KR20180072910A - 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시품질을 향상시킬 수 있도록 한 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 제 1모드 및 제 2모드로 구동되는 표시장치는, 제 1화소들을 포함하는 제 1화소영역과; 제 2화소들을 포함하는 제 2화소영역과; 상기 제 2화소영역에 포함되며, 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역의 경계부에 위치되는 제 1경계영역과; 상기 제 2모드로 구동될 때 동일 데이터신호에 대응하여 상기 제 1경계영역의 휘도가 단계적으로 변경되도록 상기 제 1경계영역에 대응하는 제 1경계 데이터들을 제어하는 휘도 제어부를 구비한다.

Description

표시장치 및 그의 구동방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명의 실시예는 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히 표시품질을 향상시킬 수 있도록 한 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
최근에, 신체에 직접 착용될 수 있는 다양한 전자장치들이 개발되고 있다. 이러한 장치들은 보통 웨어러블(Wearable) 장치라 불린다.
특히, 웨어러블 장치의 한 예로서, 머리 장착형 표시장치(Head Mounted Display Device: 이하 "HMD"라 하기로 함)는 현장감있는 영상을 표시하므로, 고도의 몰입성을 제공하여 영화감상을 포함한 다양한 용도로 사용되고 있다.
따라서, 본 발명은 표시품질을 향상시킬 수 있도록 한 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 제 1모드 및 제 2모드로 구동되는 표시장치는, 제 1화소들을 포함하는 제 1화소영역과; 제 2화소들을 포함하는 제 2화소영역과; 상기 제 2화소영역에 포함되며, 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역의 경계부에 위치되는 제 1경계영역과; 상기 제 2모드로 구동될 때 동일 데이터신호에 대응하여 상기 제 1경계영역의 휘도가 단계적으로 변경되도록 상기 제 1경계영역에 대응하는 제 1경계 데이터들을 제어하는 휘도 제어부를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 표시장치가 웨어러블 장치에 장착될 때 상기 제 2모드로 설정되고, 그 외의 경우에 상기 제 1모드로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역에 포함되는 수평라인을 100%로 설정하는 경우, 상기 제 1경계영역은 1% 이상의 수평라인을 포함하도록 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 휘도 제어부는 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역의 경계부로부터 멀어질수록 휘도가 단계적으로 상승되도록 상기 제 1경계 데이터들을 제어한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1모드로 구동될 때 상기 제 1화소들 및 제 2화소들은 데이터신호에 대응하여 구동된다.
실시 예에 의한, 상기 휘도 제어부는 상기 제 1모드로 구동될 때 상기 제 1경계 데이터들의 비트를 변경하지 않는다.
실시 예에 의한, 상기 제 2모드로 구동될 때 상기 제 1화소들은 비발광 상태로 설정되고, 상기 제 2화소들은 데이터신호에 대응하여 구동된다.
실시 예에 의한, 상기 휘도 제어부는 상기 제 2모드로 구동될 때 아래의 수학식 4를 이용하여 상기 제 1경계영역의 휘도를 제어한다.
수학식 4
Figure pat00001
수학식 4에서 상기 Data1(AB1)는 상기 휘도 제어부로 입력되는 제 1경계 데이터들, 상기 Data2는 상기 휘도 제어부에서 생성되는 제 1경계 데이터들, α는 휘도 가중치를 의미한다.
실시 예에 의한, 상기 휘도 가중치는 0% 내지 100% 사이로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역의 경계부로부터 멀어질수록 휘도가 단계적으로 상승되도록 상기 휘도 가중치가 설정된다.
실시 예에 의한, 외부로부터 공급되는 제 1데이터들 중 상기 제 1경계 데이터들을 상기 휘도 제어부로 공급하기 위한 타이밍 제어부를 더 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 휘도 제어부는 상기 타이밍 제어부에 포함된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1데이터들 및 상기 제 1경계 데이터들을 이용하여 상기 제 1화소들 및 제 2화소들과 접속된 데이터선들로 공급될 데이터신호를 생성하기 위한 데이터 구동부를 더 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1화소들과 접속된 제 1주사선들을 구동하기 위한 제 1주사 구동부와, 상기 제 1화소들과 접속된 제 1발광 제어선들을 구동하기 위한 제 1발광 구동부와, 상기 제 2화소들과 접속된 제 2주사선들을 구동하기 위한 제 2주사 구동부와, 상기 제 2화소들과 접속된 제 2발광 제어선들을 구동하기 위한 제 2발광 구동부를 더 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1모드로 구동될 때 상기 제 1주사 구동부는 상기 제 1주사선들로 주사신호 공급하고, 상기 제 1발광 구동부는 상기 제 1화소가 데이터신호에 대응하여 발광되도록 상기 제 1발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급한다.
실시 예에 의한, 상기 제 2모드로 구동될 때 상기 제 1발광 구동부는 상기 제 1발광 제어선들로 게이트 오프 전압을 공급한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1모드 및 제 2모드로 구동될 때 상기 제 2주사 구동부는 상기 제 2주사선들로 주사신호를 공급하고, 상기 제 2발광 구동부는 상기 제 2화소가 데이터신호에 대응하여 발광되도록 상기 제 2발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급한다.
실시 예에 의한, 제 3화소들을 포함하는 제 3화소영역과; 상기 제 2화소영역에 포함되며, 상기 제 2화소영역 및 제 3화소영역의 경계부에 위치되는 제 2경계영역을 더 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1화소영역, 제 2화소영역 및 제 3화소영역에 포함되는 수평라인을 100%로 설정하는 경우, 상기 제 1경계영역 및 제 2경계영역 각각은 1% 이상의 수평라인을 포함하도록 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 휘도 제어부는 상기 제 2모드로 구동될 때 상기 동일 데이터신호에 대응하여 상기 제 2화소영역 및 제 3화소영역의 경계부로부터 멀어질수록 휘도가 단계적으로 상승되도록 상기 제 2경계영역에 대응되는 제 2경계 데이터들을 제어한다.
실시 예에 의한, 상기 휘도 제어부는 상기 제 1모드로 구동될 때 상기 제 2경계 데이터들의 비트를 변경하지 않는다.
실시 예에 의한, 상기 휘도 제어부는 상기 제 2모드로 구동될 때 아래의 수학식 5를 이용하여 상기 제 2경계영역의 휘도를 제어한다.
수학식 5
Figure pat00002
수학식 5에서 상기 Data1(AB2)는 상기 휘도 제어부로 입력되는 제 2경계 데이터들, 상기 Data2는 상기 휘도 제어부에서 생성되는 제 2경계 데이터들, α는 휘도 가중치를 의미한다.
실시 예에 의한, 상기 휘도 가중치는 0% 내지 100% 사이로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 2화소영역 및 제 3화소영역의 경계부로부터 멀어질수록 휘도가 단계적으로 상승되도록 상기 휘도 가중치가 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1화소들과 접속된 제 1주사선들을 구동하기 위한 제 1주사 구동부와, 상기 제 1화소들과 접속된 제 1발광 제어선들을 구동하기 위한 제 1발광 구동부와, 상기 제 2화소들과 접속된 제 2주사선들을 구동하기 위한 제 2주사 구동부와, 상기 제 2화소들과 접속된 제 2발광 제어선들을 구동하기 위한 제 2발광 구동부와, 상기 제 3화소들과 접속된 제 3주사선들을 구동하기 위한 제 3주사 구동부와, 상기 제 3화소들과 접속된 제 3발광 제어선들을 구동하기 위한 제 3발광 구동부를 더 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1모드로 구동될 때 상기 제 1주사 구동부는 상기 제 1주사선들로 주사신호를 공급하고, 상기 제 3주사 구동부는 상기 제 3주사선들로 주사신호를 공급하며; 상기 제 1발광 구동부는 상기 제 1화소가 데이터신호에 대응하여 발광되도록 상기 제 1발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하고, 상기 제 3발광 구동부는 상기 제 3화소가 상기 데이터신호에 대응하여 발광되도록 상기 제 3발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급한다.
실시 예에 의한, 상기 제 2모드로 구동될 때 상기 제 1발광 구동부는 상기 제 1발광 제어선들로 게이트 오프 전압을 공급하고, 상기 제 3발광 구동부는 상기 제 3발광 제어선들로 게이트 오프 전압을 공급한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1모드 및 제 2모드로 구동될 때 상기 제 2주사 구동부는 상기 제 2주사선들로 주사신호를 공급하고, 상기 제 2발광 구동부는 상기 제 2화소가 데이터신호에 대응하여 발광되도록 상기 제 2발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급한다.
실시 예에 의한, 상기 휘도 제어부는 상기 제 2모드로 구동될 때 아래의 수학식 6을 이용하여 상기 제 1경계영역 및 제 2경계영역의 휘도를 제어한다.
수학식 6
Figure pat00003
수학식 6에서 상기 Data1(AB1)는 상기 휘도 제어부로 입력되는 제 1경계 데이터들, Data1(AB2)는 상기 휘도 제어부로 입력되는 제 2경계 데이터들, 상기 Data2는 상기 휘도 제어부에서 생성되는 제 2경계 데이터들, α는 휘도 가중치, β는 초기 계조값을 의미한다.
실시 예에 의한, 상기 β는 블랙 계조를 제외한 계조값들 중 어느 하나로 설정된다.
본 발명의 실시예에 의한 제 1화소들을 포함하는 제 1화소영역, 제 2화소들을 포함하는 제 2화소영역을 구비하는 표시장치의 구동방법에 있어서; 제 1모드로 구동될 때 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역에서 데이터신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계와; 제 2모드로 구동될 때, 상기 제 2화소영역에서 데이터신호에 대응하여 영상을 표시하는 단계를 포함하며; 상기 제 2모드로 구동될 때 동일 데이터신호에 대응하여 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역의 경계부에 위치되는 경계영역의 휘도는 단계적으로 변경된다.
실시 예에 의한, 상기 표시장치가 웨어러블 장치에 장착될 때 상기 제 2모드로 설정되고, 그 외의 경우에 상기 제 1모드로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역에 포함되는 수평라인을 100%로 설정하는 경우, 상기 경계영역은 1% 이상의 수평라인을 포함하도록 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 경계영역의 휘도는 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역의 경계부로부터 멀어질수록 단계적으로 상승된다.
실시 예에 의한, 상기 경계영역은 상기 제 2화소영역에 포함된다.
실시 예에 의한, 상기 제 2모드로 구동될 때 상기 제 1화소들은 비발광 상태로 설정된다.
본 발명의 실시예에 의한 표시장치 및 그의 구동방법에 의하면 표시장치가 웨어러블 장치에 장착되는 경우, 표시장치는 비발광 상태로 설정되는 제 1영역과 발광 상태로 설정되는 제 2영역으로 나뉘어진다. 여기서, 본 발명의 실시예에서는 제 1영역 및 제 2영역 사이의 경계영역의 휘도를 단계적으로 변경하고, 이에 따라 제 1영역 및 제 2영역의 경계부가 사용자에게 인지되는 것을 방지할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 의한 웨어러블 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 표시장치의 화소영역을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 모드에 대응하여 도 2에 도시된 화소영역에서 표시되는 영상의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 구동 트랜지스터의 특성 편차의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시장치의 화소영역을 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 모드에 대응하여 도 7에 도시된 화소영역에서 표시되는 영상의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 2에 대응하는 표시장치의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 도 10에 도시된 휘도 제어부의 동작과정의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 10에 도시된 제 1화소의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 10에 도시된 제 2화소의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 12에 도시된 제 1화소가 제 1모드로 구동될 때 구동방법의 실시예를 나타내는 파형도이다.
도 15는 도 7에 대응하는 표시장치의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 16은 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 도 15에 도시된 휘도 제어부의 동작과정의 실시예를 나타내는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 의한 웨어러블 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1a 및 도 1b는 웨어러블 장치의 실시예로 HMD를 도시한다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 HMD는 몸체부(30)를 구비한다.
몸체부(30)에는 밴드(31)가 구비된다. 사용자는 밴드(31)를 이용하여 몸체부(30)를 머리에 착용할 수 있다. 이와 같은 몸체부(30)는 표시장치(40)가 착탈 가능하게 장착될 수 있는 구조를 갖는다.
HMD에 장착될 수 있는 표시장치(40)는, 예를 들면 스마트폰일 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예에서 표시장치(40)가 스마트폰에 한정되지는 않는다. 일례로, 표시장치(40)는 태블릿 PC, 전자북 리더기, PDA(Personal digital assistant), PMP(Portable multimedia player) 및 카메라 등 표시 수단을 구비한 전자 기기 중 어느 하나일 수 있다.
표시장치(40)가 몸체부(30)에 장착될 때 표시장치(40)의 연결부(41)와 몸체부(30)의 연결부(32)가 전기적으로 접속되고, 이에 따라 몸체부(30)와 표시장치(40) 간에 통신이 이루어질 수 있다. HMD는 표시장치(40)를 제어하기 위하여 도시되지 않은 터치 패널, 버튼, 휠 키 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
표시장치(40)가 HMD에 장착되면 표시장치(40)는 제 2모드로 구동하고, 표시장치(40)가 HMD로부터 분리되면 제 1모드로 구동할 수 있다. 표시장치(40)가 HMD에 장착되면 표시장치(40)의 구동모드가 자동적으로 제 2모드로 전환될 수 있고, 사용자의 설정에 의하여 제 2모드로 전환될 수 있다.
또한, 표시장치(40)가 HMD로부터 분리되면 표시장치(40)의 구동모드가 자동적으로 제 1모드로 전환될 수 있고, 사용자의 설정에 의하여 제 1모드로 전환될 수 있다.
HMD는 사용자의 두 눈에 대응되는 렌즈(20)를 구비한다. 이와 같은 렌즈(20)는 사용자의 관측 시야(FOV : Field of View)를 높이기 위하여 어안 렌즈, 광각 렌즈 등으로 설정될 수 있다.
표시장치(40)가 몸체부(30)에 고정되면, 사용자는 렌즈(20)를 경유하여 표시장치(40)를 관측하고, 이에 따라 마치 일정한 거리에 대형의 스크린을 두고 영상을 보는 것과 같은 효과를 누릴 수 있다.
한편, 사용자는 렌즈(20)를 경유하여 표시장치(40)를 관측하기 때문에 유효 표시부는 시인성이 높은 영역과 낮은 영역으로 나누어진다. 일례로, 사용자의 양측 눈을 기준으로 중심부 영역은 높은 시인성을 갖고, 그 외의 영역은 낮은 시인성을 갖는다.
사용자에게 보다 생동감 있는 영상이 표시될 수 있도록 표시장치(40)가 제 2모드로 구동되는 경우 유효 표시부의 일부 영역에서만 영상이 표시된다. 유효 표시부의 일부 영역에서만 영상이 표시되는 경우 구동 주파수를 높일 수 있고, 이에 따라 표시장치(40)에서 생동감 있는 영상을 표시할 수 있다. 그리고, 유효 표시부의 일부 영역을 제외한 나머지 영역에 위치된 신호선들(주사선, 발광 제어선 등)로는 게이트 오프 전압이 공급되고, 이에 따라 나머지 영역에 위치된 화소들은 비발광 상태로 설정될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 표시장치의 화소영역을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표시장치는 화소영역(AA1, AA2) 및 주변영역(NA)을 구비한다. 이때, 화소영역(AA1,AA2) 및 주변영역(NA)은 기판(50) 상에 설정될 수 있다.
화소영역(AA1, AA2)에는 다수의 화소(PXL1, PXL2)들이 위치되고, 이에 따라 화소영역(AA1, AA2)에서는 소정의 영상이 표시된다. 따라서, 화소영역(AA1, AA2)은 유효 표시부로 설정될 수 있다.
도 2에서는 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 폭이 동일한 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제 1화소영역(AA1)은 제 2화소영역(AA2)으로부터 멀어질수록 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있다.
또한, 제 1화소영역(AA1)은 제 2화소영역(AA2) 보다 좁은 폭으로 설정될 수 있다. 이 경우, 제 1화소영역(AA1)의 수평라인에 형성되는 제 1화소(PXL1)들의 수는 제 2화소영역(AA2)의 수평라인에 형성되는 제 2화소(PXL2)들의 수보다 적게 설정될 수 있다.
기판(50)은 화소영역(AA1, AA2)이 설정될 수 있도록 다양한 형태를 가질 수 있다. 기판(50)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(50)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
주변영역(NA)은 화소(PXL1, PXL2)들을 구동하기 위한 구성 요소들(예를 들면, 구동부 및 배선들)이 배치된다. 주변영역(NA)에는 화소(PXL1, PXL2)들이 존재하지 않고, 이에 따라 비표시영역으로 설정될 수 있다. 주변영역(NA)은 화소영역(AA1, AA2)의 주변에 존재하며, 화소영역(AA1, AA2)의 적어도 일부를 둘러싸는 형태를 가질 수 있다.
화소영역(AA1, AA2)은 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)을 구비한다.
제 2화소영역(AA2)은 제 1화소영역(AA1)과 비교하여 넓은 면적을 가질 수 있다. 이와 같은 제 2화소영역(AA2)에는 제 2화소(PXL2)들이 형성된다. 제 2화소(PXL2)들은 데이터신호에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
제 1화소영역(AA1)은 제 2화소영역(AA2)의 일측에 위치되며, 제 2화소영역(AA2)과 비교하여 작은 면적을 가질 수 있다. 이와 같은 제 1화소영역(AA1)에는 제 1화소(PXL1)들이 형성된다. 제 1화소(PXL1)들은 데이터신호에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
제 1화소(PXL1)들 및 제 2화소(PXL2)들 각각은 구동 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드를 포함한다. 구동 트랜지스터는 데이터신호에 대응하여 유기 발광 다이오드로 공급되는 전류량을 제어한다.
표시장치가 제 1모드로 구동될 때 도 3에 도시된 바와 같이 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)에서 소정의 영상이 표시된다.
표시장치가 제 2모드로 구동될 때 도 4에 도시된 바와 같이 제 2화소영역(AA2)에서 소정의 영상이 표시된다. 이때, 제 2화소영역(AA2)에서 표시되는 영상은 사용자의 두 눈에 대응하여 동일 또는 상이한 두 개의 영상이 표시될 수 있다. 실제로, 제 2화소영역(AA2)에서 표시되는 영상은 HMD의 특성 등에 대응하여 다양하게 설정될 수 있다.
표시장치가 제 2모드로 구동될 때 제 1화소영역(AA1)에 포함되는 제 1화소(PXL1)들은 비발광 상태로 설정된다. 일례로, 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 제 1화소영역(AA1)에서는 블랙 화면이 표시될 수 있다.
한편, 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 제 1화소(PXL1)들은 비발광 상태로 설정되고, 제 2화소(PXL2)들은 데이터신호에 대응하여 발광 상태로 설정된다. 이 경우, 제 1화소(PXL1)들 및 제 2화소(PXL2)들 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 특성이 상이해지고, 이에 따라 경계부에서 휘도차가 인지될 수 있다.
도 5는 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 구동 트랜지스터의 특성 편차의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 5에서는 구동 트랜지스터가 P형 트랜지스터(일례로, PMOS)로 설정되는 경우를 나타낸다. 그리고, 설명의 편의성을 위하여 제 1화소(PXL1)에 포함되는 구동 트랜지스터를 제 1구동 트랜지스터, 제 2화소(PXL2)에 포함되는 구동 트랜지스터를 제 2구동 트랜지스터라 하기로 한다.
도 5를 참조하면, 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 제 1화소(PXL1)들은 비발광 상태로 설정되고, 이에 따라 제 1화소영역(AA1)에서 블랙 화면이 표시될 수 있다.
일례로, 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 제 1화소(PXL1)들은 블랙 데이터신호를 공급받을 수 있다. 그러면, 제 1화소(PXL1)들 각각에 포함된 제 1구동 트랜지스터는 블랙 데이터신호에 대응하여 Vgs 전압이 설정된다. 즉, 블랙 데이터신호가 공급되는 경우 제 1구동 트랜지스터가 턴-오프되도록 Vgs 전압이 설정될 수 있다.
표시장치가 제 2모드로 구동될 때 제 2화소(PXL2)들은 소정의 데이터신호, 일례로 화이트 데이터신호를 공급받을 수 있다. 그러면, 제 2화소(PXL2)들 각각에 포함된 제 2구동 트랜지스터는 화이트 데이터신호에 대응하여 Vgs 전압이 설정된다. 즉, 화이트 데이터신호가 공급되는 경우 제 2화소(PXL2)들 각각에 포함된 제 2구동 트랜지스터가 완전히 턴-온되도록 Vgs 전압이 설정될 수 있다.
한편, 사용자는 소정 시간 동안 표시장치를 제 2모드로 구동할 수 있다. 이 경우, 제 1구동 트랜지스터 및 제 2구동 트랜지스터의 Vgs 전압차에 의하여 제 1구동 트랜지스터 및 제 2구동 트랜지스터의 특성이 상이해진다.
이 경우, 표시장치가 제 1모드로 구동될 때 제 1화소(PXL1)들 및 제 2화소(PXL2)들로 동일 데이터신호가 공급되더라도 서로 상이한 휘도의 빛이 생성될 수 있다. 다시 말하여, 도 6와 같이 제 1화소(PXL1)들 및 제 2화소(PXL2)들로 동일 데이터신호(일례로, Gray 계조에 대응하는 데이터신호)가 공급될 때 제 1구동 트랜지스터의 Vgs전압 및 제 2구동 트랜지스터의 Vgs전압이 상이하게 설정되고, 이에 따라 제 1화소(PXL1) 및 제 2화소(PXL2)에서 상이한 휘도의 빛이 생성될 수 있다.
동일 데이터신호가 대응하여 제 1화소(PXL1) 및 제 2화소(PXL2)에서 상이한 휘도의 빛이 생성되면 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부가 사용자에게 인지되고, 이에 따라 표시품질이 저하된다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부에서 휘도를 단계(Gradation)적으로 변경하고, 이에 따라 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부가 사용자에게 인지되는 것을 방지한다.
한편, 상술한 도 5에서는 제 1화소(PXL1)들로 블랙 데이터신호가 공급되고 제 2화소(PXL2)들로 화이트 데이터신호가 공급되는 것으로 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.
일례로, 제 2모드로 구동될 때 제 1화소(PXL1)들로 데이터신호가 공급되지 않을 수 있다. 이 경우에도 제 1화소(PXL1)들은 비발광 상태를 유지하고, 이에 따라 제 1화소영역(AA1)에서는 블랙 화면이 표시된다. 그리고, 제 2모드로 구동될 때 제 2화소(PXL2)들은 다양한 계조에 대응하는 데이터신호를 공급받는다. 따라서, 제 2화소(PXL2)들은 데이터신호에 대응하여 소정의 영상을 표시한다.
즉, 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 제 1화소(PXL1)들이 비발광 상태로 설정되고, 제 2화소(PXL2)들은 데이터신호에 대응하여 발광 상태로 설정된다. 이 경우, 제 1화소(PXL1)들에 각각에 포함된 제 1구동 트랜지스터 및 제 2화소(PXL2)들 각각에 포함된 제 2구동 트랜지스터의 특성이 상이해지고, 이에 따라 경계부의 휘도차가 인지될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시장치의 화소영역을 나타내는 도면이다. 도 7을 설명할 때 도 2와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시장치는 화소영역(AA1, AA2, AA3) 및 주변영역(NA)을 구비한다. 이때, 화소영역(AA1, AA2, AA3) 및 주변영역(NA)은 기판(50') 상에 설정될 수 있다.
화소영역(AA1, AA2, AA3)에는 다수의 화소(PXL1, PXL2, PXL3)들이 위치되고, 이에 따라 화소영역(AA1, AA2, AA3)에서는 소정의 영상이 표시된다. 따라서, 화소영역(AA1, AA2, AA3)은 유효 표시부로 설정될 수 있다.
주변영역(NA)은 화소(PXL1, PXL2, PXL3)들을 구동하기 위한 구성 요소들(예를 들면, 구동부 및 배선들)이 위치할 수 있다.
화소영역(AA1, AA2, AA3)은 제 1화소영역(AA1), 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)을 구비한다.
제 1화소영역(AA1)은 제 2화소영역(AA2)의 일측에 위치되고, 제 3화소영역(AA3)은 제 2화소영역(AA2)의 타측에 위치될 수 있다. 즉, 제 2화소영역(AA2)은 제 1화소영역(AA1) 및 제 3화소영역(AA3)의 사이에 위치될 수 있다.
제 3화소영역(AA3)은 제 2화소영역(AA2)과 비교하여 작은 면적을 가질 수 있다. 이와 같은 제 3화소영역(AA3)에는 제 3화소(PXL3)들이 형성된다. 제 3화소(PXL3)들은 데이터신호에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
제 1화소(PXL1)들, 제 2화소(PXL2)들 및 제 3화소(PXL3)들 각각은 구동 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드를 포함한다. 구동 트랜지스터는 데이터신호에 대응하여 유기 발광 다이오드로 공급되는 전류량을 제어한다.
표시장치가 제 1모드로 구동될 때 도 8에 도시된 바와 같이 제 1화소영역(AA1), 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)에서 소정의 영상이 표시된다.
표시장치가 제 2모드로 구동될 때 도 9에 도시된 바와 같이 제 2화소영역(AA2)에서 소정의 영상이 표시된다. 이때, 제 1화소영역(AA1)에 포함되는 제 1화소(PXL1)들 및 제 3화소영역(AA3)에 포함되는 제 3화소(PXL3)들은 비발광 상태로 설정된다. 일례로, 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 제 1화소영역(AA1) 및 제 3화소영역(AA3)에서는 블랙 화면이 표시될 수 있다. 이 경우, 제 1화소(PXL1)들, 제 2화소(PXL2)들 및 제 3화소(PXL3)들 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 특성이 상이해지고, 이에 따라 경계부에서 휘도차가 인지될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 제 1화소영역(AA1), 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)의 경계부에서 휘도를 단계(Gradation)적으로 변경하고, 이에 따라 제 1화소영역(AA1), 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)의 경계부가 사용자에게 인지되는 것을 방지한다.
도 10은 도 2에 대응하는 표시장치의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표시장치는 제 1주사 구동부(100), 제 2주사 구동부(200), 휘도 제어부(300), 데이터 구동부(400), 타이밍 제어부(500), 제 1발광 구동부(600) 및 제 2발광 구동부(700)를 구비한다.
화소영역은 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)으로 나뉘어진다. 제 1화소영역(AA1)은 제 1화소(PXL1)들을 구비하고, 제 2화소영역(AA2)은 제 2화소(PXL2)들을 구비한다.
제 1화소(PXL1)들은 제 1주사선들(S11, S12), 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되도록 위치된다. 이와 같은 제 1화소(PXL1)들은 제 1주사선들(S11, S12)로 주사신호가 공급될 때 선택되어 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 제 1화소(PXL1)들은 데이터신호에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 여기서, 제 1화소(PXL1)들의 발광시간은 제 1발광 제어선들(E11, E12)로부터 공급되는 발광 제어신호에 의하여 제어된다.
제 2화소(PXL2)들은 제 2주사선들(S21 내지 S2n), 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2n) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되도록 위치된다. 이와 같은 제 2화소(PXL2)들은 제 2주사선들(S21 내지 S2n)로 주사신호가 공급될 때 선택되어 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 제 2화소(PXL2)들은 데이터신호에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 여기서, 제 2화소(PXL2)들의 발광시간은 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2n)로부터 공급되는 발광 제어신호에 의하여 제어된다.
한편, 도 10에는 제 1화소영역(AA1)에 두 개의 제 1주사선들(S11, S12) 및 두 개의 제 1발광 제어선(E11, E12)이 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 제 1화소영역(AA1)에는 두 개 이상의 제 1주사선들(S11, S12) 및 제 1발광 제어선들(E11, E12)이 형성될 수 있다. 또한, 화소들(PXL1, PXL2)의 회로 구조에 대응하여 화소영역(AA1, AA2)에는 도시되지 않은 하나 이상의 더미 주사선 및 더미 발광 제어선이 추가로 형성될 수 있다.
제 1주사 구동부(100)는 타이밍 제어부(500)로부터 제 1게이트 제어신호(GCS1)에 대응하여 제 1주사선들(S11, S12)로 주사신호를 공급한다. 일례로, 제 1주사 구동부(100)는 제 1주사선들(S11, S12)로 주사신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 제 1주사선들(S11, S12)로 주사신호가 순차적으로 공급되면 제 1화소(PXL1)들이 수평라인 단위로 순차적으로 선택된다. 이를 위하여, 주사신호는 제 1화소(PXL1)들에 포함된 트랜지스터가 턴-온될 수 있도록 게이트 온 전압으로 설정된다.
한편, 제 1주사 구동부(100)는 표시장치가 제 1모드로 구동될 때 제 1주사선들(S11, S12)로 주사신호를 공급하고, 제 2모드로 구동될 때 제 1주사선들(S11, S12)로 주사신호를 공급하지 않을 수 있다. 제 1주사선들(S11, S12)로 주사신호가 공급되지 않는 경우 제 1주사선들(S11, S12)은 게이트 오프 전압으로 설정된다. 추가적으로, 제 1주사 구동부(100)는 구동방법에 대응하여 제 2모드로 구동될 때 제 1주사선들(S11, S12)로 주사신호를 공급할 수 있다.
제 2주사 구동부(200)는 타이밍 제어부(500)로부터 제 2게이트 제어신호(GCS2)에 대응하여 제 2주사선들(S21 내지 S2n)로 주사신호를 공급한다. 일례로, 제 2주사 구동부(200)는 제 2주사선들(S21 내지 S2n)로 주사신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 제 2주사선들(S21 내지 S2n)로 주사신호가 순차적으로 공급되면 제 2화소(PXL2)들은 수평라인 단위로 순차적으로 선택된다. 이를 위하여, 주사신호는 제 2화소(PXL2)들에 포함된 트랜지스터가 턴-온될 수 있도록 게이트 온 전압으로 설정된다.
한편, 제 2주사 구동부(200)는 표시장치가 제 1모드 및 제 2모드로 구동될 때 제 2주사선들(S21 내지 S2n)로 주사신호를 공급한다. 따라서, 제 2화소(PXL2)들 표시장치의 모드(제 1모드 또는 제 2모드)와 무관하게 소정의 영상을 표시한다.
제 1발광 구동부(600)는 타이밍 제어부(500)로부터 제 1이미션 제어신호(ECS1)를 공급받는다. 제 1이미션 제어신호(ECS1)를 공급받은 제 1발광 구동부(600)는 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 발광 제어신호를 공급한다. 일례로, 제 1발광 구동부(600)는 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 발광 제어신호는 제 1화소(PXL1)의 발광 시간을 제어하기 위하여 사용된다. 이를 위하여, 발광 제어신호는 제 1화소(PXL1)에 포함된 트랜지스터가 턴-오프될 수 있도록 게이트 오프 전압으로 설정된다.
한편, 제 1발광 구동부(600)는 표시장치가 제 1모드로 구동될 때 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급한다. 그리고, 제 1발광 구동부(600)는 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 프레임 기간 동안 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 발광 제어신호를 공급한다. 따라서, 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 제 1발광 제어선들(E11, E12)은 게이트 오프 전압으로 설정되고, 이에 따라 제 1화소(PXL1)들은 비발광 상태로 설정된다. 여기서, 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 게이트 오프 전압이 공급되면, 제 1주사선들(S11, S12)로 공급되는 주사신호와 무관하게 제 1화소(PXL1)들은 비발광 상태로 설정된다.
제 2발광 구동부(700)는 타이밍 제어부(500)로부터 제 2이미션 제어신호(ECS2)를 공급받는다. 제 2이미션 제어신호(ECS2)를 공급받은 제 2발광 구동부(700)는 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2n)로 발광 제어신호를 공급한다. 일례로, 제 2발광 구동부(700)는 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2n)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 발광 제어신호는 제 2화소(PXL2)의 발광 시간을 제어하기 위하여 사용된다. 이를 위하여, 발광 제어신호는 제 2화소(PXL2)에 포함된 트랜지스터가 턴-오프될 수 있도록 게이트 오프 전압으로 설정된다.
한편, 제 2발광 구동부(700)는 표시장치가 제 1모드 및 제 2모드로 구동될 때 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2n)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급한다. 따라서, 제 2화소(PXL2)들은 표시장치의 모드(제 1모드 또는 제 2모드)와 무관하게 소정의 영상을 표시한다.
데이터 구동부(400)는 타이밍 제어부(500)로부터 데이터 제어신호(DCS), 제 1데이터(Data1)들 및 제 2데이터(Data2)들을 공급받는다. 데이터 구동부(400)는 제 1데이터(Data1)들 및 제 2데이터(Data2)들을 이용하여 데이터신호를 생성하고, 주사신호들과 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다.
타이밍 제어부(500)는 외부로부터 공급되는 타이밍 신호들에 기초하여 제 1게이트 제어신호(GCS1), 제 2게이트 제어신호(GCS2), 제 1이미션 제어신호(ECS1), 제 2이미션 제어신호(ECS2) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다.
타이밍 제어부(500)에서 생성된 제 1게이트 제어신호(GCS1)는 제 1주사 구동부(100), 제 2게이트 제어신호(GCS2)는 제 2주사 구동부(200)로 공급된다. 또한, 타이밍 제어부(500)에서 생성된 제 1이미션 제어신호(ECS1)는 제 1발광 구동부(600), 제 2이미션 제어신호(ECS2)는 제 2발광 구동부(700)로 공급된다. 그리고, 타이밍 제어부(500)에서 생성된 데이터 제어신호(DCS)는 데이터 구동부(400)로 공급된다.
제 1게이트 제어신호(GCS1) 및 제 2게이트 제어신호(GCS2) 각각에는 시작신호 및 클럭신호들이 포함된다. 시작신호는 주사신호들의 공급 타이밍을 제어한다. 클럭신호들은 시작신호를 쉬프트시키기 위하여 사용된다.
제 1이미션 제어신호(ECS1) 및 제 2이미션 제어신호(ECS2) 각각에는 발광 시작신호 및 클럭신호들이 포함된다. 발광 시작신호는 발광 제어신호의 공급 타이밍을 제어한다. 클럭신호들은 발광 시작신호를 쉬프트시키기 위하여 사용된다.
데이터 제어신호(DCS)에는 소스 시작신호, 소스 출력 인에이블 신호, 소스 샘플링 클럭 등이 포함된다. 소스 시작신호는 데이터 구동부(400)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동부(400)의 샘플링 동작을 제어한다. 소스 출력 인에이블 신호는 데이터 구동부(400)의 출력 타이밍을 제어한다.
휘도 제어부(300)는 타이밍 제어부(500)로부터 한 프레임의 일부에 대응하는 제 1데이터들(Data1(AB1))을 공급받는다. 일례로, 휘도 제어부(300)는 타이밍 제어부(500)로부터 도 11에 도시된 제 1경계영역(AB1)에 대응되는 제 1데이터들(Data1(AB1))을 공급받을 수 있다. 이후, 설명의 편의성을 위하여 제 1경계영역(AB1)에 대응하는 제 1데이터들을 제 1경계 데이터들(Data1(AB1))이라 하기로 한다.
표시장치가 제 1모드로 구동될 때 휘도 제어부(300)는 타이밍 제어부(500)로부터 공급되는 제 1경계 데이터(Data1(AB1))의 비트를 변경하지 않고 그대로 출력한다. 즉, 표시장치가 제 1모드로 구동될 때 타이밍 제어부(500)로부터 휘도 제어부(300)로 입력되는 제 1경계 데이터(Data1(AB1)와, 휘도 제어부(300)로부터 타이밍 제어부(500)로 공급되는 제 2데이터(Data2)는 동일 계조값(동일 비트)을 갖는다.
표시장치가 제 2모드로 구동될 때 휘도 제어부(300)는 타이밍 제어부(500)로부터 공급되는 제 1경계 데이터(Data1(AB1))의 비트를 제어(또는 변경)하여 제 2데이터(Data2)들을 생성한다. 여기서, 제 1경계 데이터(Data1(AB1))의 비트가 변경되면 계조값(또는 휘도)이 변경된다. 일례로, 휘도 제어부(300)는 제 1경계영역(AB1)에서 휘도가 단계적으로 변경될 수 있도록 제 2데이터(Data2)들의 비트를 제어할 수 있다.
휘도 제어부(300)에서 생성된 제 2데이터(Data2)들은 타이밍 제어부(500)로 공급된다. 타이밍 제어부(500)는 외부로부터 공급되는 제 1데이터(Data1)들 및 제 2데이터(Data2)들을 데이터 구동부(400)로 공급된다. 데이터 구동부(400)는 제 1데이터(Data1)들 및 제 2데이터(Data2)들을 이용하여 데이터신호를 생성하고, 생성된 데이터신호를 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급한다. 따라서, 표시장치가 제 2모드로 구동되는 경우 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부에서 휘도가 단계적으로 변경된다.
추가적으로, 도 10에서는 휘도 제어부(300)가 타이밍 제어부(500)의 외부에 위치된 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 휘도 제어부(300)는 타이밍 제어부(500)의 내부에 위치될 수 있다.
도 11은 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 도 10에 도시된 휘도 제어부의 동작과정의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 사이에는 제 1경계영역(AB1)이 위치된다.
제 1경계영역(AB1)은 복수의 수평라인을 포함하도록 설정된다. 일례로, 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)에 포함되는 수평라인의 수를 100%로 설정하는 경우, 제 1경계영역(AB1)은 1% 이상의 수평라인을 포함하도록 설정될 수 있다. 실제로, 제 1경계영역(AB1)의 면적은 패널의 해상도 및 크기 등을 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
제 1경계영역(AB1)은 제 2화소영역(AA2)에 포함되며, 동일 데이터신호가 공급될 때 휘도가 단계적으로 변경된다. 제 1경계영역(AB1)의 휘도가 단계적으로 변경되면 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부가 사용자에게 인지되는 것을 방지할 수 있다.
타이밍 제어부(500)는 한 프레임의 제 1데이터(Data1)들 중 제 1경계영역(AB1)에 대응하는 제 1경계 데이터들(Data1(AB1))을 휘도 제어부(300)로 공급한다. 제 1경계 데이터들(Data1(AB1))을 공급받은 휘도 제어부(300)는 수학식 1을 이용하여 제 2데이터(Data2)들을 생성한다.
Figure pat00004
수학식 1에서 Data1(AB1)는 타이밍 제어부(500)로부터 입력되는 제 1경계 데이터들, Data2는 휘도 제어부(300)에서 생성되는 제 1경계 데이터들, α는 휘도 가중치를 의미한다. 휘도 제어부(300)는 제 1경계 데이터들(Data1(AB1))의 위치에 대응하여 휘도 가중치(α)를 달리하면서 제 2데이터(Data2)들을 생성한다.
여기서, 휘도 가중치(α)는 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부를 기준으로 휘도가 단계적으로 높아지도록 설정될 수 있다. 일례로, 휘도 가중치(α)는 0%로부터 100%로 단계적으로 증가되도록 설정될 수 있다.
제 1경계영역(AB1)에 j(j는 자연수)개의 수평라인이 포함되어 있다고 가정하여 동작과정을 설명하면, 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부와 인접된 제 1경계영역(AB1)에 포함된 제 1수평라인의 휘도 가중치(α)는 0%로 설정될 수 있다. 이 경우, 수학식 1에 의하여 제 1경계영역(AB1)에 포함된 제 1수평라인으로 공급될 제 2데이터(Data2)는 0%의 휘도, 즉 블랙 계조가 구현되도록 설정된다.
또한, 제 1경계영역(AB1)에 포함되며 제 1수평라인과 제 j수평라인의 중간에 대응하는 특정 수평라인의 휘도 가중치(α)는 50%로 설정될 수 있다. 이 경우, 제 1경계영역(AB1)에 포함된 특정 수평라인에 공급될 제 2데이터(Data2)는 수학식 1에 의하여 원래 계조의 50%의 휘도를 갖도록 설정된다.
그리고, 제 1경계영역(AB1)에 포함된 제 j수평라인의 휘도 가중치(α)는 100%로 설정될 수 있다. 이 경우, 수학식 1에 의하여 제 1경계영역(AB1)에 포함된제 j수평라인으로 공급될 제 2데이터(Data2)는 원래 계조의 휘도를 갖도록 설정된다. 그러면, 동일 데이터신호가 공급되는 경우 제 1경계영역(AB1)은 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부로부터 멀어질수록 휘도가 증가되도록 설정된다.
상술한 바와 같이, 휘도 가중치(α)는 제 1경계영역(AB1)의 위치에 대응하여 선형적으로 증가될수 있다. 일례로, 휘도 가중치(α)는 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부를 기준으로 선형적으로 증가되도록 설정될 수 있다.
또한, 휘도 가중치(α)는 제 1경계영역(AB1)의 위치에 대응하여 비선형적으로 증가될 수 있다. 일례로, 휘도 가중치(α)는 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부를 기준으로 지수함수적 또는 로그 함수적으로 증가되도록 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 동일 데이터신호가 공급될 때 제 1경계영역(AB1)의 휘도가 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부로부터 단계적으로 증가되도록 설정된다. 그러면, 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부가 사용자에게 인지되는 것을 방지할 수 있다. 추가적으로, 휘도 가중치(α)는 휘도 제어부(300)에 포함된 도시되지 않은 메모리에 미리 저장될 수 있다.
도 12는 도 10에 도시된 제 1화소의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 12에서는 설명의 편의성을 위하여 i(i는 자연수)번째 데이터(Di) 및 i번째 제 1주사선(S1i)과 접속된 제 1화소(PXL1)를 도시하기로 한다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 제 1화소(PXL1)는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어하기 위한 화소회로(PC)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 화소회로(PC)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(PC)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 유기 발광 다이오드(OLED)로 전류가 흐를 수 있도록 제 1전원(ELVDD)은 제 2전원(ELVSS)보다 높은 전압으로 설정될 수 있다.
화소회로(PC)는 구동 트랜지스터(MD), 제 1트랜지스터(T1) 내지 제 6트랜지스터(T6)를 구비한다.
제 1트랜지스터(T1)는 초기화전원(Vint)과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극 사이에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(T1)의 게이트전극은 i+1번째 제 1주사선(S1i+1)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(T1)는 i+1번째 제 1주사선(S1i+1)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 초기화전원(Vint)의 전압을 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 공급한다.
초기화전원(Vint)이 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 공급되면, 유기 발광 다이오드(OLED)의 기생 커패시터(이후, "유기 커패시터"라 하기로 함)가 방전된다. 유기 커패시터(Coled)가 방전되면 표시장치의 블랙 표현 능력이 향상된다.
상세히 설명하면, 유기 커패시터(Coled)는 이전 프레임기간 동안 화소회로(PC)로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 전압을 충전한다. 유기 커패시터(Coled)가 충전되면, 유기 발광 다이오드(OLED)는 낮은 전류에 의해서도 쉽게 발광될 수 있다.
한편, 현재 프레임 기간에 화소회로(PC)로 블랙 데이터신호가 공급될 수 있다. 블랙 데이터신호가 공급되는 경우 화소회로(PC)는 이상적으로 유기 발광 다이오드(OLED)로 전류를 공급하지 않는다. 하지만, 트랜지스터들로 형성된 화소회로(PC)는 블랙 데이터신호가 공급되더라도 소정의 누설전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급한다. 이때, 유기 커패시터(Coled)가 충전 상태라면 유기 발광 다이오드(OLED)는 미세하게 발광될 수 있고, 이에 따라 블랙 표현 능력이 저하된다.
반면에, 본 발명의 실시예와 같이 초기화전원(Vint)이 공급되면 유기 커패시터(Coled)가 방전되고, 이에 따라 누설전류가 공급되더라도 유기 발광 다이오드(OLED)는 비발광 상태로 설정된다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 초기화전원(Vint)을 공급함으로써 블랙 표현 능력을 향상시킬 수 있다. 한편, 초기화전원(Vint)의 전압은 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정된다.
구동 트랜지스터(MD)의 제1 전극은 제 5트랜지스터(T5)를 경유하여 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 구동 트랜지스터(MD)의 게이트 전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 구동 트랜지스터(MD)는 제 1노드(N1)의 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
제 2트랜지스터(T2)는 데이터선(Di)과 구동 트랜지스터(MD)의 제 1전극 사이에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 i번째 제 1주사선(S1i)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(T2)는 i번째 제 1주사선(S1i)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Di)과 구동 트랜지스터(MD)의 제 1 전극을 전기적으로 접속시킨다.
제 3트랜지스터(T3)는 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극과 제 1노드(N1) 사이에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 i번째 제 1주사선(S1i)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(T3)는 i번째 제 1주사선(S1i)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극과 제 1노드(N1)를 전기적으로 접속시킨다. 따라서, 제 3트랜지스터(T3)가 턴-온될 때 구동 트랜지스터(MD)는 다이오드 형태로 접속된다.
제 4트랜지스터(T4)는 제 1노드(N1)와 초기화전원(Vint) 사이에 접속된다. 그리고, 제 4트랜지스터(T4)의 게이트전극은 i-1번째 제 1주사선(S1i-1)에 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터(T4)는 i-1번째 제 1주사선(S1i-1)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 제 1노드(N1)로 초기화전원(Vint)의 전압을 공급한다.
제 5트랜지스터(T5)는 제 1전원(ELVDD)과 구동 트랜지스터(MD)의 제 1전극 사이에 접속된다. 그리고, 제 5트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 i번째 제 1발광 제어선(E1i)에 접속된다. 이와 같은 제 5트랜지스터(T5)는 i번째 제 1발광 제어선(E1i)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
제 6트랜지스터(T6)는 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극 사이에 접속된다. 그리고, 제 6트랜지스터(T6)의 게이트 전극은 i번째 제 1발광 제어선(E1i)에 접속된다. 이와 같은 제 6트랜지스터(T6)는 i번째 제 1발광 제어선(E1i)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 1전원(ELVDD)과 제 1노드(N1) 사이에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호 및 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압에 대응하는 전압을 저장한다.
한편, 제 2화소(PXL2)는 도 13에 도시된 바와 같이 제 1화소(PXL1)와 동일한 회로구조를 갖는다. 다만, 제 2화소(PXL2)의 형성 위치에 대응하여 접속되는 신호선들(S2j, S2j-1, S2j+1, E2j)이 변경된다.
추가적으로, 본 발명의 실시예에서 화소들(PXL1, PXL2)의 회로구조는 도 12 및 도 13의 구조로 한정되지 않는다. 일례로, 본 발명의 실시예에서 화소들(PXL1, PXL2)은 현재 공지된 다양한 형태의 회로로 구현될 수 있다.
도 14는 도 12에 도시된 제 1화소가 제 1모드로 구동될 때 구동방법의 실시예를 나타내는 파형도이다.
도 14를 참조하면, 먼저 i번째 제 1발광 제어선(E1i)으로 발광 제어신호가 공급된다. i번째 제 1발광 제어선(E1i)으로 발광 제어신호가 공급되면 제 5트랜지스터(T5) 및 제 6트랜지스터(T6)가 턴-오프된다.
제 5트랜지스터(T5)가 턴-오프되면 제 1전원(ELVDD)과 구동 트랜지스터(MD)의 제 1전극이 전기적으로 차단된다. 제 6트랜지스터(T6)가 턴-오프되면 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극이 전기적으로 차단된다. 따라서, i번째 제 1발광 제어선(E1i)으로 발광 제어신호가 공급되는 기간 동안 제 1화소(PXL1)는 비발광 상태로 설정된다.
i번째 제 1발광 제어선(E1i)으로 발광 제어신호가 공급된 후 i-1번째 제 1주사선(S1i-1)으로 주사신호가 공급된다. i-1번째 제 1주사선(S1i-1)으로 주사신호가 공급되면 제 4트랜지스터(T4)가 턴-온된다. 제 4트랜지스터(T4)가 턴-온되면 초기화전원(Vint)의 전압이 제 1노드(N1)로 공급된다.
i-1번째 제 1주사선(S1i-1)으로 주사신호가 공급된 후 i번째 제 1주사선(S1i)으로 주사신호가 공급된다. i번째 제 1주사선(S1i)으로 주사신호가 공급되면 제 2트랜지스터(T2) 및 제 3트랜지스터(T3)가 턴-온된다.
제 3트랜지스터(T3)가 턴-온되면 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극과 제 1노드(N1)가 전기적으로 접속된다. 즉, 제 3트랜지스터(T3)가 턴-온되면 구동 트랜지스터(MD)가 다이오드 형태로 접속된다.
제 2트랜지스터(T2)가 턴-온되면 데이터선(Di)으로부터의 데이터신호가 구동 트랜지스터(MD)의 제 1전극으로 공급된다. 이때, 제 1노드(N1)가 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정되기 때문에 구동 트랜지스터(MD)가 턴-온된다. 구동 트랜지스터(MD)가 턴-온되면 데이터신호의 전압으로부터 구동 트랜지스터(MD)의 절대치 문턱전압을 감한전압이 제 1노드(N1)로 공급된다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 제 1노드(N1)에 대응되는 전압을 저장한다.
스토리지 커패시터(Cst)에 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압 및 데이터신호에 대응되는 전압이 저장된 후 i+1번째 주사선(S1i+1)으로 주사신호가 공급된다. i+1번째 주사선(S1i+1)으로 주사신호가 공급되면 제 1트랜지스터(T1)가 턴-온된다.
제 1트랜지스터(T1)가 턴-온되면 초기화전원(Vint)의 전압이 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 공급된다. 그러면, 유기 발광 다이오드(OLED)의 유기 커패시터(Coled)가 방전된다.
이후, i번째 제 1발광 제어선(E1i)으로 발광 제어신호 공급이 중단된다. i번째 제 1발광 제어선(E1i)으로 발광 제어신호의 공급이 중단되면 제 5트랜지스터(T5) 및 제 6트랜지스터(T6)가 턴-온된다. 제 5트랜지스터(T5)가 턴-온되면 제 1전원(ELVDD)과 구동 트랜지스터(MD)의 제 1전극이 전기적으로 접속된다. 제 6트랜지스터(T6)가 턴-온되면 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극이 전기적으로 접속된다. 이때, 구동 트랜지스터(MD)는 제 1노드(N1)의 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 그러면, 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(MD)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
한편, 제 2화소(PXL2)는 제 1모드 및 제 2모드로 구동될 때 상술한 제 1화소(PXL1)와 동일한 방법으로 구동되고, 이에 따라 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 상술한 구동방법에 대응하여 제 2화소(PXL2)는 제 1모드 및 제 2모드로 구동될 때 소정 휘도의 빛을 생성한다.
표시장치가 제 2모드로 구동되는 경우를 설명하면 다음과 같다.
표시장치가 제 2모드로 구동되는 경우, 제 1주사선(S1i-1, S1i)으로 주사신호가 공급되지 않는다. 제 1주사선(S1i-1, S1i)으로 주사신호가 공급되지 않는 경우, 제 1주사선(S1i-1, S1i)의 전압은 게이트 오프 전압으로 설정된다. 따라서, 표시장치가 제 2모드로 구동되는 기간 동안 제 2트랜지스터(T2), 제 3트랜지스터(T3) 및 제 1트랜지스터(T1)는 턴-오프 상태를 유지한다.
표시장치가 제 2모드로 구동되는 기간 동안 제 1발광 제어선(E1i)으로 발광 제어신호가 공급된다. 즉, 표시장치가 제 2모드로 구동되는 기간 동안 제 1발광 제어선(E1i)의 전압은 게이트 오프 전압으로 설정된다. 제 1발광 제어선(E1i)으로 게이트 오프 전압이 공급되면 제 5트랜지스터(T5) 및 제 6트랜지스터(T6)가 턴-오프 상태로 설정된다. 즉, 표시장치가 제 2모드로 구동되는 기간 동안 제 1화소(PXL1)들은 비발광 상태로 설정되고, 이에 따라 제 1화소영역(AA1)에서 블랙 화면이 표시될 수 있다.
도 15는 도 7에 대응하는 표시장치의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 15를 설명할 때 도 10과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표시장치는 제 1주사 구동부(100), 제 2주사 구동부(200), 제 3주사 구동부(800), 휘도 제어부(300'), 데이터 구동부(400), 타이밍 제어부(500), 제 1발광 구동부(600), 제 2발광 구동부(700) 및 제 3발광 구동부(900)를 구비한다.
화소영역은 제 1화소영역(AA1), 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)으로 나누어진다. 제 1화소영역(AA1)은 제 1화소(PXL1)들을 구비하고, 제 2화소영역(AA2)은 제 2화소(PXL2)들을 구비한다. 그리고, 제 3화소영역(AA3)은 제 3화소(PXL3)들을 구비한다.
제 3화소(PXL3)들은 제 3주사선들(S31, S32), 제 3발광 제어선들(E31, E32) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되도록 위치된다. 이와 같은 제 3화소(PXL3)들은 제 3주사선들(S31, S32)로 주사신호가 공급될 때 선택되어 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 제 3화소(PXL3)들은 데이터신호에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 여기서, 제 3화소(PXL3)들의 발광시간은 제 3발광 제어선들(E31, E32)로부터 공급되는 발광 제어신호에 의하여 제어된다.
한편, 도 15에서는 제 3화소영역(AA3)에 두 개의 제 3주사선들(S31, S32) 및 두 개의 제 3발광 제어선(E31, E32)이 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 제 3화소영역(AA3)에는 두 개 이상의 제 3주사선들(S31, S32) 및 제 3발광 제어선들(E31, E32)이 형성될 수 있다. 또한, 제 3화소(PXL3)의 회로 구조에 대응하여 제 3화소영역(AA3)에는 도시되지 않는 하나 이상의 더미 주사선 및 더미 발광 제어선이 추가로 형성될 수 있다.
제 3주사 구동부(800)는 타이밍 제어부(500)로부터 제 3게이트 제어신호(GCS3)에 대응하여 제 3주사선들(S31, S32)로 주사신호를 공급한다. 일례로, 제 3주사 구동부(300)는 제 3주사선들(S31, S32)로 주사신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 제 3주사선들(S31, S32)로 주사신호가 순차적으로 공급되면 제 3화소(PXL3)들이 수평라인 단위로 순차적으로 선택된다. 이를 위하여, 주사신호는 제 3화소(PXL3)들에 포함된 트랜지스터가 턴-온될 수 있도록 게이트 온 전압으로 설정된다.
한편, 제 3주사 구동부(800)는 표시장치가 제 1모드로 구동될 때 제 3주사선들(S31, S32)로 주사신호를 공급하고, 제 2모드로 구동될 때 제 3주사선들(S31, S32)로 주사신호를 공급하지 않을 수 있다. 이 경우, 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 제 3주사선들(S31, S32)은 게이트 오프 전압으로 설정된다.
제 3발광 구동부(900)는 타이밍 제어부(500)로부터 제 3이미션 제어신호(ECS3)를 공급받는다. 제 3이미션 제어신호(ECS3)를 공급받은 제 3발광 구동부(900)는 제 3발광 제어선들(E31, E32)로 발광 제어신호를 공급한다. 일례로, 제 3발광 구동부(900)는 제 3발광 제어선들(E31, E32)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 발광 제어신호는 제 3화소(PXL3)의 발광 시간을 제어하기 위하여 사용된다. 이를 위하여, 발광 제어신호는 제 3화소(PXL3)에 포함된 트랜지스터가 턴-오프될 수 있도록 게이트 오프 전압으로 설정된다.
한편, 제 3발광 구동부(900)는 표시장치가 제 1모드로 구동될 때 제 3발광 제어선들(E31, E32)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급한다. 그리고, 제 3발광 구동부(900)는 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 프레임 기간 동안 제 3발광 제어선들(E31, E32)로 발광 제어신호를 공급한다. 따라서, 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 제 3발광 제어선들(E31, E32)은 게이트 오프 전압으로 설정되고, 이에 따라 제 3화소(PXL3)들은 비발광 상태로 설정된다.
타이밍 제어부(500)는 외부로부터 공급되는 타이밍 신호들에 기초하여 제 1게이트 제어신호(GCS1), 제 2게이트 제어신호(GCS2), 제 3게이트 제어신호(GCS3), 제 1이미션 제어신호(ECS1), 제 2이미션 제어신호(ECS2), 제 3이미션 제어신호(ECS3) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다.
타이밍 제어부(500)에서 생성된 제 3게이트 제어신호(GCS3)는 제 3주사 구동부(800)로 공급되고, 제 3이미션 제어신호(ECS3)는 제 3발광 구동부(900)로 공급된다.
제 3게이트 제어신호(GCS3)에는 시작신호 및 클럭신호들이 포함된다. 시작신호는 주사신호들의 공급 타이밍을 제어한다. 클럭신호들은 시작신호를 쉬프트시키기 위하여 사용된다.
제 3이미션 제어신호(ECS3)에는 발광 시작신호 및 클럭신호들이 포함된다. 발광 시작신호는 발광 제어신호의 공급 타이밍을 제어한다. 클럭신호들은 시작신호를 쉬프트시키기 위하여 사용된다.
한편, 제 3화소(PXL3)는 상술한 제 1화소(PXL1)와 동일한 회로구조를 갖는다. 따라서, 제 3화소(PXL3)는 제 1화소(PXL1)와 동일하게 구동되며, 이에 따라 상세한 설명은 생략하기로 한다. 추가적으로, 제 3화소(PXL3)는 표시장치가 제 1모드로 구동될 때 소정의 영상을 표시하고, 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 비발광 상태로 설정된다.
휘도 제어부(300')는 타이밍 제어부(500)로부터 한 프레임의 일부에 대응하는 제 1데이터들(Data1(AB1), Data1(AB2))을 공급받는다. 일례로, 휘도 제어부(300)는 도 16에 도시된 바와 같이 타이밍 제어부(500)로부터 제 1경계영역(AB1)에 대응하는 제 1경계 데이터(Data1(AB1))들 및 제 2경계영역(AB2)에 대응하는 제 2경계 데이터(Data1(AB2))들을 공급받을 수 있다.
표시장치가 제 1모드로 구동될 때 휘도 제어부(300')는 타이밍 제어부(500)로부터 공급되는 제 1경계 데이터(Data1(AB1)) 및 제 2경계 데이터(Data1(AB2))의 비트를 변경하지 않고 그대로 출력한다. 즉, 표시장치가 제 1모드로 구동될 때 타이밍 제어부(500)로부터 휘도 제어부(300')로 입력되는 제 1경계 데이터(Data1(AB1) 및 제 2경계 데이터(Data1(AB2))와, 휘도 제어부(300)로부터 타이밍 제어부(500)로 공급되는 제 2데이터(Data2)는 동일 계조값(동일 비트)을 갖는다.
표시장치가 제 2모드로 구동될 때 휘도 제어부(300')는 타이밍 제어부(500)로부터 공급되는 제 1경계 데이터(Data1(AB1))들 및 제 2경계 데이터(Data1(AB2))들의 비트를 제어하여 제 2데이터(Data2)들을 생성한다. 여기서, 제 1경계 데이터(Data1(AB1))들 및 제 2경계 데이터(Data1(AB2))들의 비트가 변경되면 계조값(또는 휘도)이 변경된다. 일례로, 휘도 제어부(300')는 제 1경계영역(AB1) 및 제 2경계영역(AB2)에서 휘도가 단계적으로 변경될 수 있도록 제 2데이터(Data2)들을 생성할 수 있다.
휘도 제어부(300')에서 생성된 제 2데이터(Data2)들은 타이밍 제어부(500)로 공급된다. 타이밍 제어부(500)는 외부로부터 공급되는 제 1데이터(Data1)들 및 제 2데이터(Data2)들을 데이터 구동부(400)로 공급된다. 데이터 구동부(400)는 제 1데이터(Data1)들 및 제 2데이터(Data2)들을 이용하여 데이터신호를 생성하고, 생성된 데이터신호를 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급한다. 따라서, 표시장치가 제 2모드로 구동되는 경우 제 1경계영역(AB1) 및 제 2경계영역(AB2)에서는 휘도가 단계적으로 변경되고, 이에 따라 경계부의 휘도차가 사용자에게 인지되는 것을 방지할 수 있다.
추가적으로, 도 15에서는 휘도 제어부(300')가 타이밍 제어부(500)의 외부에 위치된 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 휘도 제어부(300')는 타이밍 제어부(500)의 내부에 위치될 수 있다.
도 16은 표시장치가 제 2모드로 구동될 때 도 15에 도시된 휘도 제어부의 동작과정의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 16을 참조하면, 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 사이에는 제 1경계영역(AB1)이 위치되고, 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)의 사이에는 제 2경계영역(AB2)이 위치된다.
제 1경계영역(AB1) 및 제 2경계영역(AB2)은 복수의 수평라인을 포함하도록 설정된다. 일례로, 제 1화소영역(AA1), 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)에 포함되는 수평라인의 수를 100%로 설정하는 경우, 제 1경계영역(AB1) 및 제 2경계영역(AB2) 각각은 1% 이상의 수평라인을 포함하도록 면적이 설정된다. 실제로, 제 1경계영역(AB1) 및 제 2경계영역(AB2)의 면적은 패널의 해상도 및 크기 등을 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
제 1경계영역(AB1) 및 제 2경계영역(AB2)은 제 2화소영역(AA2)에 포함되며, 동일 데이터신호가 공급될 때 휘도가 단계적으로 변경된다. 이와 같이 제 1경계영역(AB1) 및 제 2경계영역(AB2)의 휘도가 단계적으로 변경되면 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부, 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)의 경계부가 사용자에게 인지되는 것을 방지할 수 있다.
타이밍 제어부(500)는 한 프레임의 제 1데이터(Data1)들 중 제 1경계영역(AB1)에 대응하는 제 1경계 데이터들(Data1(AB1))을 휘도 제어부(300')로 공급한다. 또한, 타이밍 제어부(500)는 한 프레임의 제 1데이터(Data1)들 중 제 2경계영역(AB2)에 대응하는 제 2경계 데이터들(Data1(AB2))을 휘도 제어부(300')로 공급한다. 제 1경계 데이터들(Data1(AB1))을 공급받은 휘도 제어부(300')는 수학식 1을 이용하여 제 2데이터(Data2)들을 생성한다. 또한, 제 2경계 데이터들(Data1(AB2))을 공급받은 휘도 제어부(300')는 수학식 2를 이용하여 제 2데이터(Data2)들을 생성한다.
Figure pat00005
수학식 2에서 Data1(AB2)는 타이밍 제어부(500)로부터 입력되는 제 2경계 데이터들, Data2는 휘도 제어부(300')에서 생성되는 제 2경계 데이터들, α는 휘도 가중치를 의미한다. 휘도 제어부(300')는 휘도 제어부(300')는 제 2경계 데이터들(Data1(AB2))의 위치에 대응하여 휘도 가중치(α)를 달리하면서 제 2데이터(Data2)들을 생성한다.
여기서, 휘도 가중치(α)는 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)의 경계부를 기준으로 휘도가 단계적으로 높아지도록 설정될 수 있다.
제 2경계영역(AB2)에 j개의 수평라인이 포함되어 있다고 가정하여 동작과정을 설명하면, 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA2)의 경계부와 인접된 제 2경계영역(AB2)에 포함된 제 j수평라인의 휘도 가중치(α)는 0%로 설정될 수 있다. 이 경우, 수학식 2에 의하여 제 1경계영역(AB1)에 포함된 제 j수평라인으로 공급될 제 2데이터(Data2)는 0%의 휘도, 즉 블랙 계조가 구현되도록 설정된다.
또한, 제 2경계영역(AB2)에 포함되며 제 1수평라인과 제 j수평라인의 중간에 대응하는 특정 수평라인의 휘도 가중치(α)는 50%로 설정될 수 있다. 이 경우, 제 2경계영역(AB2)에 포함된 특정 수평라인에 공급될 제 2데이터(Data2)는 수학식 2에 의하여 원래 계조의 50%의 휘도를 갖도록 설정된다.
그리고, 제 2경계영역(AB2)에 포함된 제 1수평라인의 휘도 가중치(α)는 100%로 설정될 수 있다. 이 경우, 수학식 2에 의하여 제 2경계영역(AB2)에 포함된 제 1수평라인으로 공급될 제 2데이터(Data2)는 원래 계조의 휘도를 갖도록 설정된다. 그러면, 동일 데이터신호가 공급되는 경우 제 2경계영역(AB2)은 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)의 경계부로부터 멀어질수록 휘도가 증가되도록 설정된다.
상술한 바와 같이, 휘도 가중치(α)는 제 2경계영역(AB2)의 위치에 대응하여 선형적으로 증가될 수 있다. 일례로, 휘도 가중치(α)는 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)의 경계부를 기준으로 선형적으로 증가되도록 설정될 수 있다.
또한, 휘도 가중치(α)는 제 2경계영역(AB2)의 위치에 대응하여 비선형적으로 증가될 수 있다. 일례로, 휘도 가중치(α)는 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)의 경계부를 기준으로 지수함수적 또는 로그 함수적으로 증가되도록 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 동일 데이터신호가 공급될 때 제 1경계영역(AB1) 및 제 2경계영역(AA2)의 휘도가 단계적으로 변경되도록 설정된다. 그러면, 제 1화소영역(AA1) 및 제 2화소영역(AA2)의 경계부 및 제 2화소영역(AA2) 및 제 3화소영역(AA3)의 경계부가 사용자에게 인지되는 것을 방지할 수 있다.
추가적으로, 상술한 설명에서는 휘도 제어부(300, 300')가 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 경계영역(AB1, AB2)의 휘도를 제어한다고 기재하였지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 휘도 제어부(300, 300')는 수학식 3을 이용하여 경계영역(AB, AB2)의 휘도를 제어할 수 있다.
수학식 3에서 Data1(AB1)는 타이밍 제어부(500)로부터 입력되는 제 1경계 데이터들, Data1(AB2)는 타이밍 제어부(500)로부터 입력되는 제 2경계 데이터들, Data2는 휘도 제어부(300, 300')에서 생성되는 제 1경계 데이터들 또는 제 2경계 데이터들, α는 휘도 가중치, β 는 초기 계조값을 의미한다.
여기서, β는 소정의 계조값, 일례로, 블랙 계조를 제외한 다른 계조값들 중 어느 하나의 계조값으로 설정된다. 다시 말하여, 표시장치에서 255계조를 구현하는 경우, β는 0의 계조(일례로, 블랙)를 제외한 계조값을 갖도록 설정된다.
휘도 제어부(300, 300')에서 수학식 3을 이용하여 제 2데이터(Data2)을 생성하는 경우, 경계영역(AB1, AB2)의 휘도는 블랙을 초과하는 계조값(즉, β의 계조)으로부터 단계적으로 증가되도록 설정된다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
20 : 렌즈 30 : 몸체부
32,41 : 연결부 31 : 밴드
40 : 표시장치 50 : 기판
100,200,800 : 주사 구동부 300 : 휘도 제어부
400 : 데이터 구동부 500 : 타이밍 제어부
600,700,900 : 발광 구동부

Claims (36)

  1. 제 1모드 및 제 2모드로 구동되는 표시장치에 있어서,
    제 1화소들을 포함하는 제 1화소영역과;
    제 2화소들을 포함하는 제 2화소영역과;
    상기 제 2화소영역에 포함되며, 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역의 경계부에 위치되는 제 1경계영역과;
    상기 제 2모드로 구동될 때 동일 데이터신호에 대응하여 상기 제 1경계영역의 휘도가 단계적으로 변경되도록 상기 제 1경계영역에 대응하는 제 1경계 데이터들을 제어하는 휘도 제어부를 구비하는 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 표시장치가 웨어러블 장치에 장착될 때 상기 제 2모드로 설정되고, 그 외의 경우에 상기 제 1모드로 설정되는 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역에 포함되는 수평라인을 100%로 설정하는 경우, 상기 제 1경계영역은 1% 이상의 수평라인을 포함하도록 설정되는 표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역의 경계부로부터 멀어질수록 휘도가 단계적으로 상승되도록 상기 제 1경계 데이터들을 제어하는 표시장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1모드로 구동될 때 상기 제 1화소들 및 제 2화소들은 데이터신호에 대응하여 구동되는 표시장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는 상기 제 1모드로 구동될 때 상기 제 1경계 데이터들의 비트를 변경하지 않는 표시장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2모드로 구동될 때 상기 제 1화소들은 비발광 상태로 설정되고, 상기 제 2화소들은 데이터신호에 대응하여 구동되는 표시장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는 상기 제 2모드로 구동될 때 아래의 수학식 4를 이용하여 상기 제 1경계영역의 휘도를 제어하는 표시장치.
    수학식 4
    Figure pat00007

    수학식 4에서 상기 Data1(AB1)는 상기 휘도 제어부로 입력되는 제 1경계 데이터들, 상기 Data2는 상기 휘도 제어부에서 생성되는 제 1경계 데이터들, α는 휘도 가중치를 의미한다.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 휘도 가중치는 0% 내지 100% 사이로 설정되는 표시장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역의 경계부로부터 멀어질수록 휘도가 단계적으로 상승되도록 상기 휘도 가중치가 설정되는 표시장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    외부로부터 공급되는 제 1데이터들 중 상기 제 1경계 데이터들을 상기 휘도 제어부로 공급하기 위한 타이밍 제어부를 더 구비하는 표시장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는 상기 타이밍 제어부에 포함되는 표시장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1데이터들 및 상기 제 1경계 데이터들을 이용하여 상기 제 1화소들 및 제 2화소들과 접속된 데이터선들로 공급될 데이터신호를 생성하기 위한 데이터 구동부를 더 구비하는 표시장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1화소들과 접속된 제 1주사선들을 구동하기 위한 제 1주사 구동부와,
    상기 제 1화소들과 접속된 제 1발광 제어선들을 구동하기 위한 제 1발광 구동부와,
    상기 제 2화소들과 접속된 제 2주사선들을 구동하기 위한 제 2주사 구동부와,
    상기 제 2화소들과 접속된 제 2발광 제어선들을 구동하기 위한 제 2발광 구동부를 더 구비하는 표시장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1모드로 구동될 때 상기 제 1주사 구동부는 상기 제 1주사선들로 주사신호 공급하고, 상기 제 1발광 구동부는 상기 제 1화소가 데이터신호에 대응하여 발광되도록 상기 제 1발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하는 표시장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 제 2모드로 구동될 때 상기 제 1발광 구동부는 상기 제 1발광 제어선들로 게이트 오프 전압을 공급하는 표시장치.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1모드 및 제 2모드로 구동될 때 상기 제 2주사 구동부는 상기 제 2주사선들로 주사신호를 공급하고, 상기 제 2발광 구동부는 상기 제 2화소가 데이터신호에 대응하여 발광되도록 상기 제 2발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하는 표시장치.
  18. 제 1항에 있어서,
    제 3화소들을 포함하는 제 3화소영역과;
    상기 제 2화소영역에 포함되며, 상기 제 2화소영역 및 제 3화소영역의 경계부에 위치되는 제 2경계영역을 더 구비하는 표시장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제 1화소영역, 제 2화소영역 및 제 3화소영역에 포함되는 수평라인을 100%로 설정하는 경우, 상기 제 1경계영역 및 제 2경계영역 각각은 1% 이상의 수평라인을 포함하도록 설정되는 표시장치.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는 상기 제 2모드로 구동될 때 상기 동일 데이터신호에 대응하여 상기 제 2화소영역 및 제 3화소영역의 경계부로부터 멀어질수록 휘도가 단계적으로 상승되도록 상기 제 2경계영역에 대응되는 제 2경계 데이터들을 제어하는 표시장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는 상기 제 1모드로 구동될 때 상기 제 2경계 데이터들의 비트를 변경하지 않는 표시장치.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는 상기 제 2모드로 구동될 때 아래의 수학식 5를 이용하여 상기 제 2경계영역의 휘도를 제어하는 표시장치.
    수학식 5
    Figure pat00008

    수학식 5에서 상기 Data1(AB2)는 상기 휘도 제어부로 입력되는 제 2경계 데이터들, 상기 Data2는 상기 휘도 제어부에서 생성되는 제 2경계 데이터들, α는 휘도 가중치를 의미한다.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 휘도 가중치는 0% 내지 100% 사이로 설정되는 표시장치.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 제 2화소영역 및 제 3화소영역의 경계부로부터 멀어질수록 휘도가 단계적으로 상승되도록 상기 휘도 가중치가 설정되는 표시장치.
  25. 제 18항에 있어서,
    상기 제 1화소들과 접속된 제 1주사선들을 구동하기 위한 제 1주사 구동부와,
    상기 제 1화소들과 접속된 제 1발광 제어선들을 구동하기 위한 제 1발광 구동부와,
    상기 제 2화소들과 접속된 제 2주사선들을 구동하기 위한 제 2주사 구동부와,
    상기 제 2화소들과 접속된 제 2발광 제어선들을 구동하기 위한 제 2발광 구동부와,
    상기 제 3화소들과 접속된 제 3주사선들을 구동하기 위한 제 3주사 구동부와,
    상기 제 3화소들과 접속된 제 3발광 제어선들을 구동하기 위한 제 3발광 구동부를 더 구비하는 표시장치.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 제 1모드로 구동될 때
    상기 제 1주사 구동부는 상기 제 1주사선들로 주사신호를 공급하고, 상기 제 3주사 구동부는 상기 제 3주사선들로 주사신호를 공급하며;
    상기 제 1발광 구동부는 상기 제 1화소가 데이터신호에 대응하여 발광되도록 상기 제 1발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하고, 상기 제 3발광 구동부는 상기 제 3화소가 상기 데이터신호에 대응하여 발광되도록 상기 제 3발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하는 표시장치.
  27. 제 25항에 있어서,
    상기 제 2모드로 구동될 때
    상기 제 1발광 구동부는 상기 제 1발광 제어선들로 게이트 오프 전압을 공급하고, 상기 제 3발광 구동부는 상기 제 3발광 제어선들로 게이트 오프 전압을 공급하는 표시장치.
  28. 제 25항에 있어서,
    상기 제 1모드 및 제 2모드로 구동될 때 상기 제 2주사 구동부는 상기 제 2주사선들로 주사신호를 공급하고, 상기 제 2발광 구동부는 상기 제 2화소가 데이터신호에 대응하여 발광되도록 상기 제 2발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하는 표시장치.
  29. 제 20항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는 상기 제 2모드로 구동될 때 아래의 수학식 6을 이용하여 상기 제 1경계영역 및 제 2경계영역의 휘도를 제어하는 표시장치.
    수학식 6
    Figure pat00009

    수학식 6에서 상기 Data1(AB1)는 상기 휘도 제어부로 입력되는 제 1경계 데이터들, Data1(AB2)는 상기 휘도 제어부로 입력되는 제 2경계 데이터들, 상기 Data2는 상기 휘도 제어부에서 생성되는 제 2경계 데이터들, α는 휘도 가중치, β는 초기 계조값을 의미한다.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 β는 블랙 계조를 제외한 계조값들 중 어느 하나로 설정되는 표시장치.
  31. 제 1화소들을 포함하는 제 1화소영역, 제 2화소들을 포함하는 제 2화소영역을 구비하는 표시장치의 구동방법에 있어서;
    제 1모드로 구동될 때 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역에서 데이터신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계와;
    제 2모드로 구동될 때, 상기 제 2화소영역에서 데이터신호에 대응하여 영상을 표시하는 단계를 포함하며;
    상기 제 2모드로 구동될 때 동일 데이터신호에 대응하여 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역의 경계부에 위치되는 경계영역의 휘도는 단계적으로 변경되는 표시장치의 구동방법.
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 표시장치가 웨어러블 장치에 장착될 때 상기 제 2모드로 설정되고, 그 외의 경우에 상기 제 1모드로 설정되는 표시장치의 구동방법.
  33. 제 31항에 있어서,
    상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역에 포함되는 수평라인을 100%로 설정하는 경우, 상기 경계영역은 1% 이상의 수평라인을 포함하도록 설정되는 표시장치의 구동방법.
  34. 제 31항에 있어서,
    상기 경계영역의 휘도는 상기 제 1화소영역 및 제 2화소영역의 경계부로부터 멀어질수록 단계적으로 상승되는 표시장치의 구동방법.
  35. 제 31항에 있어서,
    상기 경계영역은 상기 제 2화소영역에 포함되는 표시장치의 구동방법.
  36. 제 31항에 있어서,
    상기 제 2모드로 구동될 때 상기 제 1화소들은 비발광 상태로 설정되는 표시장치의 구동방법.
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