KR20180036429A - 가상 현실 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저해상도로 처리되는 주변부를 선택적으로 스캔하여 효율적으로 구동할 수 있는 표시 장치에 관한 것으로, 일 실시예에 따른 표시 장치는 사용자의 주시야 영역에 대응하는 중심부와, 그 중심부를 둘러싸는 중간부와, 그 중간부를 둘러싸는 주변부를 포함하는 표시 패널과, 표시 패널에서 주변부만 포함하는 제1 스캔 블록과, 중심부를 제외한 중간부와 주변부를 포함하는 제2 스캔 블록을 선택적으로 스캔하고, 중심부와 중간부 및 주변부를 포함하는 제3 스캔 블록 전체를 순차 스캔하는 게이트 구동부와, 게이트 구동부에 의해 스캔되는 픽셀들에 영상 데이터를 공급하는 데이터 구동부를 구비한다.

Description

가상 현실 표시 장치 및 그 구동 방법 {VIRTUAL REALITY DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 중심부 대비 저해상도로 처리되는 주변부를 선택적으로 스캔하여 효율적으로 구동할 수 있는 가상 현실 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
가상 현실(Virtual Reality; 이하 VR) 시스템은 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display; HMD)와 같은 VR 표시 장치를 이용하여 사용자에게 현실감 있는 가상 환경을 제공한다. VR 표시 장치는 게임 기기, 교육용 기기, 증강 현실(Augmented Reality) 시스템 등에 널리 이용되고 있다.
VR 표시 장치는 렌즈를 통해 확대된 영상을 시청자의 눈과 매우 근접한 위치에 제공하므로 표시 장치의 크기는 작으나 픽셀들의 시인을 방지하기 위하여 PPI(Pixel Per Inch)가 매우 높은 초고해상도 표시 장치를 이용하고 있다.
사용자의 눈에 근접한 VR 표시 장치의 특성상, 표시 영역에 있어서 사용자의 주시야 영역으로 영상을 선명하게 인지할 수 있는 중심부(Foveal)는 제한적이고, 그 중심부를 제외한 주변부(Peripheral)의 영상은 사용자가 선명하게 인지하기 어려운 것으로 알려져 있다.
VR 표시 장치는 사용자가 주시하는 중심부에는 고해상도 처리된 영상을 표시하고, 사용자의 인지도 떨어지는 주변부에는 저해상도 처리된 영상을 표시하는 방법을 이용하여 데이터 처리 및 전송 속도 등을 감소시킬 수 있다.
그러나, VR 표시 장치는 표시 영역을 스캐닝할 때, 고해상도로 처리된 영상이 표시되는 중심부와 저해상도로 처리된 영상이 표시되는 주변부에 대한 구분없이, 전체 영역을 순차적으로 모두 스캔함으로써 구동 시간 및 소비 전력면에서 효율적이지 못한 단점이 있다.
본 발명은 저해상도로 처리되는 주변부를 선택적으로 스캔하여 효율적으로 구동할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 사용자의 주시야 영역에 대응하는 중심부와, 그 중심부를 둘러싸는 중간부와, 그 중간부를 둘러싸는 주변부를 포함하는 표시 패널과, 표시 패널에서 주변부만 포함하는 제1 스캔 블록과, 중심부를 제외한 중간부와 주변부를 포함하는 제2 스캔 블록을 선택적으로 스캔하고, 중심부와 중간부 및 주변부를 포함하는 제3 스캔 블록 전체를 순차 스캔하는 게이트 구동부와, 게이트 구동부에 의해 스캔되는 픽셀들에 영상 데이터를 공급하는 데이터 구동부를 구비한다.
일 실시예에 따른 게이트 구동부는 제1 스캔 블록의 수평 라인들 중 일부를 순차 스캔하는 제1 게이트 구동 블록과, 제2 스캔 블록의 수평 라인들 중 일부를 순차 스캔하는 제2 게이트 구동 블록과, 제3 스캔 블록의 수평 라인들 모두를 순차 스캔하는 제3 게이트 구동 블록을 구비한다. 제1 게이트 구동 블록의 스캔 회수는 제2 게이트 구동 블록의 스캔 회수 보다 작다.
데이터 구동부는 제1 및 제2 스캔 블록이 구동되는 동안, 일부 수평 라인들이 스캔되는 기간에만 해당 영상 데이터를 출력한다.
일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 표시 패널에서 주변부만 포함하는 제1 스캔 블록과, 중심부를 제외한 중간부와 주변부를 포함하는 제2 스캔 블록을 선택적으로 스캔하는 단계와; 중심부와 중간부 및 주변부를 포함하는 제3 스캔 블록 전체를 순차 스캔하는 단계를 포함한다.
제1 스캔 블록은 프레임마다 서로 다른 수평 라인들이 선택적으로 스캔된다. 제2 스캔 블록은 일부 수평 라인들이 순차 스캔되는 제1 기간과, 제2 스캔 블록의 수평 라인들이 모두 스캔되는 제2 기간이 프레임마다 교번된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법은 중심부가 포함된 스캔 블록을 제외하고, 중간부 및 주변부만 포함하거나, 주변부만 포함하는 스캔 블록들을 선택적으로 스캔하고, 스캔되는 픽셀들만 영상 데이터를 업데이트 함으로써 스캔 회수를 줄여 구동 시간을 절약할 수 있고, 데이터 구동부의 출력 주파수가 감소하여 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 따른 표시 장치 및 그 구동 방법은 구동 시간 절약과 소비 전력 감소가 가능하므로 대면적 VR 표시 장치도 효율적으로 구동할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 적용되는 LCD 서브픽셀의 구성을 예시한 등가회로도이다.
도 3은 도 1에 적용되는 OLED 서브픽셀의 구성을 예시한 등가회로도이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 패널의 스캔 블록들과 게이트 구동부의 게이트 구동 블록들을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 표시 장치의 스캔 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 표시 장치의 데이터 출력 방법을 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 표시 장치의 주변부에 적용되는 다양한 스캔 방법으로 표시된 영상을 각각 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 표시 장치의 중간부에 적용되는 다양한 스캔 방법으로 표시된 영상을 각각 나타낸 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 적용되는 LCD 서브픽셀의 구성을 예시한 등가회로도이고, 도 3은 도 1에 적용되는 OLED 서브픽셀의 구성을 예시한 등가회로도이다.
도 1에 도시된 VR 표시 장치는 타이밍 컨트롤러(100), 패널 구동부인 데이터 구동부(200) 및 게이트 구동부(300), 표시 패널(400), 영상 처리 모듈(500) 등을 포함한다.
표시 패널(400)은 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열된 픽셀 어레이를 통해 영상을 표시한다. 기본 픽셀은 화이트(W), 레드(R), 그린(G), 블루(B) 서브픽셀들 중 컬러 혼합으로 화이트 표현이 가능한 적어도 3개 서브픽셀들(W/R/G, B/W/R, G/B/W, R/G/B, 또는 W/R/G/B)로 구성될 수 있다.
표시 패널(400)은 액정 표시(Liquid Crystal Display; LCD) 패널 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 패널이 이용될 수 있다.
예를 들어, 표시 패널(400)이 LCD 패널인 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 각 서브픽셀은 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)와 공통 전극 사이에 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 픽셀 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과량을 제어한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다.
이와 달리, 표시 패널(400)이 OLED 패널인 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 각 서브픽셀은 고전위 전원(EVDD) 라인 및 저전위 전원(EVSS) 라인 사이에 접속된 OLED 소자와, OLED 소자를 독립적으로 구동하기 위하여 적어도 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)와 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하는 픽셀 회로를 구비하며, 픽셀 회로 구성은 다양하므로 도 3의 구조로 한정되지 않는다.
OLED 소자는 구동 TFT(DT)와 접속된 애노드와, 저전위 전압(EVSS) 라인과 접속된 캐소드와, 애노드 및 캐소드 사이의 발광층을 구비하여, 구동 TFT(DT)를 통해 공급된 전류량에 비례하는 광을 발생한다.
제1 스위칭 TFT(ST1)는 한 게이트 라인(GLa)의 게이트 신호에 의해 구동되어 해당 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 전압을 구동 TFT(DT)의 게이트 노드에 공급하고, 제2 스위칭 TFT(ST2)는 다른 게이트 라인(GLb)의 게이트 신호에 의해 구동되어 레퍼런스 라인(RL)으로부터의 레퍼런스 전압을 구동 TFT(DT)의 소스 노드에 공급한다. 제2 스위칭 TFT(ST2)는 센싱 모드에서 구동 TFT(DT)로부터의 전류를 레퍼런스 라인(RL)으로 출력하는 경로로 더 이용될 수 있다.
구동 TFT(DT)의 게이트 노드 및 소스 노드 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 스위칭 TFT(ST1)를 통해 게이트 노드로 공급된 데이터 전압과, 제2 스위칭 TFT(ST2)를 통해 소스 노드로 공급된 레퍼런스 전압의 차전압을 충전하여 구동 TFT(DT)의 구동 전압으로 공급한다.
구동 TFT(DT)는 고전위 전원(EVDD)의 공급 라인(PL1)으로부터 공급되는 전류를 스토리지 커패시터(Cst)로부터 공급된 구동 전압에 따라 제어함으로써 구동 전압에 비례하는 전류를 OLED 소자로 공급하여 OLED 소자를 발광시킨다.
표시 패널(400)은 시청자의 주시야각 영역에 대응하는 중심부(Foveal Area; FA)와, 주시야각 영역의 주변에 대응하는 주변부(Peripheral Area; PA)를 포함하고, 중심부(FA)와 주변부(PA) 사이에 위치하는 중간부(Medial Area; MA)를 더 포함할 수 있다. 표시 패널(400)의 중심부(FA)에는 고해상도를 갖는 영상이 표시되고, 중간부(MA) 및 주변부(PA)에는 저해상도로 스케일링된 영상이 표시된다. 주변부(PA)는 중간부(MA) 보다 더욱 저해상도로 스케일링된 영상이 표시된다. 다시 말하여, 표시 패널(400)은 사용자가 선명하게 인지할 수 있는 중심부(FA)에는 고해상도 영상을 표시하고, 사용자의 인지도 저하되는 중간부(MA) 및 주변부(PA)로 갈수록 저해상도로 스케일링된 영상을 표시한다.
영상 처리 모듈(500)은 외부 시스템으로부터 표시 패널(400)의 규격(크기 및 해상도 등)과 사용자의 눈과의 거리를 고려하여 결정된 중심부(FA), 중간부(MA), 주변부(PA)에 대한 위치 정보(각 영역의 경계 위치 정보)를 공급받는다. 외부 시스템은 공지된 아이 트랙킹 방법(Eye Tracking) 방법을 이용하여 사용자의 시점을 트랙킹함으로써 사용자 시점의 변화에 따라 중심부(FA), 중간부(MA), 주변부(PA)에 대한 위치 정보를 업데이트하여 영상 처리 모듈(500)로 공급할 수 있다.
영상 처리 모듈(500)은 중심부(FA), 중간부(MA), 주변부(PA)에 대한 위치 정보를 이용하여 입력 영상을 중심부(FA), 중간부(MA), 주변부(PA) 각각에 대응하는 중심부 데이터와, 중간부 데이터와, 주변부 데이터로 분류한다.
영상 처리 모듈(500)은 중심부 데이터로는 고해상도를 갖는 영상 데이터를 그대로 타이밍 컨트롤러(100)로 출력하고, 중간부 데이터 및 주변부 데이터는 저해상도로 스케일링하여 타이밍 컨트롤러(100)로 출력한다. 영상 처리 모듈(500)은 주변부 데이터는 중간부 데이터보다 더 낮은 저해상도로 스케일링하여 출력한다.
예를 들면, 영상 처리 모듈(500)은 한 픽셀의 영상 데이터를 인접한 픽셀에 복사하는 해상도 스케일링 방법을 이용하여 중간부 데이터 및 주변부 데이터의 해상도를 낮출 수 있다. 즉, 중간부 데이터는 한 픽셀의 영상 데이터를 인접한 1개의 픽셀에 복사하여 저해상도로 스케일링하고, 주변부 데이터는 인접한 3개의 픽셀에 복사함으로써 저해상도를 더욱 저하시킬 수 있다.
타이밍 컨트롤러(100)는 영상 처리 모듈(500)로부터 영상 데이터 및 타이밍 신호와 중심부(FA), 중간부(MA), 주변부(PA)에 대한 위치 정보를 공급받는다. 한편, 영상 처리 모듈(500)은 타이밍 컨트롤러(100)에 내장될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(100)는 영상 처리 모듈(500)로부터 공급된 영상 데이터를 정렬하여 데이터 구동부(200)로 공급한다. 타이밍 컨트롤러(100)는 입력된 타이밍 신호들을 이용하여 데이터 구동부(200) 및 게이트 구동부(300)의 구동 타이밍을 각각 제어한다. 입력 타이밍 신호는 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호를 포함한다. 데이터 구동부(200) 구동을 제어하는 데이터 제어 신호들은 소스 스타트 펄스, 소스 샘플링 클럭, 소스 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 게이트 구동부(300) 구동을 제어하는 게이트 제어 신호들은 게이트 스타트 펄스, 게이트 쉬프트 클럭, 게이트 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(100)는 중심부(FA), 중간부(MA), 주변부(PA)에 대한 위치 정보를 기초하여, 중간부(MA) 및 주변부(PA)를 포함하는 스캔 블록을 스캔하는 기간에 게이트 구동부(300)가 선택적인 스캔이 가능하도록 게이트 제어 신호의 타이밍을 제어하고, 중심부(FA)를 포함하는 스캔 블록을 스캔하는 기간에 게이트 구동부(300)가 모든 라인들에 대한 스캔이 가능하도록 게이트 제어 신호의 타이밍을 제어한다. 다시 말하여, 타이밍 컨트롤러(100)는 게이트 제어 신호의 타이밍, 예를 들면 게이트 쉬프트 클럭의 타이밍을 가변시킴으로써 게이트 구동부(300)가 중간부(MA) 및 주변부(PA)를 포함하는 스캔 블록을 선택적으로 스캔할 수 있게 한다.
또한, 타이밍 컨트롤러(100)는 중간부(MA) 및 주변부(PA)를 포함하는 스캔 블록을 스캔하는 기간 동안, 데이터 구동부(200)가 게이트 구동부(300)의 선택적인 스캔 타이밍에 맞추어 스캔되는 픽셀에만 데이터를 공급하도록 데이터 구동부(200)의 출력 타이밍을 제어한다.
데이터 구동부(200)는 타이밍 컨트롤러(100)로부터 데이터 제어 신호 및 영상 데이터를 공급받는다. 데이터 구동부(200)는 데이터 제어 신호에 따라 구동되어, 감마 전압 생성부로부터 공급된 레퍼런스 감마 전압 세트를 계조 전압들로 세분화한 다음, 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디지털 영상 데이터를 각각 아날로그 데이터 신호로 변환하고, 아날로그 데이터 신호를 표시 패널(400)의 각 데이터 라인에 공급한다.
데이터 구동부(200)는 표시 패널(400)의 데이터 라인들을 분할 구동하는 다수의 데이터 드라이브 IC로 구성되고, 각 데이터 드라이브 IC는 TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Print Circuit) 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(400)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(400) 상에 실장될 수 있다.
게이트 구동부(300)는 타이밍 컨트롤러(100)로부터 공급된 게이트 제어 신호를 이용하여 표시 패널(400)의 다수의 게이트 라인을 각각 구동한다. 게이트 구동부(300)는 적어도 하나의 게이트 IC로 구성되고 TCP, COF, FPC 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(400)에 TAB 방식으로 부착되거나, COG 방식으로 표시 패널(400) 상에 실장될 수 있다. 이와 달리, 게이트 구동부(300)는 표시 패널(400)의 픽셀 어레이를 구성하는 박막 트랜지스터 어레이와 함께 박막 트랜지스터 기판에 형성됨으로써 표시 패널(400)의 비표시 영역에 내장된 GIP(Gate In Panel) 타입으로 구비될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 패널(400)의 스캔 블록들과 게이트 구동부(300)의 게이트 구동 블록들을 예시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 표시 장치의 스캔 방법을 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 표시 장치의 데이터 출력 방법을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 표시 패널(400)은 주변부(PA)만 위치하는 제1 및 제5 스캔 블록(410, 450)과, 중심부(FA)를 제외한 중간부(MA) 및 주변부(PA)가 가로 방향으로 나란하게 위치하는 제2 및 제4 스캔 블록(420, 440)과, 중심부(FA) 및 중간부(MA) 및 주변부(PA)가 가로 방향으로 나란하게 위치하는 제3 스캔 블록(430)으로 구분될 수 있다.
게이트 구동부(300)은 제1 내지 제5 스캔 블록(410, 420, 430, 440, 450)을 각각 구동하는 제1 내지 제5 게이트 구동 블록(310, 320, 330, 340, 350)으로 분할되어 구동될 수 있다.
제3 게이트 구동 블록(330)은 중심부(FA)를 포함하는 제3 스캔 블록(430)의 게이트 라인들을 도 5에 도시된 바와 같이 순차적으로 모두 스캔한다.
제1 및 제5 게이트 구동 블록(310, 350)은 주변부(PA)만 포함하는 제1 및 제5 스캔 블록(410, 450)의 게이트 라인들의 일부를 선택적으로 스캔한다.
예를 들면, 제1 및 제5 게이트 구동 블록(310, 350)은 주변부(PA)만 포함하는 제1 및 제5 스캔 블록(410, 450)의 게이트 라인들에 대하여, 오프 프레임에서는 오드 게이트 라인들만 순차적으로 스캔하고, 이븐 프레임에서는 이븐 게이트 라인들만 순차적으로 스캔할 수 있다. 이와 달리, 제1 및 제5 게이트 구동 블록(310, 350)은 제1 및 제5 스캔 블록(410, 450)의 게이트 라인들 중 일부를 랜덤하게 선택하여 스캔할 수 있으며, 이 경우 스캔되는 게이트 라인들의 위치나, 스캔되는 게이트 라인들의 간격이 일정 프레임 주기로 랜덤하게 가변될 수 있다. 한 프레임에서 제1 및 제5 스캔 블록(410, 450)의 게이트 라인들 중 일부가 스캔된 경우 다음 프레임에서는 이전 프레임에서 스캔된 게이트 라인들을 제외한 나머지 게이트 라인들이 스캔될 수 있다.
제2 및 제4 게이트 구동 블록(320, 340)은, 중심부(FA)를 제외한 중간부(MA) 및 주변부(PA)를 포함하는 제2 및 제4 스캔 블록(420, 440)의 게이트 라인들을 선택적으로 스캔하며, 제1 및 제5 스캔 블록(410, 450)의 스캔 횟수를 증가시킬 수 있다.
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 및 제4 게이트 구동 블록(320, 340)은 제2 및 제4 스캔 블록(420, 440)의 게이트 라인들 모두를 2N-1번째(N은 자연수) 프레임에서 순차적으로 풀 스캔하고, 2N번째 프레임에서 일부 게이트 라인들을 선택적으로 스캔할 수 있으며, 2N번째 프레임마다 선택적으로 스캔되는 게이트 라인들을 가변시킬 수 있다.
도 4에 도시된 제1, 제2, 제4, 제5 스캔 블록(410, 420, 440, 450)에 있어서, 제1, 제2, 제4, 제5 게이트 구동 블록(310, 320, 340, 350)에 의해 선택적으로 스캔되는 게이트 라인은 일정 프레임 단위로 바뀔 수 있다.
제2 및 제4 스캔 블록(420, 440)과 대비하여, 제1 및 제5 스캔 블록(410, 450)에서 선택적으로 스캔되는 스캔 횟수를 감소시킬 수 있다. 다시 말하여, 중간부(MA) 및 주변부(PA)가 포함되는 스캔 블록(420, 440)에서 주변부(PA)만 포함되는 스캔 블록(410, 450)으로 갈수록 선택적으로 스캔되는 스캔 횟수를 줄일 수 있다.
이에 따라, 중간부(MA) 및 주변부(PA)가 위치하는 스캔 블록(420, 430)은 스캔 라인수 대비 스캔 회수가 감소되므로 구동 시간을 감소시킬 수 있다.
제1 내지 제5 게이트 구동 블록(310, 320, 330, 340, 350)의 순차 구동에 의해 제1 내지 제5 스캔 블록(410, 420, 430, 440, 450)의 순서로 구동된다. 한편, 제3 게이트 구동 블록(330)에 의해 중심부(FA)를 포함하는 제3 스캔 블록(330)이 먼저 순차 구동되고, 제4, 제5, 제1, 제2 게이트 구동 블록(440, 450, 410, 420)에 구동 순서에 의해 제4, 제5, 제1, 제2 스캔 블록(340, 350, 310, 320)의 순서로 순차 구동될 수 있다.
또한, 제3 스캔 블록(430)을 제외한 나머지 스캔 블록들(410, 420, 440, 450)이 제1, 제2, 제4, 제5 게이트 구동 블록(310, 320, 340, 350)에 의해 선택적으로 스캔되는 동안, 도 6에 도시된 바와 같이 데이터 구동부(200)는 선택적인 스캔 타이밍에 맞추어 게이트 라인이 스캔되는 픽셀들만 데이터가 공급되어 업데이트(ON)되고, 게이트 라인이 스캔되지 않는 기간에는 데이터를 출력하지 않음으로써(HiZ) 스캔되지 않은 픽셀들은 이전 프레임의 데이터를 유지한다.
또한, 데이터 구동부(200)는 가로 방향으로 나란한 중심부(FA), 중간부(MA), 주변부(PA)를 구동할 때, 중간부(MA)와 주변부(PA)의 데이터 라인들을 그룹핑함으로써 가로 방향의 해상도를 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이 중간부(MA)에서는 데이터 라인들을 2개씩 그룹핑하여 그룹핑된 데이터 라인에 동일한 데이터를 공급할 수 있고, 주변부(PA)에서는 데이터 라인들을 4개씩 그룹핑하여 그룹핑된 데이터 라인에 동일한 데이터를 공급함으로써 가로 방향의 해상도를 중간부(MA)에서 주변부(PA)로 갈수록 감소시킬 수 있다.
이에 따라, 데이터 구동부(200)의 데이터 출력 주파수가 감소되어 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 표시 장치의 주변부(PA)만 포함하는 스캔 블록에 적용되는 다양한 선택적인 스캔 방법으로 영상을 표시한 결과를 보여주는 것이다.
도 7은 오드 프레임에서는 오드 수평 라인들을 순차적으로 스캔하면서 데이터를 업데이트하고, 이븐 프레임에서는 이븐 수평 라인들을 순차적으로 스캔하면서 데이터를 업데이트한 결과이다. 도 8은 프레임별로 수평 라인들 중 1/2을 랜덤하게 선택하여 순차적으로 스캔하면서 스캔되는 수평 라인에만 데이터를 업데이트한 결과를 보여준 것으로, 화질 영향을 최소화할 수 있는 스캔 시퀀스 및 패턴을 적용할 수 있다. 예를 들면, 한 프레임에서 1, 4, 5번 수평 라인을 스캔한 경우 다음 프레임에서는 2, 3, 6을 스캔함으로써 픽셀들의 발광 균형을 맞추어 줄 수 있다. 도 9는 프레임별로 수평 라인들 중 2/3를 순차적으로 스캔하면서 데이터를 업데이트한 결과이다. 도 7 내지 도 9와 같이 프레임별로 수평 라인들 중 1/2 또는 2/3만 스캔하여 데이터를 업데이트하는 경우 노멀 구동과 대비하여 화질이 다소 감소하기는 하나 사용자가 인지하기 어려운 주변부(PA)에는 적용 가능함을 알 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 표시 장치의 중심부(FA)를 제외한 중간부(PA) 및 주변부(PA)를 포함하는 스캔 블록에 적용되는 선택적인 스캔 방법으로 영상을 표시한 결과를 보여주는 것이다.
도 10을 참조하면, 제1 프레임에서는 오드 수평 라인들을 순차 스캔하고, 제2 프레임에서는 모든 수평 라인들을 순차 스캔하고, 제3 프레임에서 이븐 수평 라인들 순차 스캔하고, 제4 프레임에서는 모든 수평 라인들을 순차 스캔하는 방식을 적용하여 영상을 표시한다. 이 결과, 수평 라인들 중 3/4가 스캔되면서 데이터를 업데이트함으로써 구동 시간을 단축하면서도 노멀 구동 대비 화질에 대한 영향이 거의 없음을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법은 중심부가 포함된 스캔 블록을 제외하고, 중간부 및 주변부만 포함하거나, 주변부만 포함하는 스캔 블록들을 선택적으로 스캔하고, 스캔되는 픽셀들만 영상 데이터를 업데이트 함으로써 스캔 회수를 줄여 구동 시간을 절약할 수 있고, 데이터 구동부의 출력 주파수가 감소하여 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 따른 표시 장치 및 그 구동 방법은 구동 시간 절약과 소비 전력 감소가 가능하므로 대면적 VR 표시 장치도 효율적으로 구동할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 타이밍 컨트롤러 200: 데이터 구동부
300: 게이트 구동부 400: 표시 패널
500: 영상 처리 모듈 310~350: 게이트 구동 블록
410~450: 스캔 블록 FA: 중심부
MA: 중간부 PA: 주변부

Claims (7)

  1. 사용자의 주시야 영역에 대응하는 중심부와, 그 중심부를 둘러싸며 상기 중심부 보다 낮은 해상도의 영상을 표시하는 중간부와, 그 중간부를 둘러싸며 상기 중간부 보다 낮은 해상도의 영상을 표시하는 주변부를 포함하는 표시 패널과,
    상기 표시 패널에서 상기 주변부만 포함하는 제1 스캔 블록과, 상기 중심부를 제외한 상기 중간부와 상기 주변부를 포함하는 제2 스캔 블록을 선택적으로 스캔하고, 상기 중심부와 중간부 및 주변부를 포함하는 제3 스캔 블록 전체를 순차 스캔하는 게이트 구동부와,
    상기 게이트 구동부에 의해 스캔되는 픽셀들에 영상 데이터를 공급하는 데이터 구동부를 포함하는 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 게이트 구동부는
    상기 제1 스캔 블록의 수평 라인들 중 일부를 순차 스캔하는 제1 게이트 구동 블록과,
    상기 제2 스캔 블록의 수평 라인들 중 일부를 순차 스캔하는 제2 게이트 구동 블록과,
    상기 제3 스캔 블록의 수평 라인들 모두를 순차 스캔하는 제3 게이트 구동 블록을 구비하고,
    상기 제1 게이트 구동 블록의 스캔 회수는 상기 제2 게이트 구동 블록의 스캔 회수 보다 작은 표시 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 게이트 구동 블록에 의해 상기 제1 스캔 블록은 프레임마다 서로 다른 수평 라인들이 선택적으로 스캔되고,
    상기 제2 게이트 구동 블록에 의해 상기 제2 스캔 블록은 일부 수평 라인들이 순차 스캔되는 제1 기간과, 상기 제2 스캔 블록의 수평 라인들이 모두 스캔되는 제2 기간이 프레임마다 교번되는 표시 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 데이터 구동부는
    상기 제1 및 제2 스캔 블록이 구동되는 동안, 상기 일부 수평 라인들이 스캔되는 기간에만 해당 영상 데이터를 출력하는 표시 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 데이터 구동부는
    상기 중심부에는 개별적으로 구동되는 데이터 라인을 통해 각 픽셀의 영상 데이터를 공급하고,
    상기 중간부 및 주변부에는 복수개씩 그룹핑된 데이터 라인을 통해 복수의 픽셀에 동일 영상 데이터를 공급하며,
    상기 주변부에서 상기 동일 영상 데이터가 공급되는 픽셀수는 상기 중간부에서 동일 영상 데이터 공급되는 픽셀수 보다 큰 표시 장치.
  6. 사용자의 주시야 영역에 대응하는 중심부와, 그 중심부를 둘러싸며 상기 중심부 보다 낮은 해상도의 영상을 표시하는 중간부와, 그 중간부를 둘러싸며 상기 중간부 보다 낮은 해상도의 영상을 표시하는 주변부를 포함하는 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 표시 패널에서 상기 주변부만 포함하는 제1 스캔 블록과, 상기 중심부를 제외한 상기 중간부와 상기 주변부를 포함하는 제2 스캔 블록을 선택적으로 스캔하는 단계와;
    상기 중심부와 중간부 및 주변부를 포함하는 제3 스캔 블록 전체를 순차 스캔하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 스캔 블록은 프레임마다 서로 다른 수평 라인들이 선택적으로 스캔되고,
    상기 제2 스캔 블록은 일부 수평 라인들이 순차 스캔되는 제1 기간과, 상기 제2 스캔 블록의 수평 라인들이 모두 스캔되는 제2 기간이 프레임마다 교번되는 표시 장치의 구동 방법.
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