽셀(3;3')이 상기 높은 발광 상태(18)를 초과하는 스파클링 발광 상태(18';18")에서 상기 구동 소자(T1, T2)중 적어도 하나에 의해 구동되도록, 상기 제 1 구동 소자(T1)와 상기 제 2 구동 소자(T2)를 상기 스파클링 신호에 의해 개별적으로 제어하도록 정해진(arranged) 것인, 디스플레이 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 픽셀(3')은 상기 스파클링 신호를 수신하도록 정해진 선택 수단(S1, S2)을 포함하고, 상기 디스플레이 제어기(10)는 상기 스파클링 발광 상태(18")를 얻기 위해 상기 제 1 구동 소자(T1)와 상기 제 2 구동 소자(T2) 모두를 선택하기 위해 상기 스파클링 신호에 의해, 상기 선택 수단(S1, S2)을 거쳐 상기 구동 소자(T1, T2)를 제어하도록 정해지는, 디스플레이 디바이스.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 구동 소자(T1)는 제 1 구동 범위(17)에서 상기 발광 소자(LED)를 구동하여 낮은 발광 상태를 제공하기 위해 제 1 전원선(15)에 연결되고, 상기 제 2 구동 소자(T2)는 제 2 구동 범위(L2-L3)에서 상기 발광 소자(LED)를 구동하여, 상기 높은 발광 상태를 제공하기 위해 제 2 전원선(15')에 연결되는, 디스플레이 디바이스.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 디스플레이 픽셀(3)은 상기 스파클링 신호를 수신하고 상기 제 2 구동 소자(T2)를 선택하도록 정해지는 선택 수단(S1, S2)을 포함하고, 상기 디스플레이 제어기(10)는 상기 높은 발광 상태를 제공하는 상기 제 2 구동 범위(L2-L3)를 상기 스파클링 발광 상태(18')로 변경하기 위해 상기 제 2 전원선(15')의 전력을 증가시키도록 정해지는, 디스플레이 디바이스.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 구동 소자(T1)는 제 1 구동 범위(17)에서 상기 발광 소자(LED)를 구동하도록 구성되고, 상기 제 2 구동 소자(T2)는 상기 아날로그 데이터 신호에 따라 제 2 구동 범위(L2-L3)에서 상기 발광 소자(LED)를 구동하도록 구성되며, 상기 디스플레이 제어기(10)는 상기 스파클링 신호가 출력될 때, 높은 발광 상태를 갖는 상기 하나 또는 그 이상의 디스플레이 픽셀(3)에 대하여, 상기 제 1 구동 범위(17;17a)와 상기 제 2 구동 범위(L2-L3)에 걸쳐 상기 아날로그 데이터 신호를 재분배하도록 구성되는, 디스플레이 디바이스.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 제어기(10)는 상기 스파클링 신호를 출력할 때, 상기 제 2 구동 소자(T2)용으로 의도된 상기 아날로그 데이터 신호의 일부를 상기 제 1 구동 소자(T1)에 전달하도록 구성되고, 상기 제 1 구동 소자(T1)는 상기 아날로그 데이터 신호의 일부를 처리하도록 구성되는, 디스플레이 디바이스.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 구동 소자(T1, T2)는 트랜지스터 채널 치수(W1;W2), 임계 전압(VT), 캐리어 이동도(μ)를 포함한 상이한 트랜지스터 특성을 가지는 트랜지스터를 포함하는, 디스플레이 디바이스.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 발광 소자(LED)는 발광 다이오드인, 디스플레이 디바이스.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 의한 디스플레이 디바이스(6;6')를 포 함하는 전기 디바이스.
  10. 디스플레이 디바이스(6;6')를 구동하는 방법으로서, 상기 디스플레이 디바이스(6;6')는, 디스플레이 제어기(10)와, 발광 소자(LED)와 아날로그 데이터 신호에 따라 상기 발광 소자(LED)를 구동하기 위한 적어도 제 1 구동 소자(T1)와 제 2 구동 소자(T2)를 구비한 복수의 디스플레이 픽셀(3;3')을 가지는 디스플레이(2)를 구비하고, 상기 아날로그 데이터 신호는 상기 디스플레이(2)에 대하여 낮은 전체 발광 상태에서 높은 전체 발광 상태까지의 범위 내의 적어도 하나의 프레임을 나타내는, 디스플레이 디바이스 구동 방법에 있어서,
    상기 프레임의 전체 발광 상태를 평가하기 위해 상기 아날로그 데이터 신호를 감지하는 단계;
    상기 제 1 구동 소자(T1)와 상기 제 2 구동 소자(T2)가 높은 발광 상태(18)를 초과하는 스파클링 발광 상태(18';18")에서 상기 구동 소자(T1, T2) 중 적어도 하나에 의해 상기 높은 발광 상태(18)를 가지는 상기 하나 또는 그 이상의 디스플레이 픽셀(3;3')을 구동하기 위해 스파클링 신호에 의해 개별적으로 제어되도록, 상기 프레임의 감지된 낮은 전체 발광 상태를 초과하는 높은 발광 상태(18)를 가지는 하나 또는 그 이상의 디스플레이 픽셀(3;3')에 대하여 적어도 하나의 스파클링 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 디스플레이 디바이스 구동 방법.
  11. 디스플레이 디바이스(6;6')를 구동하기 위한 컴퓨터 프로그램에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 제 10항에 의한 방법을 실행하기 위한 코드-부분을 적어도 포함하는, 컴퓨터 프로그램.
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