KR20060128902A - 디스플레이 디바이스와 구동 방법 - Google Patents

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제이슨 알. 헥터
스티븐 씨. 딘
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

디스플레이 제어기(40)는 M개 행의 화소를 포함하는 디스플레이를 위한 행 선택 펄스(52, 54, 56)를 제공하기 위한 처리기(62)를 포함하고, 상기 행 선택 펄스(52, 54, 56)는 행(1)에 대한 펄스(52)로부터 행(M)에 대한 펄스(56)까지 증가하는 제각기의 기간(t1, t2, t3 ... tM)을 가진다. 처리기(62)는 예를 들면, 상기 진입 데이터(72)가 수신되는 속도로 진입 데이터(72)를 버퍼(64)에 기록하고, 펄스 지속 기간에서의 증가에 대응하는 속도로 상기 버퍼(64)로부터 상기 데이터를 판독함으로써, 상기 펄스 지속 기간에서의 증가와 동기시키기 위해 이미지 데이터(72)를 재타이밍할 수 있다. 디스플레이 제어기(40)를 포함하는 디스플레이 디바이스와, 디스플레이 제어기(40)를 사용하는 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법이 또한 설명된다. 행 선택 펄스 지속 기간(t1, t2, t3 ... tM)의 증가는, 원하는 레벨의 정밀도로 행의 픽셀의 증가하는 충전 시간에 대응하도록 정렬된다.

Description

디스플레이 디바이스와 구동 방법{DISPALY DEVICE AND DRIVING METHOD}
본 발명은 행과 열로 정렬된 화소를 포함하는 디스플레이 디바이스와, 이러한 디스플레이 디바이스를 위한 디스플레이 제어기와, 이러한 디스플레이 디바이스를 구동하거나 어드레스 지정하는 방법과 관련이 있다.
기존의 디스플레이 디바이스는 액정 폴리머 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드(OLED), 필드 방사, 스위칭 미러, 전기영동(electrophoretic), 전자크롬(electrochromic) 및 마이크로-기계 디스플레이 디바이스를 포함한다. 이러한 디바이스는 화소 어레이를 포함한다. 작동 중에, 이러한 디스플레이 디바이스는 각 화소에 대해 개별적인 디스플레이 세팅(예를 들면, 종종 그레이-스케일 레벨로 참조되는 강도 레벨, 및/또는 컬러)을 포함하는 데이터(예를 들면, 비디오) 신호를 가지고 어드레스 지정되거나 구동된다. 이 데이터는 "디스플레이 데이터" 또는 "이미지 데이터"이고, 종종 이 분야에서 "데이터"로서 단순히 참조된다.
각 화소는 어드레스 지정 방식에 의해 그 제각기의 디스플레이 세팅을 제공받는데, 이 방식에서 화소 행은 한 번에 하나씩 구동되고, 이 행 내의 각 화소는 각 화소 열에 인가되는 다른 디스플레이 데이터에 의해 그 자신만의 세팅을 제공받는다. 행의 각 어드레스 지정 동안에 디스플레이 데이터의 각 열로의 대응하는 인 가를 가지고, 모든 행의 각 어드레스 지정이 프레임을 구성한다. 통상적으로, 프레임 동안에, 각 행은 동일한 기간을 위해 어드레스 지정된다.
디스플레이 데이터는 예를 들면, 개인용 컴퓨터와 같은 외부 소스로부터 제공된다. 디스플레이 데이터는 주어진 프레임 주파수에서 프레임 단위를 기반으로 제공된다. 즉, 디스플레이 데이터는 각 프레임이 디스플레이되도록 리프레싱(refreshing)된다.
일반적인 프레임 주파수는 50Hz, 즉, 프레임 시간은 0.02s이다. 일반적인 디스플레이는 1000개 행의 화소를 포함할 수 있다. 이러한 디스플레이에서, 이하 "행 시간"이라고 참조되는, 각 프레임에서 개별 행의 어드레스 지정을 위해 이용 가능한 시간은 (만약 우리가 현재 설명을 위해, 각 프레임의 설정 시간을 무시한다면) 0.02s/1000=20μs이다. "행 시간"은 "비디오 신호 라인 시간"으로서 또한 알려져 있다.
이러한 행 시간은 그 제각기의 열에 인가된 디스플레이 데이터 전압을 가지고 행의 각 화소를 충전하기 위해 이용 가능한 시간이다. 하지만, 실제의 디스플레이에서, 화소 열의 효과적인 저항-커패시턴스(RC) 시간 상수와 연관된 연결 때문에, 디스플레이 데이터 전압이 열에 인가될 때, 이 열은 디스플레이 데이터 전압의 완전한 레벨에 도달하기 위해 소정의 시간을 필요로 한다. 그러므로, 예를 들면, 화소는 완전히 충전되기 위한 기회를 가지지 않을 수 있으므로, 행 시간은 적어도 이러한 인자들과 성능 기준 사이의 교환(trade-off)으로서, 예를 들면, 행의 수 및/또는 프레임 주파수와 같은 성능 제한을 디스플레이에 부가할 수 있다.
또한, 상업적, 기술적 경향은 보다 높은 해상도를 가진 보다 큰 디스플레이 및/또는 디스플레이들을 위한 것이고, 증가된 프레임 주파수를 가진 디스플레이를 위한 것이다. 이러한 디스플레이는 감소된 행 시간을 가진다. 예를 들면, 2000 라인과 100Hz를 가진 디스플레이는 단지 5μs의 행 시간을 가진다. 그러므로, 디스플레이 데이터 전압이 열에 인가될 때, 실제 디스플레이에서, 열은 디스플레이 데이터 전압의 완전한 레벨에 도달하기 위해 소정의 기간을 취한다는 사실과 비교하여, 이러한 디스플레이는 행 시간 제약에 의해 훨씬 더 잠재적으로 방해를 받는다.
본 발명의 발명가는 화소의 열과 연관된 연결의 효과적인 저항-커패시턴스(RC)는 화소의 열을 따라 배분되어, 예를 들어, 그 결과 주어진 화소의 열에 대해, 디스플레이 데이터 전압이 인가되는 지점에서 (요컨대 '까마귀가 날아가는" 것과 같은 엄격한 의미의 거리가 아니고 전기적 연결 관점에서) 가장 가까이에 있는 화소가 이 열에서 화소의 가장 낮은 RC 시간 상수를 가지며, 반면에 디스플레이 데이터 전압이 인가되는 지점에서 (요컨대 '까마귀가 날아가는" 것과 같은 엄격한 의미의 거리가 아니고 전기적 연결 관점에서) 가장 멀리 떨어져 있는 화소는 이 열에서 화소의 가장 높은 RC 시간 상수를 가진다. (편리성을 위해, 디스플레이 데이터 전압이 인가되는 곳에서의 가장 가까운 화소는 "열 구동기로부터 가장 가까운" 또는 "열의 최상단"에 있는 화소라고 생각될 수 있다. 마찬가지로, 디스플레이 데이터 전압이 인가되는 곳에서의 가장 먼 화소는 "열 구동기로부터 가장 먼" 또는 "열의 최하단에 있는" 화소라고 생각될 수 있다.) 중간 화소는 열의 최상단에서의 가장 낮은 값으로부터 열의 최하단에서 가장 높은 값까지 증가하는, 변화하는 RC 시간 상수를 갖는다. 종래의 디스플레이에서, 동일한 행 시간이 열에서의 각 화소에 인가되므로, 보다 낮은 화소에 대해 충분한 충전 시간을 허용하기 위해, 행 시간은 대다수의 보다 높은 화소에 대해 너무 관대할 수 있거나, 디스플레이의 그 한도에서, 비록 행 시간이 열의 보다 높은 화소를 위한 충전의 요구되는 정도를 허용하기에 충분하지 않을지라도, 동일한 행 시간이 열의 보다 낮은 화소의 충전의 요구되는 정도를 허용하기에 충분히 길지 않을 수 있다는 것을, 본 발명자가 더 인식하였다.
제1 양상에서, 본 발명은 디스플레이의 각 행(1 내지 M)에 대해 제각기의 행 선택 펄스를 제공하기 위한 디스플레이 처리기를 제공하며, 상기 행 선택 펄스는 행(1)에 대한 펄스로부터 행(M)에 대한 펄스까지 증가하는 제각기의 기간을 가지며, 상기 펄스 지속 기간의 증가는: (a) 행 단위를 기반으로 하거나; (b) 행 집합이 복수의 연속적인 행을 포함하는, 행 집합 단위를 기반으로 하거나; (c) 행의 집합이 복수의 연속적인 행을 포함하는, 행 단위 기반과 행 집합 기반의 혼합 중의 어느 하나이다. 다른 말로 하자면, 제각기의 펄스 지속 기간은 디스플레이 데이터 전압이 인가될 지점으로부터 (전기적 연결 차원에서) 가장 가까운 화소로부터 디스플레이 데이터 전압이 인가될 지점으로부터 (전기적 연결 차원에서) 가장 먼 화소까지 화소의 각 열을 따라 증가한다. 또는, 다른 말로 하면, 제각기의 펄스 지속 기간은 특별한 행의 함수로서 변하여, 이 펄스 기간은 행(1)로부터 행(M)으로까지 열 방향으로 증가한다. 또는, 다른 말로 하면, 프레임에서, 주어진 행 또는 연속적인 행의 집합에 대한 행 선택 펄스는 주어진 행을 선행하는 행에 대한 행 선택 펄스보다 길다.
디스플레이 제어기는 디스플레이를 위한 이미지 데이터를 수신하고, 행 선택 펄스 지속 기간의 증가와 동기화되도록 이미지 데이터를 재타이밍(retiming)하기 위해 더 정렬될 수 있다.
디스플레이 제어기는 처리기와 데이터 버퍼를 포함할 수 있고, 상기 버퍼와 상기 처리기는, 상기 처리기가 진입 데이터가 수신되는 속도로 진입 데이터를 버퍼에 기록하고, 행 선택 펄스 지속 기간의 증가에 대응하는 행 속도로 상기 버퍼로부터 상기 데이터를 판독함으로써 상기 데이터를 재타이밍하기 위해 정렬된다. 이 정렬은 버퍼에서 단지 상대적으로 적은 양의 메모리 공간만을 유리하게 요구한다.
주어진 집합에서 행의 수는 하나 이상의 선행하는 집합에서의 행의 수보다 작을 수 있다. 이것은 행(1)으로부터 시작하여 행의 상대적으로 커다란 부분을 포괄하는 소정의 수의 집합만을 갖는 것에 의해 전체 처리 양을 제한하는 것과, 증가된 충전 시간으로부터 발생하는 상기 식별된 문제가 가장 심각할 수 있는, 행(M)에 보다 근접하는 행에 대한 합리적으로 높은 정밀도를 허용하는 것 사이에서 균형을 이루는 것을 허용하는 경향이 있다.
모든 행에 대한 행 선택 펄스의 전체 지속 기간은 디스플레이의 한 프레임에 대한 설정 시간만큼 작은, 프레임 시간과 실질적으로 동일할 수 있다.
또 하나의 양상에서, 본 발명은 상기 설명된 양상 중의 어느 하나에 따른 디스플레이 제어기를 포함하는 디스플레이 디바이스를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 선행 문단에서 설명된 타입의 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법을 제공하는데, 이 방법은 상기에서 설명된 디스플레이 제어기 기능의 다양한 양상 중의 어느 하나에 대응하는 방식에 있어서, 행(1)로부터 행(M)까지 행 선택 펄스 지속 기간을 증가시키면서 디스플레이의 각 행(1 내지 M)에 대해 제각기의 행 선택 펄스를 제공하는 단계를 포함한다.
또 하나의 양상에서, 본 발명은 디스플레이 제어기를 제공하는데, 이 제어기는 M개 행의 화소를 포함하는 디스플레이를 위한 행 선택 신호를 제공하기 위한 처리기를 포함하며, 상기 행 선택 펄스는 행(1)에 대한 펄스로부터 행(M)에 대한 펄스까지 증가하는 제각기의 기간을 갖는다. 상기 처리기는 예를 들면, 상기 진입 데이터가 수신되는 속도로 버퍼에 진입 데이터를 기록하고, 펄스 지속 기간에서의 증가에 대응하는 속도로 상기 버퍼로부터 상기 데이터를 판독함으로써, 상기 펄스 지속 기간에서의 증가와 동기화시키기 위해 이미지 데이터를 재타이밍(retiming)할 수 있다. 또 하나의 양상에서, 본 발명은 디스플레이 제어기를 포함하는 디스플레이 디바이스와, 디스플레이 제어기를 사용하는 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법을 제공한다. 행 선택 펄스 지속 기간에서의 증가는 요구되는 레벨의 정밀도를 가지고, 행의 화소의 증가하는 충전 시간에 대응하기 위해 정렬될 수 있다.
본 발명은 대응되게 증가하는 배분된 충전 시간으로 인도하는 픽셀 열을 따라 발생하는 배분된 효과적인 저항-커패시턴스(RC)의 형태로부터 발생하는 문제점을 완화시키는 경향이 있다.
본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참조하여, 예시를 통해 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예가 구현되는 능동 매트릭스 액정 디스플레이의 개략도.
도 2는 도 1의 액정 디스플레이 디바이스의 행의 RC 부하의 전기적 회로 표현의 개략도.
도 3은 액정 디스플레이 디바이스의 열 아래의 화소의 증가하는 충전 시간을 실제 크기를 사용하지 않고 도시하는 개략도.
도 4는 종래 기술의 행 어드레스 지정 방식에 대해서, 디스플레이 디바이스의 행(1, M/2, M)에 제각기 인가되는 행 선택 펄스를 도시하는 개략도.
도 5는 제1 실시예에 따라, 디스플레이 디바이스의 행(1, M/2, M)에 제각기 인가되는 행 선택 펄스를 도시하는, 도 4와 동일한 포맷에서, 실제 크기를 사용하지 않고 도시하는 개략도.
도 6은 도 1의 액정 디스플레이 디바이스의 일부인 디스플레이 제어기의 추가적인 세부 사항을 도시하는 블록도.
도 1은 본 발명의 제1 실시예가 구현되는 능동 액정 디스플레이 디바이스의 개략도이다. 비디오 화상을 디스플레이하기에 적합한 디스플레이 디바이스는 각 행에서 N개의 수평으로 정렬된 화소(10)(1 내지 N)를 가진 M개의 행으로 이루어진 화소의 행과 열 어레이를 갖는 능동 매트릭스 어드레스 지정된 액정 디스플레이 패널(25)을 포함한다. 화소의 단지 몇 개만이 간략성을 위해서 도시된다.
각 화소(10)는 박막 트랜지스터(TFT)(12)의 형태로 제각기의 스위칭 디바이스와 연관된다. 동일한 행에서 화소와 연관된 모든 TFT(12)의 게이트 단자는 작동 중에 선택(게이팅) 신호가 제공되는 공통적인 행 컨덕터(14)에 연결된다. 마찬가지로, 동일한 열에서 모든 화소와 연관된 소스 단자는 데이터(비디오) 신호가 인가되는 공통적인 열 컨덕터(16)에 연결된다. TFT의 드레인 단자는 화소의 일부분을 형성하고, 이 화소를 한정하는 제각기의 화소 전극(18)에 각각 연결된다. 컨덕터(14와 16), TFT(12)와 전극(18)은 투명 플레이트에 놓이며, 반면에 제2의 이격된 투명 플레이트는 일반적으로 공통 전극이라고 하는 모든 화소에 공통인 전극을 갖추고 있다. 액정은 이 플레이트 사이에 배치된다.
디스플레이 패널은 다음과 같이 동작된다. 한 측면에 배치된 광원으로부터의 광은 패널에 들어가고, 화소(10)의 투과 특성에 따라 변조된다. 교대로 TFT의 각 행을 턴온하기 위해 선택(게이팅) 신호를 가지고 순차적으로 행 컨덕터(14)를 스캐닝하고, 완전한 디스플레이 프레임(화상)을 형성하기 위해 적절하게 선택 신호와 동기화되어 교대로 화상 디스플레이 요소의 각 행에 대해 데이터 (비디오) 신호를 열 컨덕터에 인가함으로써, 디바이스는 한 번에 한 행씩 구동된다. 한 번에 한 행씩 어드레스 지정하는 것을 사용하면서, 데이터 신호가 열 컨덕터(16)로부터 화소 전극(18)에 전송되는 비디오 신호 라인 시간에 대응하는 선택 신호의 지속 기간에 의해 결정되는 기간 동안에, 선택된 행의 모든 TFT(12)가 켜진다.
선택 신호의 종결시에, 행의 TFT(12)가 프레임 기간의 나머지에 대해 턴오프되고, 이에 따라, 컨덕터(16)로부터 화소를 분리시키고, 화소가 다음 프레임 기간 에서 어드레스 지정되는 다음 순간까지, 인가된 전하가 픽셀에 저장되는 것을 보장한다.
행 컨덕터(14)는 타이밍 펄스를 포함하는, 선택 신호에 의해 제어되는 디지털 시프트 레지스터를 포함하는 행 구동기 회로(30)에 의해, 디스플레이 제어기(40)로부터의 제어 신호를 사용해서 연속적으로 제공된다. 선택 신호 사이의 간격에서, 행 컨덕터(14)는 행 구동기 회로(30)에 의해 실질적으로 일정한 기준 전위를 제공 받는다. 비디오 정보 신호는, 하나 이상의 시프트 레지스트/샘플링 및 홀딩 회로를 포함하는, 여기서 기본 형태로 도시된, 열 구동기 회로(35)로부터 열 컨덕터(16)에 제공된다. 열 구동기 회로(35)는 디스플레이 제어기(40)로부터의 비디오 신호를 가지고 버스(31) 상에서 제공된다. 열 구동기 회로(35)는 디스플레이 제어기(40)로부터 타이밍 펄스를 가지고 버스(31) 상에서 또한 제공된다. 비디오 신호와 타이밍 펄스는 패널(25)의 시간 어드레스 지정에서의 행에 적절한 직렬-병렬 변환을 제공하기 위해 행 스캐닝과 동기되어 제공된다.
선택 신호의 타이밍과 관련되어 아래에서 다르게 설명된 것을 제외한, 액정 디스플레이 디바이스의 다른 세부 사항과 다른 타이밍과 데이터 신호의 대응하는 개조는 임의의 종래의 능동 매트릭스 액정 디스플레이 디바이스일 수 있다. 이 특정 실시예에서, 이러한 다른 세부 사항은, 그 내용이 참조로 본 명세서에 포함되는 미국 특허 US 5,130,829에서 개시된 액정 디스플레이 디바이스와 동일하며, 동일한 방식으로 동작한다.
도 2는 액정 디스플레이 패널(25)의 열에서의 RC 부하의 전기 회로 표현의 개략도이다. 도 1을 참조하여 설명된 것처럼, 열 컨덕터(16)는 열의 각 화소(P1, P2, P3...PM)에 연결된다. 이 연결은 도시된 것과 같이 배분된 RC 부하를 포함한다. 열 컨덕터(16)와 각 화소(P1, P2, P3...PM) 사이에서, 제각기의 효과 커패시턴스(C1, C2, C3 ... CM)가 존재한다. 또한, 열 컨덕터(16)는 제각기의 화소에 대해 효과 누적 저항을 가지는데, 즉, 화소(P1)에 대해 한 효과 저항(R1), 화소(P2)에 대한 다른 한 효과 저항(R2), 화소(P3)에 대해 한 효과 저항(R3), 그리고 화소(PM)에 대한 다른 한 효과 저항(RM)이 존재하는 등이다.
효과 커패시턴스(C1, C2, C3 ... CM)와 효과 저항(R1, R2, R3 ... RM)의 효과는 화소(P1)로부터 화소(PM){즉, 행(1)로부터 행(M)}까지의 열 아래에서 증가하는 배분된 RC 부하를 형성하는 것이다.
RC 부하의 이러한 증가 효과는 화소의 충전 시간이 화소(P1)로부터 화소(PM)까지{즉, 행(1)로부터 행(M)까지} 열 아래에서 증가하는 것이다. 이 증가의 세부적인 형태는 고려 중인 특별한 디스플레이 패널의 설계와 재질에 종속할 것이고, 어느 정도 복잡한 관계가 되는 경향이 있을 것이다. 하지만, 도 3은 정성적인(qualitative) 의미에서 이렇게 증가하는 충전 시간을 도시하는 개략도인데, 정확한 크기로 도시되지는 않았다. 보다 구체적으로, 도 3은 화소(P1)과 화소(PM)에 대해 시간에 대한 전압의 측면에서 대표적인 화소 충전 곡선(40)을 도시한다.
도 2에서 도시된 RC 특성과 도 3에서 도시된 야기되는 충전 시간을 포함하는, 이 실시예의 액정 디스플레이 패널(25)의 세부 사항은 종래의 액정 디스플레이 패널과 같다. 하지만, 종래의 액정 디스플레이 패널의 경우와는 달리, 이 실시예의 액정 디스플레이 패널(25)은 증가하는 충전 시간으로부터 발생하는 손상 효과를 경감하는 경향이 있는 행 어드레스 지정 방식을 제공하기 위해 적응되었다.
이것은 도 4에서 개략적으로, 그러나 실제 크기는 아니게 예시된, 일반적인 종래 기술의 행 어드레스 지정 방식의 다음에 나오는 요약을 먼저 고려하는 것에 의해 가장 잘 이해될 것이다. 보다 구체적으로, 도 4는 종래 기술의 행 어드레스 지정 방식을 위한, 다음에 나오는 각 행, 즉, 행(1), 행(M/2)와 행(M)에 제각기 인가된 행 선택 펄스(42, 44, 46)를 도시한다{행 선택 펄스는 실제적으로 모든 행(1 내지 M)에 인가되나, 명백성을 위해, 단지 3개의 언급된 예시만이 도 4에서 도시된다}. 각 행 선택 펄스의 제각기의 지속 기간이 표시되는데, 여기서 t1은 행(1)에 대한 행 선택 펄스(42)의 지속 기간이고, tM /2는 행(M/2)에 대한 행 선택 펄스(44)의 지속 기간이며, tM은 행(M)에 대한 행 선택 펄스(46)의 지속 기간이다. 종래 기술의 행 어드레스 지정 방식에서, 모든 행의 행 선택 펄스의 지속 기간은 동일한데, 즉, 도 4의 견지에서, t1=tM/2=tM이다. 도 5는 이 실시예의 행 어드레스 지정 방식의, 도 4와 동일한 형식에서 보여지는 개략적인 예시이다. 도 5는, 이 실시예의 행 어드레스 지정 방식에 대해, 다음에 나오는 각 행, 즉, 행(1), 행(M/2)와 행(M)에 제각기 인가된 행 선택 펄스(52, 54, 56)를 도시한다{행 선택 펄스는 실제적으로 모든 행(1 내지 M)에 인가되나, 명백성을 위해, 단지 3개의 언급된 예시만이 도 5에서 도시된다}. 각 행 선택 펄스의 제각기의 지속 기간이 표시되는데, 여기서 t1은 행(1)에 대한 행 선택 펄스(52)의 지속 기간이고, tM /2는 행(M/2)에 대한 행 선택 펄스(54)의 지속 기간이며, tM은 행(M)에 대한 행 선택 펄스(56)의 지속 기간이다. 이 실시예의 행 어드레스 지정 방식에서, 제각기의 행의 행 선택 펄스의 지속 기간은 행(1)로부터 행(M)까지의 열 아래에서 증가하는데, 즉, 도 4의 견지에서, t1<tM/2<tM이다.
제각기의 행의 행 선택 펄스의 지속 기간에서의 증가가, 행(1)과 행(M) 사이에서 각 행에 대한 특별한 행의 함수로서, 요구되는 레벨의 정밀도를 가지고 행의 화소의 증가하는 충전 시간에 대응하기 위해 정렬된다. 이것은, 보다 높은 레벨의 정밀도를 구현하는 것이 보다 정확한 보상과 따라서 보다 많은 성능상의 혜택을, 보다 복잡한 처리 비용으로 제공한다는 점에서 트레이드-오프(trade-off)를 수반한다. 정밀도 레벨은 고려 중인 특별한 디스플레이 디바이스와 환경에 따라 이 트레이드-오프의 견지에서 당업자에 의해 구현될 것이다. 예를 들면, 간편성을 위해, 심지어 행의 화소의 증가하는 충전 시간이 행 번호에 선형적이지 않을 때 조차도, 선형적 증가로서 행의 경로상에서 제각기의 행의 행 선택 펄스의 기간에서의 증가를 구현하는 것이 적절할 수 있다.
더 나아가, 도 3과 관련되어 위에서 언급된 것처럼, 행(1)과 행(M) 사이의 각 행에 대해 특별한 행의 함수로서 화소의 충전 시간에서의 증가의 세부적인 형태 는 고려중인 특별한 디스플레이 패널의 설계와 재질에 따를 것이고, 어느 정도 복잡한 관계가 되는 경향이 있다. 그러므로, 이것은 상업적 및/또는 기술적인 고려의 견지에서, 본 발명이 적용될 특별한 디스플레이 패널에 적절하게 선택되는 방식으로 당업자에 의해, 추정 및/또는 계산 및/또는 측정을 통해, 결정된다.
하지만, 또한, 제작기의 행의 행 선택 펄스의 지속 기간에서의 증가는 다음의 방법들 중의 어느 하나로 구현될 수 있다:
(a) 개별 행 단위 기반에서, 즉, 행(1)로부터 행(M)까지 각 개별 행은 다른(선행하는 행과 비교하여 증가하는) 지속 기간, 즉, t1<t2<t3<t4...tM -2<tM -1<tM을 제공받는다. 이것은 가장 정확한 보상을 제공하지만, 복잡한 처리를 요구하는 비용을 지불한다.
(b) 예를 들면, 행을 요컨대 100개의 행의 10개의 동일한 집합으로 나눔으로써, 1000개의 행을 갖는, 즉, M=1000의 디스플레이의 경우에서, 연속적인 행의 동일한 크기의 집합 또는 블록으로 행을 나누는 것에 의해, 제1 집합은 행(1) 내지 행(100)을 포함하고, 제2 집합은 행(101) 내지 행(200)을 포함하는 등과 같게 된다. 그러면, t1 내지 100 < t101 내지 200 < t201 내지 300......t(M-99) 내지 M 이 되도록 행의 각 개별 집합은 다른(행의 선행 집합과 비교하여 증가하는) 지속 기간을 제공받는다. 이것은 처리 레벨을 감소시키지만, 여전히 디스플레이 패널의 행의 경로 상에서 보상 레벨을 제공한다. 동일한 크기의 블록은 임의의 요구되는 크기일 수 있는데, 예를 들면, 상기 예시에서, 100개 행의 10개의 동일한 집합대신에 10개 행의 100개의 동 일한 집합일 수 있다. 일반적으로, 집합의 수가 낮으면 낮을수록, 처리는 더 단순하지만, 낮은 정밀도의 대가를 치룬다.
(c) 예를 들면, 행을 요컨대 10개의 집합으로 나눔으로써, 1000개의 행을 갖는, 즉, M=1000의 디스플레이의 경우에서, 연속적인 행의 동일하지 않은 크기의 집합 또는 블록으로 행을 나누는 것에 의해, 처음 4개의 집합은 각각 200개의 행을 가지며, 그러면 마지막 10개의 집합은 각각 20개의 행을 갖는다. 이것은 처음 800 라인을 포괄하기 위해 4개의 집합만을 갖는 것에 의해 처리의 전체 분량을 제한하는 것 사이에서 균형을 제공하는데, 예를 들면, 증가된 충전 시간으로부터 발생하는 문제가 가장 심하게 될 하부 행, 즉, 이 예시에서 행(801) 내지 행(1000) 까지에 대해 합리적으로 높은 정밀도를 허용하면서, 충전 시간은 여하간 이용 가능한 어드레스 지정 시간에 의해 합리적으로 잘 포괄될 수 있다. 이 예시에서, 집합은 동일한 크기의 집합의 두 개의 주요 그룹으로 나누어지지만, 그러나 다른 예시에서, 임의의 산포(spread)가 요구되어 사용될 수 있는데, 예를 들면, 모든 집합은 다른 수의 행을 포함할 수 있다.
(d) 상기 설명된 모든 가능성(a), (b) 및 (c)의 임의의 두 개 또는 모든 가능성의 임의의 조합에 의한 방식들 중의 어느 하나로 구현될 수 있다.
모든 상기 실시예에서, 모든 행의 행 선택 펄스의 전체 지속 기간은 종래의 프레임 시간(각 프레임의 설정 시간만큼 뺀)과 동일하게 되는 것이 바람직하다.
도 6은 도 1을 참조하여 이전에 설명된 디스플레이 제어기(40)의 추가적인 세부 사항을 도시하는 블록도이다. 디스플레이 제어기(40)는 상기 설명된 방식 중 의 임의의 방식에 따라, 행 선택 펄스의 지속 기간에서의 증가를 구현하기 위한 장치의 실시예를 나타낸다.
디스플레이 제어기(40)는 무작위 접근 메모리(RAM) 버퍼(64)에 연결된, 일반적으로 집적 회로(IC) 형태로의 타이밍 및 데이터 처리기(62)를 포함한다.
디스플레이 제어기(40)는 예를 들면, pc와 같은 외부 데이터 소스, (도 1에서 도시된 대로) 행 구동기 회로(30)에 연결하기 위한 출력(67)과; (도 1에서 도시된 대로) 버스(31)/열 구동기 회로(35)에 연결하기 위한 출력(68)을 포함한다.
작동 중에, 타이밍 및 데이터 처리기(62)는 행 선택 신호(70)를 생성하고, 이 신호를 출력(67)을 거쳐 행 구동기 회로(30)에 인가한다. 상기 설명한 것처럼, 행 선택 신호(70)는 각 행에 대해 제각기의 행 선택 펄스{예를 들면, 도 5에서 도시된 펄스(52, 54, 56)}를 포함하는 타이밍 신호이고, 이 펄스는 행(1)을 위한 펄스로부터 행(M)을 위한 펄스까지 증가하는 지속 기간을 갖는다.
또한, 타이밍과 데이터 프로세서(62)는 입력(66)을 거쳐 종래의 타이밍된 입력 비디오 데이터(72)를 수신한다. 타이밍과 데이터 처리기(62)는 진입 데이터(72)가 수신되는 일정한 행 속도로 이 데이터를 램 버퍼(64) 내로 기록하고, 재타이밍된 데이터(74)를 제공하기 위해 상기에서 설명된 행 선택 펄스의 증가하는 기간에 대응하는 행 속도로 이 데이터를 판독함으로써 이 데이터(72)의 재타이밍을 제어한다.
타이밍과 데이터 처리기(62)는 출력(68)을 거쳐 버스(31)에, 그리고 따라서 열 구동기 회로(35)에 재타이밍된 디스플레이 데이터(74)를 출력한다.
이 방식에서, 열 구동기 회로(35)에 의해 열 컨덕터(16)에 인가되는 데이터 신호는 행 구동기 회로(30)에 의해 행 컨덕터(14)에 인가되는 변화하는 행 선택 신호(즉, 변화하는 행 선택 펄스 기간)와 동기된다.
종종 램 버퍼(64)에서 요구되는 메모리 공간의 분량은 다음과 같이, 전체 프레임의 데이터를 저장하기 위해 요구되는 것보다 상당히 적다. 프레임의 시작 부분에서, 디스플레이는 데이터가 당도하는 것보다 빠르게 어드레스 지정되는데 반해, 프레임 시간의 끝에서 데이터는 디스플레이가 어드레스 지정되는 것보다 빠르게 당도한다. 이것은 프레임의 제2 절반부 동안에 도달하는 데이터가 점진적으로 메모리를 채우는 것을 의미한다. 프레임 시간의 제1 절반부 동안에, 메모리는 다시 점진적으로 판독된다. 전체적인 프레임 시간이 변동되지 않고, 디스플레이는 일정하게 어드레스 지정되고, 따라서, 램 버퍼(64)에서 요구되는 전체 메모리는 프레임이 저장하는 것보다 적게, 종종 아주 적게 된다고 가정한다. 예를 들면, 50 Hz에서 상기 설명된 1000개의 라인 디스플레이의 경우에서, 명목상의 행 시간은 20 μs이다. 이것은 행(1)을 위해 16 μs부터 행(1000)을 위해 24 μs까지 행 선택 지속 기간에서의 선형적인 연속적인 변이에 대해, 램 버퍼(64)에 대해 단지 50개의 행의 데이터의 메모리 요구 사항만을 제공한다.
상기 실시예에서, 특별한 처리기와 버퍼 정렬을 포함하는 특별한 디스플레이 제어기와 특별한 행 및 열 구동기 정렬이 채택된다. 다른 실시예에서, 이 요소 중의 임의의 것 또는 전부가 상기 설명된 실시예에서 채택된 것과 다를 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 비록 상기 설명된 실시예에서, 증가하는 지속 기간을 제 공하기 위한 비디오 신호 및/또는 행 선택 신호의 처리가 디스플레이 디바이스에서 소자에 의해 수행되고, 다른 실시예에서, 이러한 처리는 디스플레이 디바이스로부터 원격으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 증가하는 행 선택 펄스 지속 기간 방식의 표준적인 형태가 합의될 수 있고, 그리고 나서 비디오 피드(feed)가 이 방식에 따라 미리 준비되어 제공될 수 있다.
상기 실시예는 상대적으로 커다란 디스플레이에서 구현되고, 참으로 본 발명은 예를 들면, 많은 라인 수, 및/또는 고 해상도의 디스플레이, 및/또는 고주파수를 갖는 디스플레이를 갖는 커다란 디스플레이에 대해 특별한 잠재적인 혜택을 제공할 수 있다. 하지만, 본 발명이 그럼에도 불구하고 보다 작은 크기/해상도/프레임 주파수에 또한 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
상기 실시예는 능동 매트릭스 어드레스 지정된 액정 디스플레이 패널을 포함하는 능동 매트릭스 액정 디스플레이 디바이스에서 구현된다. 하지만, 다른 실시예에서, 본 발명은 예를 들면, 플라즈마, 폴리머 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드, 필드 방사, 스위칭 미러, 전기영동, 전자크롬과 마이크로-기계 디스플레이 디바이스를 포함하는, 다른 타입의 어레이 디스플레이 디바이스에서 구현될 수 있다.
본 발명은 행과 열로 정렬된 화소를 포함하는 디스플레이 디바이스와, 이러한 디스플레이 디바이스를 위한 디스플레이 제어기와, 이러한 디스플레이 디바이스를 구동하거나 어드레스 지정하는 방법에 이용 가능하다.

Claims (15)

  1. 디스플레이 제어기에 있어서, M개 행의 화소를 포함하는 디스플레이를 위한 행 선택 신호를 제공하기 위한 처리기(62)를 포함하며,
    상기 행 선택 신호는 각 행에 대해 제각기의 행 선택 펄스(52, 54, 56)를 포함하고,
    상기 행 선택 펄스(52, 54, 56)는 행(1)에 대한 펄스로부터 행(M)에 대한 펄스까지 증가하는 제각기의 지속 기간(t1, t2, t3 ... tM)을 가지며,
    상기 펄스 기간에서의 증가는:
    (a) 행 단위를 기반으로 하거나;
    (b) 행 집합이 복수의 연속적인 행을 포함하는, 행 집합 단위를 기반으로 하거나;
    (c) 행의 집합이 복수의 연속적인 행을 포함하는, 행 단위 기반과 행 집합 단위 기반의 혼합 중의 어느 하나인, 디스플레이 제어기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리기(62)는 추가로 상기 디스플레이에 대한 이미지 데이터(72)를 수신하고, 상기 행 선택 펄스 지속 기간에서의 증가와 동기시키기 위해 이미지 데이터(72)를 재타이밍(retiming)하기 위한 것인, 디스플레이 제어기.
  3. 제2항에 있어서, 버퍼(64)를 더 포함하고,
    상기 입력 데이터(72)가 수신되는 속도로 입력 데이터(72)를 버퍼(64)에 기록하고, 상기 행 선택 펄스 지속 기간에서의 증가에 대응하는 행 비율로 상기 버퍼(64)로부터 상기 데이터를 판독함으로써 상기 처리기(62)가 상기 데이터를 재타이밍하도록 상기 버퍼(64)와 상기 처리기(62)가 정렬되는, 디스플레이 제어기.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 주어진 집합에 있는 행의 수는 하나 이상의 선행하는 집합에 있는 행의 수보다 작은, 디스플레이 제어기.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 모든 행에 대한 행 선택 펄스의 전체 지속 기간은 상기 디스플레이의 한 프레임을 위한 설정 시간만큼 짧은, 프레임 시간과 실질적으로 동일한, 디스플레이 제어기.
  6. 디스플레이 디바이스에 있어서, M개의 행과 N개의 열로 정렬된 화소의 어레이, 행 구동기 회로(30)와 디스플레이 제어기(40)를 포함하고, 상기 디스플레이 제어기(40)는 행 선택 펄스(52, 54, 56)를 상기 행 구동기 회로(30)에 제공하기 위해 정렬되고, 상기 행 선택 펄스(52, 54, 56)는 행(1)에 대한 펄스로부터 행(M)에 대한 펄스까지 증가하는 제각기의 지속 기간(t1, t2, t3 ... tM)을 가지며,
    상기 펄스 기간에서의 증가는:
    (a) 행 단위를 기반으로 하거나;
    (b) 행 집합이 복수의 연속적인 행을 포함하는, 행 집합 단위를 기반으로 하거나;
    (c) 행의 집합이 복수의 연속적인 행을 포함하는, 행 단위 기반과 행 집합 단위 기반의 혼합 중의 어느 하나인, 디스플레이 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 처리기(62)는 상기 디스플레이에 대한 이미지 데이터(72)를 수신하고, 상기 행 선택 펄스 지속 기간에서의 증가와 동기시키기 위해 상기 이미지 데이터(72)를 재타이밍(retiming)하기 위한 것이 추가되는, 디스플레이 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 버퍼(64)를 더 포함하고,
    상기 버퍼(64)와 상기 처리기(62)는, 상기 입력 데이터(72)가 수신되는 속도로 입력 데이터(72)를 상기 버퍼(64)에 기록하고, 상기 행 선택 펄스 지속 기간의 증가에 대응하는 행 속도로 상기 버퍼(64)로부터 상기 데이터를 판독함으로써 상기 처리기(62)가 상기 데이터를 재타이밍하기 위해 정렬되는, 디스플레이 디바이스.
  9. 제6항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 주어진 집합에 있는 행의 수는 하나 이상의 선행하는 집합에 있는 행의 수보다 작은, 디스플레이 디바이스.
  10. 제6항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 모든 행에 대한 행 선택 펄스의 전체 지속 기간은 상기 디스플레이의 한 프레임을 위한 설정 시간만큼 짧은, 프레임 시간과 실질적으로 동일한, 디스플레이 디바이스.
  11. 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스는 M개의 행과 N개의 열로 정렬된 화소의 어레이를 포함하고, 상기 방법은:
    행 선택 펄스(52, 54, 56)를 각 행에 교대로 제공하기 위한 단계를 포함하고, 상기 행 선택 펄스(52, 54, 56)는 행(1)에 대한 펄스로부터 행(M)에 대한 펄스까지 증가하는 제각기의 지속 기간(t1, t2, t3 ... tM)을 가지며,
    상기 펄스 지속 기간에서의 증가는:
    (a) 행 단위를 기반으로 하거나;
    (b) 행 집합이 복수의 연속적인 행을 포함하는, 행 집합 단위를 기반으로 하거나;
    (c) 행의 집합이 복수의 연속적인 행을 포함하는, 행 단위 기반과 행 집합 단위 기반의 혼합 중의 어느 하나인, 디스플레이 디바이스를 구동하기 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 행 선택 펄스 지속 기간에서의 증가와 동기시키기 위해 이미지 데이터(72)를 재타이밍(retiming)하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 디바이스를 구동하기 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서, 이미지 데이터(72)를 재타이밍하는 단계는 상기 입력 데이터(72)가 수신되는 속도로 입력 데이터(72)를 버퍼(64)에 기록하는 단계와, 상기 행 선택 펄스에서의 증가에 대응하는 행 비율로 상기 버퍼(64)로부터 상기 데이터를 판독하는 단계를 포함하는, 디스플레이 디바이스를 구동하기 위한 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 주어진 집합에 있는 행의 수는 하나 이상의 선행하는 집합에 있는 행의 수보다 작은, 디스플레이 디바이스를 구동하기 위한 방법.
  15. 제11항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 모든 행에 대한 행 선택 펄스의 전체 지속 기간은 상기 디스플레이의 한 프레임을 위한 설정 시간만큼 짧은, 프레임 시간과 실질적으로 동일한, 디스플레이 디바이스를 구동하기 위한 방법.
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