KR20190041181A - 디스플레이 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20190041181A KR1020170132345A KR20170132345A KR20190041181A KR 20190041181 A KR20190041181 A KR 20190041181A KR 1020170132345 A KR1020170132345 A KR 1020170132345A KR 20170132345 A KR20170132345 A KR 20170132345A KR 20190041181 A KR20190041181 A KR 20190041181A
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Abstract

디스플레이 장치는, 복수의 화소에서 광을 투과 또는 차단하여 영상을 생성하는 영상 형성 유닛; 복수의 광원으로 구성되는 복수의 광원 채널에 의해 영상 형성 유닛에 광을 제공하는 백라이트 유닛; 백라이트 유닛에 구동 신호를 전송하는 구동부; 및 제1 시간 간격마다 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하도록 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다. 또한, 제어부는 복수의 광원 채널 중 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 제1 시간 간격보다 큰 것으로 판단되면 제1 광원 채널의 구동 신호들 사이에 추가 구동 신호를 전송하도록 구동부를 제어할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제어방법{DISPLAY APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR THE SAME }
미리 정해진 시퀀스에 따라 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 디스플레이 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 전기적 정보를 시각적 정보로 변환하여 사용자에게 표시하는 출력 장치이다. 디스플레이 장치는 텔레비전(Television), 모니터(Monitor)뿐만 아니라, 노트북 피씨(Notebook PC), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 피씨(Tablet PC) 등의 휴대용 기기도 포함할 수 있다.
디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light-Emitting Diode)와 같은 자발광 디스플레이 패널 또는 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display)와 같은 수광 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.
수광 디스플레이 패널이 적용된 디스플레이 장치는 디스플레이 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛은 광원이 디스플레이 패널의 적어도 일 측에 배치되는 엣지형(Edge-type)과 디스플레이 패널의 후방에 배치되는 직하형(Direct-type)을 포함할 수 있다.
수광 디스플레이 패널 중 액정 디스플레이 패널의 경우 액정의 유지 특성에 의해 움직임이 흐릿하게 보이는 모션 블러링 등의 아티팩트(Artifact)가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해, 백라이트 유닛의 복수의 광원을 복수의 광원 채널로 그룹화 하고, 복수의 광원 채널 각각을 미리 정해진 시퀀스에 따라 구동하는 스캐닝(Scanning) 백라이트 구동 기술이 제안된 바 있다.
개시된 발명의 일 측면은 모드 변경 시 동영상 모드에 대응되는 제1 구동 신호 및 정지 영상 모드에 대응되는 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입하여 백라이트 유닛의 구동을 제어하는 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 제공한다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 복수의 화소에서 광을 투과 또는 차단하여 영상을 생성하는 영상 형성 유닛; 복수의 광원으로 구성되는 복수의 광원 채널에 의해 상기 영상 형성 유닛에 상기 광을 제공하는 백라이트 유닛; 상기 백라이트 유닛에 구동 신호를 전송하는 구동부; 및 제1 시간 간격마다 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다. 또한, 상기 제어부는 상기 복수의 광원 채널 중 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 상기 제1 시간 간격보다 큰 것으로 판단되면 상기 제1 광원 채널의 구동 신호들 사이에 추가 구동 신호를 전송하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 복수의 광원 채널 중 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 상기 제1 시간 간격보다 작은 것으로 판단되면 상기 제1 광원 채널의 구동 신호들 중 적어도 하나를 생략하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 복수의 동작 모드에서 서로 다른 시퀀스에 따라 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다. 또한, 상기 복수의 동작 모드의 변경 중에 상기 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 상기 제1 시간 간격보다 큰 것으로 판단되면 상기 복수의 동작 모드의 변경 중에 상기 추가 구동 신호를 전송하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 동영상 모드에서, 매 프레임마다 제1 시퀀스에 따라 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 상기 백라이트 유닛에 전송하도록 상기 구동부를 제어하고, 정지 영상 모드에서, 매 프레임마다 상기 제1 시퀀스와 상이한 제2 시퀀스에 따라 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하기 위한 제2 구동 신호를 상기 백라이트 유닛에 전송하도록 상기 구동부를 제어하고, 모드의 변경이 결정되면, 상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호 사이에 제3 시퀀스에 따른 제3 구동 신호를 삽입하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 동영상 모드로부터 상기 정지 영상 모드로 변경이 결정되면, 제1 프레임에서의 상기 제1 구동 신호 및 상기 제1 프레임 직후의 제2 프레임에서의 상기 제2 구동 신호 사이에 상기 제3 구동 신호를 삽입하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 정지 영상 모드로부터 상기 동영상 영상 모드로 변경이 결정되면, 상기 제3 프레임에서의 상기 제2 구동 신호 및 상기 제3 프레임에 인접한 제4 프레임 직후의 제5 프레임에서의 상기 제1 구동 신호 사이에 상기 제3 구동 신호를 삽입하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호로부터 등간격으로 이격된 위치에 상기 제3 구동 신호를 삽입하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 구동 신호의 펄스 폭과 및 상기 제2 구동 신호의 펄스 폭의 평균 값을 펄스 폭으로 하는 상기 제3 구동 신호를 삽입하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상 형성 유닛에서 상기 복수의 화소가 마련되는 화소 영역을 복수의 서브 영역으로 구획하고, 매 프레임마다 상기 서브 영역 내 직전 프레임 대비 기준값 이상의 변화량을 가지는 화소의 비율을 미리 정해진 기준 비율과 비교하여 상기 모드의 변경을 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 서브 영역 중 상기 화소 영역의 중앙에 인접한 서브 영역 내 상기 기준 값 이상의 변화량을 가지는 화소의 비율을 제1 기준 비율과 비교하고, 상기 복수의 서브 영역 중 상기 화소 영역의 중앙에 인접하지 않는 서브 영역 내 상기 기준 값 이상의 변화량을 가지는 화소의 비율을 상기 제1 기준 비율보다 작은 제2 기준 비율과 비교할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어방법은, 복수의 화소에 광을 제공하는 복수의 광원으로 구성되는 복수의 광원 채널 각각을 구동하도록 백라이트 유닛에 구동 신호를 전송하는 디스플레이 장치의 제어방법 있어서, 동영상 모드에서, 제1 시간 간격마다 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하고; 상기 복수의 광원 채널 중 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 상기 제1 시간 간격보다 큰 것으로 판단되면 상기 제1 광원 채널의 구동 신호들 사이에 추가 구동 신호를 전송하는 것을 포함한다.
상기 제어 방법은 상기 복수의 광원 채널 중 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 상기 제1 시간 간격보다 작은 것으로 판단되면 상기 제1 광원 채널의 구동 신호들 중 적어도 하나를 생략하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하는 것은 복수의 동작 모드에서 서로 다른 시퀀스에 따라 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 상기 추가 구동 신호를 전송하는 것은 상기 복수의 동작 모드의 변경 중에 상기 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 상기 제1 시간 간격보다 큰 것으로 판단되면 상기 복수의 동작 모드의 변경 중에 상기 추가 구동 신호를 전송하는 것을 포함할 수 있다.
상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하는 것은매 프레임마다 제1 시퀀스에 따라 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 상기 백라이트 유닛에 전송하고; 정지 영상 모드에서, 매 프레임마다 상기 제1 시퀀스와 상이한 제2 시퀀스에 따라 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하기 위한 제2 구동 신호를 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 상기 추가 구동 신호를 전송하는 것은 모드의 변경이 결정되면, 상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호 사이에 제3 시퀀스에 따른 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것은, 상기 동영상 모드로부터 상기 정지 영상 모드로 변경이 결정되면, 제1 프레임에서의 상기 제1 구동 신호 및 상기 제1 프레임 직후의 제2 프레임에서의 상기 제2 구동 신호 사이에 상기 제3 구동 신호를 삽입하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것은 상기 정지 영상 모드로부터 상기 동영상 영상 모드로 변경이 결정되면, 상기 제3 프레임에서의 상기 제2 구동 신호 및 상기 제3 프레임에 인접한 제4 프레임 직후의 제5 프레임에서의 상기 제1 구동 신호 사이에 상기 제3 구동 신호를 삽입하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것은, 상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호로부터 등간격으로 이격된 위치에 상기 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것은, 상기 제1 구동 신호의 펄스 폭과 및 상기 제2 구동 신호의 펄스 폭의 평균 값을 펄스 폭으로 하는 상기 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 상기 복수의 화소가 마련되는 화소 영역을 복수의 서브 영역으로 구획하고; 매 프레임마다 상기 서브 영역 내 직전 프레임 대비 기준값 이상의 변화량을 가지는 화소의 비율을 미리 정해진 기준 비율과 비교하여 상기 모드의 변경을 결정하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 모드의 변경을 결정하는 것은, 상기 복수의 서브 영역 중 상기 화소 영역의 중앙에 인접한 서브 영역 내 상기 기준 값 이상의 변화량을 가지는 화소의 비율을 제1 기준 비율과 비교하고; 및 상기 복수의 서브 영역 중 상기 화소 영역의 중앙에 인접하지 않는 서브 영역 내 상기 기준 값 이상의 변화량을 가지는 화소의 비율을 상기 제1 기준 비율보다 작은 제2 기준 비율과 비교하는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 디스플레이 장치, 및 그 제어방법에 따르면, 정지 영상의 표시 중 발생되는 가로줄에 의한 시인성 감소를 개선할 수 있다. 또한, 동영상 모드 및 정지 영상 모드 간의 변경에 의한 플리커 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한도면이다.
도 2는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 분해 도시한 도면이다.
도 3은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 영상 형성 유닛에 포함된 하나의 화소의 측-단면을 도시한 도면이다.
도 4는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 백 라이트 유닛을 분해 도시한 도면이다.
도 5는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 측-단면을 도시한 도면이다.
도 6은 개시된 발명의 일 실시에에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 7은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 스캐닝 백라이트 방식에 따라 구동하는 경우를 예시한 도면이다.
도 8은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동영상/정지 영상 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 동영상에 대한 복수의 광원 채널의 제1 시퀀스를 예시한 도면이다.
도 10은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 정지 영상에 대한 복수의 광원 채널의 제2 시퀀스를 예시한 도면이다.
도 11은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 동영상 모드로부터 정지 영상 모드로의 변경 시 복수의 광원 채널의 구동 시퀀스를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 정지 영상 모드로부터 동영상 모드로의 변경 시 복수의 광원 채널의 구동 시퀀스를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 제어방법의 흐름도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본
명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다.
예를 들어, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 표현하고자 하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합의 추가적인 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는다.
또한, "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위하여 사용되며, 상기 하나의 구성요소들을 한정하지 않는다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array)/ ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 개시된 발명의 일 실시예가 상세하게 설명된다. 첨부된 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 이용되는 용어를 간단히 정의하면, 백색 광은 적색 광, 녹색 광 및 청색 광이 혼합되거나 청색광과 황색 광이 혼합된 광을 나타낸다. 또한, 자연광은 가시광선 영역에 해당하는 모든 파장의 광이 혼합된 광을 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다.
디스플레이 장치(100)는 외부로부터 수신되는 영상 신호를 처리하고, 처리된 영상을 시각적으로 표시할 수 있는 장치이다. 이하에서는 디스플레이 장치(100)가 텔레비전(Television, TV)인 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)는 모니터(Monitor), 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 통신장치 등 다양한 형태로 구현할 수 있으며, 디스플레이 장치(100)는 영상을 시각적으로 표시하는 장치라면 그 형태가 한정되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(100)는 본체(101), 영상(I)을 표시하는 스크린(102), 본체(101)의 하부에 마련되어 본체(103)를 지지하는 지지대(103)를 포함할 수 있다.
본체(101)는 디스플레이 장치(100)의 외형을 형성하며, 그 내부에는 디스플레이 장치(100)가 영상(I)을 표시하거나 각종 기능을 수행하기 위한 부품을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 본체(101)는 평평한 판 형상이나, 본체(101)의 형상이 도 1에 도시된 바에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본체(101)는 좌우 양단이 전방으로 돌출되고 중심부가 오목하도록 휘어진 형상일 수 있다.
스크린(102)은 본체(101)의 전면에 형성되며, 시각 정보인 영상(I)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 스크린(102)은 정지 영상 또는 동영상을 표시할 수 있으며, 2차원 평면 영상 또는 사용자의 양안의 시차를 이용한 3차원 입체 영상을 표시할 수 있다.
또한, 스크린(102)에는 복수의 화소(P)가 형성되는 화소 영역이 마련되며, 스크린(102)에 표시되는 영상(I)은 화소 영역의 복수의 화소(P)가 방출하는 광의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 모자이크(mosaic)와 같이, 복수의 화소(P)가 방출하는 광이 조합됨으로써 스크린(102) 상에 하나의 정지 영상(I)이 형성될 수 있다.
복수의 화소(P) 각각은 다양한 밝기 및 색상의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 복수의 화소(P)는 다양한 색상의 영상(I)을 형성하기 위하여 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)을 포함할 수 있다. 이때, 적색 화소(R)은 다양한 밝기의 적색 광을 방출할 수 있으며, 녹색 화소(G)은 다양한 밝기의 녹색 광을 방출할 수 있고, 청색 화소(B)은 다양한 밝기의 청색 광을 방출할 수 있다. 적색 광은 대략 620nm(nano-meter, 10억분의 1미터) 내지 750nm 범위의 파장을 갖는 광을 나타내고, 녹색 광은 대략 495nm 내지 570nm 범위의 파장을 갖는 광을 나타내며, 청색 광은 대략 450nm 내지 495nm 범위의 파장을 갖는 광을 나타낸다.
적색 화소(R)의 적색 광, 녹색 화소(G)의 녹색 광 및 청색 화소(B)의 청색 광의 조합에 의하여, 화소(P) 각각은 다양한 밝기 및 색상의 광을 생성할 수 있다.
지지대(103)는 본체(101)의 하부에 설치되어, 본체(101)가 바닥 면에서 안정적으로 자세를 유지할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 선택적으로, 지지대(103)는 본체(101)의 후면에 설치되어, 본체(101)가 벽면에 고정되도록 할 수 있다.
도 1에 도시된 지지대(103)는 본체(101)의 하부로부터 전방으로 돌출된 바(bar)의 형상이나, 지지대(103)의 형상의 도 1에 도시된 바에 의하여 한정되는 것은 아니며 지지대(103)는 본체(101)를 안정적으로 지지할 수 있는 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 분해 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본체(101)는 그 내부에 스크린(102)에 영상(I)을 생성하기 위한 각종 구성 부품들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 본체(101)는 그 내부에 면광(面光)을 방출하는 백 라이트 유닛(200), 백 라이트 유닛(200)으로부터 방출된 광을 투과 또는 차단함으로써 영상(I)을 생성하는 영상 형성 유닛(110)을 포함할 수 있다.
또한, 본체(101)는 영상 형성 유닛(110)과 백 라이트 유닛(200)을 고정하기 위하여 전방 샤시(101a), 후방 샤시(101b) 및 몰드프레임(101c)을 포함할 수 있다.
전방 샤시(101a)는 전면에 개구가 형성된 판의 형상을 가질 수 있다. 사용자는 영상 형성 유닛(110)에서 생성된 영상을 전방 샤시(101a)의 전면의 개구를 통하여 볼 수 있다.
후방 샤시(101b)는 전면이 개방된 박스 형상이며, 디스플레이 장치(100)를 구성하는 영상 형성 유닛(110)과 백 라이트 유닛(200)을 수용한다.
몰드프레임(101c)은 전방 샤시(101a)와 후방 샤시(101b) 사이에 마련될 수 있다. 특히, 몰드프레임(101c)은 영상 형성 유닛(110)과 백 라이트 유닛(200) 사이에 마련되어 영상 형성 유닛(110)과 백 라이트 유닛(200)를 각각 고정할 수 있다.
백 라이트 유닛(200)은 단색광 또는 백색광을 방출하는 점 광원을 포함할 수 있으며, 점 광원으로부터 방출되는 광을 균일한 면광으로 변환하기 위하여 광을 굴절, 반사 및 산란시킬 수 있다. 이처럼, 광을 굴절, 반사 및 산란시킴으로써, 백 라이트 유닛(200)은 전방을 향하여 균일한 면광을 방출할 수 있다.
백 라이트 유닛(200)의 구성 및 동작에 대해서는 아래에서 자세하게 설명하기로 한다.
영상 형성 유닛(110)은 백 라이트 유닛(200)의 전방에 마련되며, 영상(I)을 형성하기 위하여 을 백 라이트 유닛(200)으로부터 방출되는 광을 차단 또는 투과시킨다.
영상 형성 유닛(110)의 전면은 앞서 설명한 디스플레이 장치(100)의 스크린(102)을 형성하며, 복수의 화소(P)로 구성된다.
영상 형성 유닛(110)에 포함된 복수의 화소(P)는 각각 독립적으로 백 라이트 유닛(200)의 광을 차단하거나 투과시킬 수 있다. 복수의 화소(P)에 의하여 투과된 광이 디스플레이 장치(100)가 표시하는 영상(I)을 형성한다.
이러한, 영상 형성 유닛(110)은 전기장에 따라 광학적 성질이 변하는 액정 패널(130)을 이용할 수 있다. 액정 패널(130) 상에는 복수의 화소(P)가 형성되는 화소 영역이 마련되고, 복수의 화소(P)가 개별적으로 광을 차단 또는 투과함으로써 화소 영역 상에 영상(I)을 형성할 수 있다.
이하에서는 영상 형성 유닛(110)의 일 예로 액정 패널(130)에 대하여 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 영상 형성 유닛에 포함된 하나의 화소의 측-단면을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 영상 형성 유닛(110)은 제1 편광 필름(111), 제1 투명 기판(112), 박막 트랜지스터(113), 화소 전극(114), 액정층(115), 공통 전극(116), 컬러 필터(117), 제2 투명 기판(118), 제2 편광 필름(119)를 포함할 수 있다. 개시된 실시예에 따른 액정 패널(130)은 제1 투명 기판(112), 박막 트랜지스터(113), 화소 전극(114), 액정층(115), 공통 전극(116), 컬러 필터(117), 제2 투명 기판(118)을 포함하는 것으로 정의할 수 있다.
제1 투명 기판(112) 및 제2 투명 기판(118)은 영상 형성 유닛(110)의 외관을 형성하며, 제1 투명 기판(112) 및 제2 투명 기판(118) 사이에 마련되는 액정층(114) 및 컬러 필터(117)를 보호할 수 있다. 이러한, 제1 및 제2 투명 기판(112, 118)은 강화 유리 또는 투명 수지로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 투명 기판(112, 118)의 외측에는 제1 편광 필름(111) 및 제2 편광 필름(119)이 마련된다.
광은 진행 방향과 직교하는 방향으로 진동하는 전기장과 자기장의 쌍으로 이루어진다. 또한, 전기장과 자기장의 진동 방향은 광의 진행 방향과 직교하는 모든 방향으로 진동할 수 있다. 이때, 전기장 또는 자기장이 특정한 방향으로만 진동하는 현상을 편광이라 하며, 미리 정해진 방향으로 진동하는 전기장 또는 자기장을 포함하는 광을 투과시키고 미리 정해진 방향 이외의 방향으로 진동하는 전기장과 자기장을 포함하는 광을 차단하는 필름을 편광 필름이라 한다. 다시 말해, 편광 필름은 미리 정해진 방향으로 진동하는 광은 투과시키고, 다른 방향으로 진동하는 광은 차단할 수 있다.
제1 편광 필름(111)는 제1 방향으로 진동하는 전기장 및 자기장을 갖는 광을 투과시키고, 다른 광을 차단한다. 또한, 제2 편광 필름(119)는 제2 방향으로 진동하는 전기장 및 자기장을 갖는 광을 투과시키고, 다른 광을 차단한다. 이때, 제1 방향과 제2 방향은 서로 직교한다. 다시 말해, 제1 편광 필름(111)이 투과시키는 광의 편광 방향과 제2 편광 필름(119)이 투과시키는 광의 진동 방향은 서로 직교한다. 그 결과, 일반적으로 광은 제1 편광 필름(111)와 제2 편광 필름(119)를 동시에 투과할 수 없다.
제2 투명 기판(118)의 내측에는 컬러 필터(117)가 마련될 수 있다.
컬러 필터(117)는 적색 광을 투과시키는 적색 필터(117r), 녹색 광을 투과시키는 녹색 필터(117g), 청색 광을 투과시키는 청색 필터(117b)를 포함할 수 있으며, 적색 필터(117r), 녹색 필터(117g) 및 청색 필터(117b)는 서로 나란하게 배치될 수 있다. 그리고, 컬러 필터(117)는 적색 필터(117r), 녹색 필터(117g) 및 청색 필터(117b) 간의 색 간섭을 방지하고 상기 적색 필터(117r), 녹색 필터(117g) 및 청색 필터(117b) 부분을 제외한 다른 부분으로는 백 라이트 유닛의 광이 새어 나가지 않도록 광을 차단하는 블랙 매트릭스(Black matrix)를 포함한다. 블랙 매트릭스(120)는 적색 필터(117r), 녹색 필터(117g) 및 청색 필터(117b) 사이에 마련된다.
컬러 필터(117)가 형성된 영역은 앞서 설명한 화소(P)에 대응된다. 또한, 적색 필터(117r)가 형성된 영역은 적색 화소(R)에 대응되고, 녹색 필터(117g)가 형성된 영역은 녹색 화소(G)에 대응되고, 청색 필터(117b)가 형성된 영역은 청색 화소(B)에 대응된다. 다시 말해, 적색 필터(117r), 녹색 필터(117g) 및 청색 필터(117b)에 의하여 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)가 형성되고, 적색 필터(117r), 녹색 필터(117g) 및 청색 필터(117b)의 조합에 의하여, 화소(P)가 형성된다.
제1 투명 기판(112)의 내측에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) (113)가 형성된다.
구체적으로, 박막 트랜지스터(113)는 적색 필터(117r), 녹색 필터(117g) 및 청색 필터(117b)의 사이에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 다시 말해, 박막 트랜지스터(113)는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B) 사이에 위치할 수 있다.
박막 트랜지스터(113)는 아래에서 설명할 화소 전극(114)에 흐르는 전류를 통과시키거나 차단할 수 있다. 구체적으로, 박막 트랜지스터(113)의 턴온(폐쇄) 또는 턴오프(개방)에 따라, 화소 전극(114)과 공통 전극(116) 사이에 전기장이 형성되거나 제거될 수 있다. 이러한, 박박 트랜지스터는 폴리 실리콘(Poly-Slicon)으로 구성될 수 있으며, 리소그래피(lithography), 증착(deposition), 이온 주입(ion implantation) 공정 등 반도체 공정을 이용하여 제조될 수 있다.
제1 투명 기판(112)의 박막 트랜지스터(113)의 내측에는 화소 전극(114)이 형성되고, 제2 투명 기판(118)의 컬러 필터(117)의 내측에는 공통 전극(116)이 형성될 수 있다.
화소 전극(114)과 공통 전극(116)은 전기가 도통되는 금속 재질로 구성되며, 아래에서 설명할 액정층(115)을 구성하는 액정 분자(115a)의 배치를 변화시키기 위한 전기장을 생성할 수 있다.
이때, 화소 전극(114)는 적색 필터(117r), 녹색 필터(117g) 및 청색 필터(117b)에 대응하는 영역에 형성되고, 공통 전극(116)은 패널 전체에 형성될 수 있다. 그 결과, 아래에서 설명한 액정 층(115) 중에 적색 필터(117r), 녹색 필터(117g) 및 청색 필터(117b)에 대응하는 영역에 선택적으로 전기장이 형성될 수 있다.
또한, 화소 전극(114)과 공통 전극(116)은 투명한 재질로 구성되며, 외부로부터 입사되는 광을 투과시킬 수 있다. 이러한, 화소 전극(114)과 공통 전극(116)은 인듐산화주석(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐산화아연(Indium Zinc Oxide: IZO), 은나노와이어(Ag nano wire), 탄소나노튜브(carbon nano tube: CNT), 그래핀(graphene) 또는 PEDOT(3,4-ethylenedioxythiophene) 등으로 구성될 수도 있다.
화소 전극(114)과 공통 전극(116) 사이에는 액정 층(115)이 형성되며, 액정 층(115)은 액정 분자(115a)를 포함한다.
액정이란 고체(결정)과 액체의 중간 상태를 의미한다. 일반적인 물질은 고체 상태의 물질에 열을 가하면, 용융 온도에서 고체 상태에서 투명한 액체 상태로 변화한다. 이에 비하여, 고체 상태의 액정 물질에 열을 가하면, 액정 물질은 용융 온도에서 불투명하고 혼탁한 액체로 변화한 이후 투명한 액체 상태로 변화한다. 액정이란 명칭은 고체상과 액체상의 중간상태인 액정 상태를 나타내거나 이러한 액정 상태를 갖는 물질 그 자체를 나타내기도 한다.
이와 같은 액정 물질의 대부분은 유기화합물이며 분자형상은 가늘고 긴 막대 모양을 하고 있으며, 분자의 배열이 어떤 방향으로는 불규칙한 상태와 같지만, 다른 방향에서는 규칙적인 결정의 형태를 가질 수 있다. 그 결과, 액정은 액체의 유동성과 결정(고체)의 광학적 이방성을 모두 갖는다.
또한, 액정은 전기장의 변화에 따라 광학적 성질을 나타내기도 한다. 예를 들어, 액정은 전기장의 변화에 따라 액정을 구성하는 분자 배열의 방향이 변화할 수 있다. 액정 층(115)에 전기장이 생성되면 액정 층(115)의 액정 분자(115a)는 전기장의 방향에 따라 배치되고, 액정 층(115)에 전기장이 생성되지 않으면 액정 분자(115a)는 불규칙하게 배치되거나 배향막(미도시)을 따라 배치될 수 있다.
그 결과, 액정 층(115)의 전기장의 존부에 따라 영상 형성 유닛(110)의 광학적 성질이 달라질 수 있다.
예를 들어, 액정 층(115)에 전기장이 형성되지 않으면 액정 층(115)의 액정 분자(115a)의 배치로 인하여 제1 편광 필름(111)에 의하여 편광된 광이 제2 평광 필름(119)를 통과할 수 있다. 다시 말해, 액정 층(115)에 전기장이 형성되지 않은 화소(P)에서 광이 영상 형성 유닛(110)을 투과할 수 있다.
반면, 액정 층(115)에 전기장이 형성되면 액정 층(115)의 액정 분자(115a)의 배치로 인하여 제1 편광 필름(111)에 의하여 편광된 광이 제2 편광 필름(119)를 통과하지 못한다. 다시 말해, 액정 층(115)에 전기장이 형성된 화소(P)에서 광이 영상 형성 유닛(110)에 의하여 차단된다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 다양한 방식으로 배열되는 액정 분자를 채택한 액정 패널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 디스플레이 패널은 전기장의 존부에 따라 광의 꺾임을 변형할 수 있도록 배열되는 액정 분자를 가지는 TN(Twisted Nematic) 디스플레이 패널, 가로 방향으로 정렬되는 액정 분자가 전기장 인가 시 디스플레이 패널의 면과 평행하게 90도 회전하도록 마련되는 IPS(In-Plane Switching) 디스플레이 패널, 및 디스플레이 패널 면과 수직으로 배열된 액정 분자가 전기장 인가 시 수평으로 정렬되는 VA(Vertical Alignment) 디스플레이 패널 등을 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 영상 형성 유닛(110)은 화소(P)(더욱 상세하게는 화소에 포함된 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소) 별로 독립적으로 광 투과성을 제어할 수 있다. 그 결과, 복수의 화소(P)에 의한 광이 조합되어, 디스플레이 장치(100)의 스크린(102) 중 화소 영역 상에 영상(I)이 표시될 수 있다.
이하에서는 백 라이트 유닛(200)에 대하여 설명한다.
백 라이트 유닛(200)은 광원의 위치에 따라 직하형 백 라이트 유닛(Direct-Tyep Back Light Unit)과 엣지형 백 라이트 유닛(Edge-Type Back Light Unit)으로 구분될 수 있다. 이하 엣지형 백 라이트 유닛을 일 예로 들어 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 백 라이트 유닛을 분해 도시한 도면이고, 도 5는 일 실시예에 따른 백 라이트 유닛의 측-단면을 도시한 도면이다. 도 4, 및 도 5를 참조하면, 엣지형 백 라이트 유닛(200)은 광을 생성하는 발광 모듈(210), 광을 분산시키는 도광장치(Waveguide Device) (220), 광을 반사시키는 반사 시트(230) 및 광 휘도를 향상시키는 광학 시트(240)를 포함한다.
발광 모듈(210)은 광을 방출하는 복수의 광원(211), 복수의 광원(211)을 지지/고정하는 지지체(212)를 포함할 수 있다.
복수의 광원(211)은 도 4에 도시된 바와 같이 백 라이트 유닛(200)의 측면에 균일하게 배치될 수 있으며, 백 라이트 유닛(200)의 중심부를 향하여 광을 방출할 수 있다.
복수의 광원(211)이 방출한 광이 가능한 한 균일한 휘도를 갖도록 복수의 광원(211)은 등간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 광원(211)은 백 라이트 유닛(200)의 좌우 측면에 각각 등간격으로 배치될 수 있다. 다만, 광원(211)의 배치는 도 4에 도시된 바에 한정되는 것은 아니며, 백 라이트 유닛(200)의 좌우 측면 중 어느 하나의 측면에만 배치될 수도 있다.
광원(211)은 전력이 공급되면 단색광(특정한 파장의 광, 예를 들어 청색 광) 또는 백색광(다양한 파장의 광이 혼합된 광)을 다양한 방향으로 방출할 수 있는 소자를 채용할 수 있다. 예를 들어, 광원(211)은 발열량이 적은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 또는 냉-음극관(Cold Cathode Fluorescence Lamp, CCFL) 등을 채용할 수 있다.
특히, 광원(211)은 도 6의 좌측에 도시된 바와 같이 고 에너지 광인 청색 광을 방출하는 청색 발광 다이오드(211a)와 청색 광을 흡수하여 녹색 광 및 적색 광을 방출하는 형광체(211b)를 포함할 수 있다.
청색 발광 다이오드(211a)은 광원(211)은 갈륨-질소 화합물(GaN)에 인듐(In)을 첨가한 인듐-갈륨-질소 화합물(InGaN)로 제조될 수 있다.
형광체(211b)는 외부로부터 흡수된 에너지를 가시 광선으로 변환하여, 가시 광선을 방출할 수 있다. 이러한 형광체(211b)는 황색(YAG) 형광체, KSF(K2SiF6) 형광체 또는 KTF(K2TiF6) 형광체를 포함할 수 있다.
광원(211)은 대략 450nm 파장의 청색 광(BL), 대략 535nm 파장의 녹색 광(GL) 및 대략 620nm 파장의 적색 광(RL)을 방출할 수 있다. 그러나, 광원(211)이 청색 광(BL), 녹색 광(GL) 및 적색 광(RL)만을 방출하는 것은 아니며, 도 6의 우측에 도시된 바와 같이 광원(211)은 청색 광(BL), 녹색 광(GL) 및 적색 광(RL)과 함께 황색 광(YL) 또는 오렌지색 광(OL)을 방출할 수 있다.
지지체(212)는 광원(211)의 위치가 변경되지 않도록 복수의 광원(211)을 고정할 수 있다. 또한, 지지체(212)는 광원(211)이 광을 방출하기 위한 전력을 각각의 광원(211)에 공급할 수 있다.
지지체(212)는 광원(211)과 함께 백 라이트 유닛(200)의 측면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 지지체(212)는 백 라이트 유닛(200)의 좌우 측면에 배치될 수 있다. 그러나, 지지체(212)의 배치는 도 4에 도시된 바에 한정되는 것은 아니며, 백 라이트 유닛(200)의 좌우 측면 중 어느 하나의 측면에만 배치될 수도 있다. 이러한, 지지체(212)는 복수의 광원(211)을 고정하고, 광원(211)에 전력을 공급하기 위한 전도성 전력 공급 라인이 형성된 합성 수지로 구성되거나, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)로 구성될 수 있다.
도광장치(220)는 측면의 발광 모듈(210)으로부터 입사되는 광의 진행 방향을 변경하여 전방을 향하여 방출한다. 또한, 도광장치(220)는 측면의 발광 모듈(210)으로부터 입사되는 광을 도광장치(220)의 전면에 분산시켜 방출한다. 도광장치(220)에 대한 구체적인 내용은 후술된다.
반사 시트(230)는 도광장치(220)의 후방에 마련되며, 도광장치(220)의 후면을 통하여 방출되는 광을 도광장치(220)를 향하여 반사시킬 수 있다.
이러한 반사 시트(230)는 모재(base materials)에 반사율이 높은 물질을 코팅하여 제조될 수 다. 예를 들어, 페트(polyethylene terephthalate, PET) 등의 모재 상에 고반사율을 갖는 폴리머(polymer)를 코팅함으로써 반사 시트(230)가 제조될 수 있다.
광학 시트(240)는 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시키기 위한 다양한 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 시트(240)는 확산 필름(241), 제1 프리즘 필름(242), 제2 프리즘 필름(243), 반사형 편광 필름(244)을 포함할 수 있다.
확산 필름(241)은 휘도의 균일성을 위하여 광을 확산시킨다. 광원(211)으로부터 방출된 광은 도광장치(220)에 의하여 확산되고, 광학 시트(240)에 포함된 확산 필름(241)에 의하여 다시 확산될 수 있다.
확산 필름(241)를 통과한 광은 확산 시트(241)와 평행한 방향으로 확산되며, 그로 인하여 휘도가 감소할 수 있다.
제1 및 제2 프리즘 필름(242, 243)은 확산 필름(241)에 의하여 확산된 광을 집광시킴으로써 휘도를 증가시킨다.
제1 및 제2 프리즘 필름(242, 243)는 삼각 프리즘 형상의 프리즘 패턴을 포함하고, 이 프리즘 패턴은 복수 개가 인접 배열되어 복수 개의 띠 모양을 이룬다. 이때, 제1 프리즘 필름(242)의 프리즘 패턴이 배열되는 방향과 제2 프리즘 필름(243)의 프리즘 패턴이 배열되는 방향은 서로 직교할 수 있다.
제1 및 제2 프리즘 필름(242, 243)를 통과한 광은 대략 70도의 시야각을 가지며, 백 라이트 유닛(200)의 전방으로 진행함으로 인하여 휘도가 개선된다.
반사형 편광 필름(244)은 휘도 향상을 위하여 입사된 광 중 일부를 투과시키고, 다른 일부를 반사할 수 있다. 예를 들어, 반사형 편광 필름(244)은 미리 정해진 편광 방향의 광을 투과시키고, 다른 광을 반사할 수 있다. 이때, 반사형 편광 필름(244)의 편광 방향은 앞서 설명한 제1 편광 필름(111)의 편광 방향과 동일할 수 있다. 그 결과, 반사형 편광 필름(244)을 투과한 광은 영상 형성 유닛(110)에 포함된 제1 편광 필름(111)도 투과할 수 있다.
또한, 반사형 편광 필름(244)에 의하여 반사된 광은 백 라이트 유닛(200) 내부에서 재활용되며, 이러한 광 재활용(light recycle)에 의하여 디스플레이 장치(100)의 휘도가 향상될 수 있다.
광학 시트(240)는 도 5에 도시된 시트 또는 필름에 한정되지 않으며, 보호 시트 등 더욱 다양한 시트 또는 필름을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 발광 모듈(210)은 백 라이트 유닛(200)의 측면에 배치되므로, 발광 모듈(210)의 위치에 의하여 휘도의 불균일이 발생할 수 있다. 이에, 도광장치(220)는 발광 모듈(210)의 위치로 인한 휘도의 불균일을 제거하기 위하여 발광 모듈(210)으로부터 방출된 광을 도광장치(220) 내에서 확산시킬 수 있다.
도광장치(220) 내부로 입사된 광은 입사 각도에 따라 다양한 방향을 진행할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 도광장치(220)의 전방을 향하여 입사된 광은 도광장치(220)의 전면에서 반사되어 후면을 향하여 진행하거나, 도광장치(220)의 전면에서 굴절되어 광학 시트(240)로 입사될 수 있다. 또한, 도광장치(220)의 후방을 향하여 입사된 광은 도광장치(220)의 후면에서 반사되거나, 도광장치(220) 후면의 도트에 의하여 산란되어 전면을 향하여 진행할 수 있다.
도광장치(220)의 전면과 후면에서 발생되는 광의 반사에 의하여 도광장치(220)의 측면에서 입사된 광은 도광장치(220)의 중심부까지 진행할 수 있다. 또한, 도광장치(220)의 후면에서 발생되는 광의 산란과 도광장치(220)의 전면에서 발생되는 광의 굴절에 의하여 도광장치(220) 내부의 광은 도광장치(220)의 전면을 통하여 방출될 수 있다.
이러한 도광장치(220)는 폴리 메틸 메타아크릴레이트(poly methyl methacrylate, PMMA) 또는 투명 폴리 카보네이트(polycarbonate, PC) 등을 채용할 수 있다.
이하에서는 디스플레이 장치(100)가 상술한 디스플레이 패널(130)을 포함하는 영상 형성 유닛(110)과 백라이트 유닛(200)을 이용하여 영상을 생성하는 과정을 설명한다.
도 6은 개시된 발명의 일 실시에에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이고, 도 7은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치가 스캐닝 백라이트 방식에 따라 구동하는 경우를 예시한 도면이다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는, 외부로부터 영상의 기초가 되는 데이터 신호를 수신하는 영상 데이터 수신부(300); 화소(P) 영역에 형성된 복수의 화소(P)에서 광을 투과 또는 차단하여 영상을 생성하는 디스플레이 패널(130)을 포함하는 영상 형성 유닛(110); 영상 형성 유닛(110)의 복수의 화소(P)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(200); 영상 형성 유닛(110)과 백라이트 유닛(200)에 구동 전류를 공급하는 구동부(500); 및 수신된 데이터 신호에 기초하여 디스플레이 패널(130)을 통해 영상이 표시되도록 구동부(500)를 제어하는 제어부(400); 를 포함할 수 있다.
영상 데이터 수신부(300)는 외부로부터 유선 또는 무선의 방식으로 영상의 기초가 되는 데이터를 수신할 수 있다. 영상 데이터 수신부(300)는 영상의 기초가 되는 데이터를 수신하는 기술적 사상 안에서 다양하게 구현될 수 있다.
수신된 데이터 신호는 구동부(500)에 전달되고, 구동부(500)는 데이터 신호에 기초하여 디스플레이 패널(130)에 영상이 생성되도록 디스플레이 패널(130)에 구동 전류를 공급할 수 있다. 이를 위해, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 구동부(500)는 디스플레이 패널(130)의 게이트 라인 GL에 구동 전류를 공급하는 게이트 구동부(510); 및 디스플레이 패널(130)의 데이터 라인 DL에 구동 전류를 공급하는 데이터 구동부(520); 를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 디스플레이 패널(130)의 화소(P) 영역에는 복수의 화소(P)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 패널(130)의 화소(P) 영역은 제1 방향으로 연장되는 복수의 게이트 라인 GL과 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 연장되는 복수의 데이터 라인 DL의 교차에 의해 복수의 화소(P)가 형성될 수 있다.
이 때, 제1 방향을 따라 형성되는 복수의 화소(P)의 공통전극은 게이트 라인 GL에 의해 연결되고, 제2 방향을 따라 형성되는 복수의 화소(P)의 화소(P)전극은 데이터 라인 DL에 의해 연결될 수 있다. 만약, 제1 방향이 가로 방향이고, 제2 방향이 세로 방향인 경우, 동일한 행에 속하는 복수의 화소(P)는 공통전극이 게이트 라인 GL에 의해 상호 연결될 수 있다.
게이트 구동부(510)는 각 화소(P)를 구성하는 박막 트랜지스터를 활성화 시키기 위한 게이트 구동 전류를 게이트 라인 GL에 공급할 수 있다. 특히, 게이트 구동부(510)는 복수의 게이트 라인 GL에 순차적으로 게이트 구동 전류를 공급함으로써, 제1 방향으로 배열되는 복수의 화소(P)를 순차적으로 활성화 시킬 수 있다.
데이터 구동부(520)는 수신된 데이터 신호에 기초한 데이터 구동 전류를 활성화 된 복수의 화소(P) 각각에 공급할 수 있다. 구체적으로, 데이터 구동부(520)는 복수의 데이터 라인 DL 각각에 개별 화소(P)의 RGB 값에 대응되는 데이터 구동 전류를 공급할 수 있다. 이를 통해, 활성화 된 복수의 화소(P) 각각은 데이터 구동 전류에 따라 결정되는 RGB 값을 표시할 수 있도록 액정층(115)에 전기장을 형성할 수 있다.
즉, 게이트 구동부(510)는 제1 방향으로 배열된 복수의 화소(P)를 제2 방향을 따라 활성화 시키고, 데이터 구동부(520)는 활성화 된 복수의 화소(P) 각각에 전기장 형성을 위한 데이터 구동 전류를 공급할 수 있다. 이와 같은 과정을 데이터 스캐닝(Data Scanning) 이라 한다.
이 때, 백라이트 유닛(200)이 전체 화소(P) 영역에 지속적으로 광을 제공하는 홀드 방식(Hold Type)을 따를 경우, 액정 분자(115a)의 상태 유지 특성에 따라 모션 블러링(Motion Blurring)과 같은 아티팩트(Artifact)가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해, 백라이트 유닛(200)은 화소(P) 영역을 구획하여, 하나의 화소(P) 영역에만 광을 제공하고, 그 이외의 화소(P) 영역에는 광을 차단하는 스캐닝 백라이트 방식(Scanning Backlight Type)을 채택할 수 있다.
이를 위해, 백라이트 유닛(200)은 게이트 구동부(510)의 스캔 방향, 즉 제2 방향을 따라 배열되는 복수의 광원(211)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 방향이 가로 방향이고, 제2 방향이 세로 방향인 경우, 복수의 광원(211)은 영상 형성 유닛(110)의 좌, 우 측면에 대응되는 백라이트 유닛(200)의 좌, 우 측에 세로 방향을 따라 배열될 수 있다.
또한, 복수의 광원(211)은 복수의 광원(211) 채널로서 그룹화 될 수 있다. 여기서 광원(211) 채널이란 구획된 화소(P) 영역 각각에 광을 제공할 수 있는 광원(211) 그룹을 의미할 수 있다. 복수의 광원(211) 채널 각각을 개별적으로 구동하기 위해, 구동부(500)는 복수의 광원(211) 채널 각각에 구동 전류를 공급하는 백라이트 구동부(530); 를 더 포함할 수 있다.
백라이트 구동부(530)는 복수의 광원(211) 채널 각각이 순차적으로 구동하도록 구동 전류를 공급할 수 있다. 그 결과, 구획된 복수의 화소(P) 영역 중 어느 하나의 화소(P) 영역에만 광이 제공되어, 광이 제공된 화소(P) 영역을 통해 영상이 표시될 수 있다.
도 7을 참조하면, 세로 방향으로 배열되는 복수의 광원(211)이 4개의 광원(211) 채널로 그룹화 되고, 위에서부터 두번째에 위치한 광원(211) 채널에서만 광을 제공함을 확인할 수 있다.
한편, 매 프레임마다 영상 데이터 수신부(300)에 의해 데이터 신호가 수신되므로, 구동 전류의 공급은 게이트 구동부(510)의 프레임 단위에 따른 제2 방향으로의 스캔 과정과 동기화 될 필요가 있다. 이를 위해, 제어부(400)는 미리 정해진 시간 간격 마다 매 프레임에 대응되는 수직 동기 신호 Vsync를 생성하고, 게이트 구동부(510)는 Vsync에 따라 제1 방향으로 배열된 복수의 화소(P)에 대한 스캔을 시작함과 동시에, 백라이트 구동부(530)도 Vsync에 동기화하여 미리 정해진 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널을 순차적으로 구동할 수 있다.
그러나, 백라이트 스캐닝의 경우 영상 형성 유닛(110)의 디스플레이 패널(130) 상에 가로줄이 표시될 수 있다. 수신된 데이터 신호가 동영상에 대한 것이라면 가로줄에 의해 사용자의 시인성이 저하되지 않으나, 정지 영상의 경우 지속적으로 표시되는 가로줄에 의해 사용자는 영상 시청에 방해를 받을 수 있다.
따라서, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 수신된 데이터 신호가 동영상/정지 영상에 대한 것인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 대응되는 서로 다른 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널을 구동할 수 있다. 구체적으로, 동영상에 대한 데이터 신호가 수신된 경우, 디스플레이 장치(100)는 동영상 모드에 따른 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널을 구동할 수 있다. 또한, 정지 영상에 대한 데이터 신호가 수신된 경우, 디스플레이 장치(100)는 정지 영상 모드에 따른 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널을 구동할 수 있다.
이하에서는, 먼저 수신된 데이터 신호가 동영상/정지 영상에 대한 것인지 여부를 판단하는 방법을 설명하고, 그 다음 각각의 모드에 따른 복수의 광원(211) 채널의 구동 시퀀스에 대하여 설명한다.
도 8은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동영상/정지 영상 판단 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 동영상에 대한 복수의 광원 채널의 제1 시퀀스를 예시한 도면이고, 도 10은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 정지 영상에 대한 복수의 광원 채널의 제2 시퀀스를 예시한 도면이다.
수신된 데이터 신호가 동영상 또는 정지 영상에 대한 것인지 판단하기 위해, 제어부(400)는 디스플레이 패널(130) 상의 화소(P) 영역을 복수의 서브 영역으로 구획할 수 있다. 도 8에서는 제어부(400)가 화소(P) 영역을 S1~S8 의 8개의 서브 영역으로 구획한 경우를 예시한다.
그 다음, 제어부(400)는 각각의 서브 영역을 구성하는 복수의 화소(P) 각각의 RGB 값을 이전 프레임의 RGB 값과 비교할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 복수의 화소(P) 각각의 RGB 값이 직전 프레임 대비 기준 값 이상의 변화량이 발생했다면, 해당 화소(P)에 움직임이 존재한다고 결정할 수 있다.
각각의 화소(P) 별 움직임 존재 여부가 결정되면, 제어부(400)는 각각의 서브 영역을 구성하는 복수의 화소(P) 중 움직임이 존재하는 비율을 미리 정해진 기준 비율과 비교할 수 있다. 이 때, 기준 비율은 서브 영역 마다 다르게 결정될 수 있다.
구체적으로, 화소(P) 영역의 중앙에 인접한 S2, S3, S6, S7 서브 영역의 기준 비율은 80%로 결정되고, 화소(P) 영역의 중앙에 인접하지 않은 S1, S4, S5, S8 서브 영역의 기준 비율은 70%로 결정될 수 있다. 동영상의 경우, 전체 영상 중 중심부에 위치하는 화소(P)에 움직임이 존재할 확률이 크기 때문에, 중앙에 인접한 서브 영역의 기준 비율이 나머지 서브 영역의 기준 비율보다 작도록 결정될 수 있다.
비교 결과, 모든 서브 영역의 움직임 존재 화소(P) 포함 비율이 기준 비율 이상인 경우, 제어부(400)는 수신된 데이터 신호가 동영상에 대한 신호라고 판단할 수 있다. 반면, 적어도 하나의 서브 영역에서 기준 비율 미만으로 움직임 존재 화소(P)를 포함하는 경우, 제어부(400)는 수신된 데이터 신호가 정지 영상에 대한 신호라고 판단할 수 있다.
수신된 데이터 신호가 동영상에 대한 신호인 경우, 가로줄에 대한 고려를 할 필요가 없으므로, 제어부(400)는 최적의 응답 속도를 만족하는 제1 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널 각각을 구동하도록 백라이트 구동부(530)를 제어할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제어부(400)는 프레임 F1의 시작에 대응하여 발생되는 수직 동기 신호 Vsync에 동기화하여 광원(211) 채널 CH1~CH4가 순차적으로 각각 구동하도록 백라이트 구동부(530)를 제어할 수 있다. 그 결과, 백라이트 구동부(530)는 펄스 폭이 A인 구동 전류를 최적의 응답 속도를 만족하는 제1 시퀀스에 따라 각각의 광원(211) 채널 CH1~CH4에 공급할 수 있다.
프레임 F1 내에 제1 시퀀스에 따른 구동이 종료되면, 제어부(400)는 프레임 F1에 인접한 프레임 F2의 시작에 대응하여 발생되는 수직 동기 신호 Vsync에 동기화하여 광원(211) 채널 CH1~CH4가 순차적으로 각각 구동하도록 백라이트 구동부(530)를 동일하게 제어할 수 있다.
이를 통해, 디스플레이 패널(130)에서 동영상 표시 시, 디스플레이 장치(100)는 응답 속도 저하에 따른 모션 블러링의 발생을 방지할 수 있다. 이하에서는, 상술한 제어 과정을 동영상 모드 M1이라 한다.
동영상 모드와 달리, 수신된 데이터 신호가 정지 영상에 대한 신호인 경우, 가로줄을 제거하도록 백라이트 유닛(200)이 구동될 필요가 있다. 따라서, 제어부(400)는 가로줄을 제거할 수 있는 제2 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널 각각을 구동하도록 백라이트 구동부(530)를 제어할 수 있다.
도 10을 참조하면, 제어부(400)는 프레임 F1 의 시작에 대응하여 발생되는 수직 동기 신호 Vsync에 동기화하여 광원(211) 채널 CH1~CH4가 순차적으로 각각 구동하도록 백라이트 구동부(530)를 제어할 수 있다. 그 결과, 백라이트 구동부(530)는 펄스 폭이 B인 구동 전류를 가로줄 제거를 위한 제2 시퀀스에 따라 각각의 광원(211) 채널 CH1~CH4에 공급할 수 있다.
프레임 F1 내에 제1 시퀀스에 따른 구동이 종료되면, 제어부(400)는 프레임 F1에 인접한 프레임 F2의 시작에 대응하여 발생되는 수직 동기 신호 Vsync에 동기화하여 광원(211) 채널 CH1~CH4가 순차적으로 각각 구동하도록 백라이트 구동부(530)를 동일하게 제어할 수 있다.
이를 통해, 디스플레이 패널(130)에서 정지 영상 표시 시, 디스플레이 장치(100)는 백라이트 스캐닝에 의한 가로줄의 발생을 방지할 수 있다. 이하에서는, 상술한 제어 과정을 정지 영상 모드 M2라 한다.
한편, 수신된 데이터 신호가 정지 영상에 대한 것에서 동영상에 대한 것으로, 또는 동영상에 대한 것에서 정지 영상에 대한 것으로 변경되는 경우, 제어부(400)는 모드의 변경을 결정하고, 변경된 모드에 대응되는 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널 각각이 구동하도록 백라이트 구동부(530)를 제어할 수 있다.
이 때, 단순히 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스를 연결하는 경우, 디스플레이 패널(130)이 깜빡이거나 번쩍이는 플리커(Flicker)현상이 발생할 수 있다. 따라서, 이를 제거할 수 있는 추가적인 시퀀스를 제1 시퀀스와 제2 시퀀스 사이에 삽입할 필요가 있다.
앞서 설명된 바와 같이 디스플레이 패널(130)은 다양한 종류의 액정 패널을 채용할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(130)은 TN 디스플레이 패널, IPS 디스플레이 패널, VA 디스플레이 패널 등을 채용할 수 있다.
TN 디스플레이 패널은 응답 속도가 빠른 반면 시야각이 좁고 명암비(contrast ratio)가 낮은 것으로 알려져 있으며, IPS 디스플레이 패널은 시야각이 넓은 반면 명암비가 낮은 것으로 알려져 있다. VA 디스플레이 패널은 시야각이 넓고 명암비가 높은 반면 TN 디스플레이 패널과 IPS 디스플레이 패널에 응답 속도가 느린 것으로 알려져 있다.
VA 디스플레이 패널은 액정 배열의 특성 상 응답 속도가 느리고, 동영상을 표시할 때 VA 디스플레이 패널 상에 잔상이 발생하는 것으로 알려져 있다. 또한, VA 디스플레이 패널은 TN 디스플레이 패널과 IPS 디스플레이 패널에 비하여 가로줄(horizontal-band)이 더욱 쉽게 시인되는 것으로 알려져 있다.
도 9에 도시된 바와 같이 채널 CH1~CH4가 순차적으로 구동하도록 백라이트 구동부(530)를 제어함으로써 VA 디스플레이 패널 상에서의 잔상의 발생을 보완할 수 있다. 다시 말해, 채널 CH1~CH4가 순차적으로 구동함으로써 동영상을 표시할 때 VA 디스플레이 패널 상에 발생하는 잔상을 완화시킬 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이 채널 CH1~CH4가 순차적으로 구동하도록 백라이트 구동부(530)를 제어함으로써 VA 디스플레이 패널 상에서의 가로줄의 발생을 보완할 수 있다.
도 11은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 동영상 모드로부터 정지 영상 모드로의 변경 시 복수의 광원 채널의 구동 시퀀스를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 정지 영상 모드로부터 동영상 모드로의 변경 시 복수의 광원 채널의 구동 시퀀스를 설명하기 위한 도면이다. 도 11 및 12에서 굵은 선으로 표시한 부분이 제3 시퀀스에 따른 제3 구동 신호를 의미할 수 있다.
도 11을 참조하면, 먼저 광원(211) 채널 CH1~CH4 각각은 동영상 모드 M1에 대응되는 제1 시퀀스에 따라 순차적으로 구동할 수 있다. 제1 시퀀스의 진행 중, 제어부(400)가 동영상 모드 M1으로부터 정지 영상 모드 M2로 변경을 결정할 수 있다. 도 11에서는 프레임 F2에서 모드의 변경이 결정된 경우를 예시한다.
만약, 프레임 F2의 직후 프레임인 F3에서 바로 제2 시퀀스에 따라 광원(211) 채널 CH1~CH2를 구동할 경우, 디스플레이 패널(130) 상에 플리커가 발생될 수 있다. 제1 시퀀스에서의 펄스 간 간격인 X보다 모드가 변경됨에 따라 발생되는 제1 시퀀스의 펄스와 제2 시퀀스의 펄스간 간격인 Y가 더 길기 때문에, 디스플레이 패널(130)에 충분한 양의 광이 제공되지 못하고, 그 결과 깜빡임 현상인 플리커가 발생될 수 있다.
따라서, 제어부(400)는 광이 부족하지 않도록 동영상 모드 M1과 정지 영상 모드 M2 사이에 추가적으로 광을 제공하는 제3의 모드 M3를 삽입하도록 백라이트 구동부(530)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(400)는 제1 시퀀스에 따른 제1 구동 신호와 제2 시퀀스에 따른 제2 구동 신호 사이에 제3 의 모드 M3에 대응되는 제3 시퀀스에 따른 제3 구동 신호를 삽입하도록 백라이트 구동부(530)를 제어할 수 있다.
이 때, 삽입되는 제3 구동 신호는 제1 구동 신호와 제2 구동 신호로부터 등간격으로 이격된 위치, 즉 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호 사이의 중간에 삽입될 수 있다. 도 11을 참조하면, 제3 구동 신호가 제1 구동 신호와 제2 구동 신호로부터 동일한 거리인 K1 만큼 이격된 위치에 삽입되었음을 확인할 수 있다.
또한, 삽입되는 제3 구동 신호는 제1 구동 신호의 펄스 폭과 제2 구동 신호의 펄스 폭의 평균 값을 펄스 폭으로 할 수 있다. 도 11을 참조하면, 제3 구동 신호가 제1 구동 신호의 펄스 폭 A와 제2 구동 신호의 펄스 폭 B 의 평균 값인 C를 펄스 폭으로 가짐을 확인할 수 있다.
이처럼, 제1 구동 신호와 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입함으로써 플리커 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 변경됨에 따라 발생되는 제1 시퀀스의 펄스와 제2 시퀀스의 펄스간 간격인 Y이 길어지게 되면, 디스플레이 패널(130) 상에 가로줄이 시인될 수 있다. 특히, VA 디스플레이 패널의 경우 모드의 변경 시에 가로줄이 시인되기 더욱 쉽다.
이때, 제1 구동 신호와 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입함으로써 디스플레이 패널(130)에서 가로줄이 시인되는 것이 방지될 수 있다. VA 디스플레이 패널의 경우, 가로줄이 시인되는 것을 방지하는 효과가 더욱 크다.
또한, 정지 영상 모드로부터 동영상 모드로 변경이 결정될 수도 있다. 도 12를 참조하면, 먼저 광원(211) 채널 CH1~CH4 각각은 정지 영상 모드 M2에 대응되는 제2 시퀀스에 따라 순차적으로 구동할 수 있다. 제2 시퀀스의 진행 중, 제어부(400)가 정지 영상 모드 M2로부터 동영상 모드 M1로 변경을 결정할 수 있다. 도 12에서는 프레임 F2의 종료 시점에서 모드의 변경이 결정된 경우를 예시한다.
만약, 프레임 F2의 직후 프레임인 F3에서 바로 제1 시퀀스에 따라 광원(211) 채널 CH1~CH2를 구동할 경우, 디스플레이 패널(130)이 번쩍이는 플리커 현상이 발생될 수 있다. 도 12에서 점선은 프레임 F3에서 제1 시퀀스를 따르는 경우를 가정한 것이다.
제2 시퀀스에서의 펄스 간 간격인 Z보다 모드가 변경됨에 따라 발생되는 제2 시퀀스의 펄스와 제1 시퀀스의 펄스간 간격인 Y2가 더 짧기 때문에, 디스플레이 패널(130)에 과잉의 광량이 제공되어, 디스플레이 패널(130)이 번쩍이는 현상이 발생될 수 있다.
따라서, 제어부(400)는 프레임 F2의 직후 프레임 F3에서는 제1 시퀀스에 따른 광원(211) 채널 CH1~CH4의 구동을 차단할 수 있다. 그 결과, 제2 시퀀스에서의 펄스 간 간격인 Z보다 제2 시퀀스의 펄스와 프레임 F4에서의 제1 시퀀스의 펄스간 간격인 Y2가 크므로, 제어부(400)는 종래의 도 11 방법과 동일하게 제3 시퀀스를 삽입할 수 있다.
즉, 제어부(400)는 광이 부족하지 않도록 정지 영상 모드 M2의 종료 시점부터 동영상 모드 M1 에 중첩하여 추가적으로 광을 제공하는 제3의 모드 M3를 삽입하도록 백라이트 구동부(530)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(400)는 제2 시퀀스에 따른 제2 구동 신호와 프레임 F4에서의 제1 시퀀스에 따른 제1 구동 신호 사이에 제3 의 모드 M3에 대응되는 제3 시퀀스에 따른 제3 구동 신호를 삽입하도록 백라이트 구동부(530)를 제어할 수 있다.
이 때, 삽입되는 제3 구동 신호는 제1 구동 신호와 제2 구동 신호로부터 등간격으로 이격된 위치, 즉 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호 사이의 중간에 삽입될 수 있다. 도 11을 참조하면, 제3 구동 신호가 제1 구동 신호와 제2 구동 신호로부터 동일한 거리인 K2 만큼 이격된 위치에 삽입되었음을 확인할 수 있다.
또한, 삽입되는 제3 구동 신호는 제1 구동 신호의 펄스 폭과 제2 구동 신호의 펄스 폭의 평균 값을 펄스 폭으로 할 수 있다. 도 11을 참조하면, 제3 구동 신호가 제1 구동 신호의 펄스 폭 A와 제2 구동 신호의 펄스 폭 B 의 평균 값인 C를 펄스 폭으로 가짐을 확인할 수 있다.
이처럼, 제1 구동 신호와 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입함으로써 번쩍이는 플리커 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 앞서 설명된 바와 같이, 제1 구동 신호와 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입함으로써 디스플레이 패널(130)에서 가로줄이 시인되는 것이 방지될 수 있다. VA 디스플레이 패널의 경우, 가로줄이 시인되는 것을 방지하는 효과가 더욱 크다.
도 13은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 제어방법의 흐름도이다.
먼저, 디스플레이 장치(100)는 현재 모드에 대응되는 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널 각각을 구동할 수 있다.(900) 만약, 현재 모드가 동영상 모드라면, 디스플레이 장치(100)는 최적의 응답 속도를 제공할 수 있는 제1 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널 각각을 구동할 수 있다. 반면, 현재 모드가 정지 영상 모드라면, 디스플레이 장치(100)는 가로줄 발생 현상을 방지할 수 있는 제2 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널 각각을 구동할 수도 있다.
그 다음, 디스플레이 장치(100)는 모드의 변경이 결정되었는지 판단할 수 있다.(910) 구체적으로, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(130) 상의 화소(P) 영역을 복수의 서브 영역으로 구획하고, 각각의 서브 영역 내에 움직임이 존재하는 화소(P)의 비율을 기초로 동영상 모드로부터 정지 영상 모드로의 변경 또는 정지 영상 모드로부터 동영상 모드로의 변경을 결정할 수 있다. 만약, 모드의 변경이 결정되지 않으면, 디스플레이 장치(100)는 반복하여 이를 확인할 수 있다.
반면, 모드의 변경이 결정되면, 디스플레이 장치(100)는 현재 모드에 대응되는 시퀀스에 따른 복수의 광원(211) 채널 각각의 구동을 종료할 수 있다.(920) 그러나, 현재 모드에 대응되는 시퀀스에 따른 복수의 광원(211) 채널의 구동을 종료한 직후에, 변경하고자 하는 모드에 대응되는 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널의 구동을 시작할 경우, 디스플레이 패널(130)에 플리커 현상이 발생될 수 있다.
이를 막기 위해, 디스플레이 장치(100)는 변경하고자 하는 모드에 대응되는 시퀀스 진입 전 제3의 모드에 대응되는 미리 정해진 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널 각각을 구동할 수 있다.(930) 여기서 미리 정해진 시퀀스란 변경 전 모드에 대응되는 시퀀스를 구성하는 구동 신호와 변경 후 모드에 대응되는 시퀀스의 구동 신호의 사이의 중앙에 삽입되고, 변경 전 모드에 대응되는 시퀀스를 구성하는 구동 신호의 펄스 폭과 변경 후 모드에 대응되는 시퀀스를 구성하는 구동 신호의 펄스 폭의 평균 값을 펄스 폭으로 가지는 구동 신호로 구성되는 시퀀스를 의미할 수 있다.
마지막으로, 디스플레이 장치(100)는 변경된 모드에 대응되는 시퀀스에 따라 복수의 광원(211) 채널 각각을 구동할 수 있다.(940)
이를 통해, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 동영상 표시 중에는 최적의 응답 속도를 제공하고, 정지 영상의 표시 중에는 가로줄 발생 현상을 방지할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)는 동영상 모드와 정지 영상 모드 간의 변경에 의해 발생되는 플리커 현상을 미연에 방지할 수도 있다.
100: 디스플레이 장치 110: 영상 형성 유닛
130: 디스플레이 패널 200: 백라이트 유닛
211: 광원 300: 영상 데이터 수신부
400: 제어부 500: 구동부
510: 게이트 구동부 520: 데이터 구동부
530: 백라이트 구동부

Claims (20)

  1. 복수의 화소에서 광을 투과 또는 차단하여 영상을 생성하는 영상 형성 유닛;
    복수의 광원으로 구성되는 복수의 광원 채널에 의해 상기 영상 형성 유닛에 상기 광을 제공하는 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛에 구동 신호를 전송하는 구동부; 및
    제1 시간 간격마다 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 복수의 광원 채널 중 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 상기 제1 시간 간격보다 큰 것으로 판단되면 상기 제1 광원 채널의 구동 신호들 사이에 추가 구동 신호를 전송하도록 상기 구동부를 제어하는 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수의 광원 채널 중 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 상기 제1 시간 간격보다 작은 것으로 판단되면 상기 제1 광원 채널의 구동 신호들 중 적어도 하나를 생략하도록 상기 구동부를 제어하는 디스플레이 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 복수의 동작 모드에서 서로 다른 시퀀스에 따라 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 복수의 동작 모드의 변경 중에 상기 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 상기 제1 시간 간격보다 큰 것으로 판단되면 상기 복수의 동작 모드의 변경 중에 상기 추가 구동 신호를 전송하도록 상기 구동부를 제어하는 디스플레이 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    동영상 모드에서, 매 프레임마다 제1 시퀀스에 따라 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 상기 백라이트 유닛에 전송하도록 상기 구동부를 제어하고,
    정지 영상 모드에서, 매 프레임마다 상기 제1 시퀀스와 상이한 제2 시퀀스에 따라 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하기 위한 제2 구동 신호를 상기 백라이트 유닛에 전송하도록 상기 구동부를 제어하고,
    모드의 변경이 결정되면, 상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호 사이에 제3 시퀀스에 따른 제3 구동 신호를 삽입하도록 상기 구동부를 제어하는 디스플레이 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 동영상 모드로부터 상기 정지 영상 모드로 변경이 결정되면, 제1 프레임에서의 상기 제1 구동 신호 및 상기 제1 프레임 직후의 제2 프레임에서의 상기 제2 구동 신호 사이에 상기 제3 구동 신호를 삽입하도록 상기 구동부를 제어하는 디스플레이 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 정지 영상 모드로부터 상기 동영상 영상 모드로 변경이 결정되면, 상기 제3 프레임에서의 상기 제2 구동 신호 및 상기 제3 프레임에 인접한 제4 프레임 직후의 제5 프레임에서의 상기 제1 구동 신호 사이에 상기 제3 구동 신호를 삽입하도록 상기 구동부를 제어하는 디스플레이 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호로부터 등간격으로 이격된 위치에 상기 제3 구동 신호를 삽입하도록 상기 구동부를 제어하는 디스플레이 장치.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 구동 신호의 펄스 폭과 및 상기 제2 구동 신호의 펄스 폭의 평균 값을 펄스 폭으로 하는 상기 제3 구동 신호를 삽입하도록 상기 구동부를 제어하는 디스플레이 장치.
  9. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 영상 형성 유닛에서 상기 복수의 화소가 마련되는 화소 영역을 복수의 서브 영역으로 구획하고, 매 프레임마다 상기 서브 영역 내 직전 프레임 대비 기준값 이상의 변화량을 가지는 화소의 비율을 미리 정해진 기준 비율과 비교하여 상기 모드의 변경을 결정하는 디스플레이 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 서브 영역 중 상기 화소 영역의 중앙에 인접한 서브 영역 내 상기 기준 값 이상의 변화량을 가지는 화소의 비율을 제1 기준 비율과 비교하고, 상기 복수의 서브 영역 중 상기 화소 영역의 중앙에 인접하지 않는 서브 영역 내 상기 기준 값 이상의 변화량을 가지는 화소의 비율을 상기 제1 기준 비율보다 작은 제2 기준 비율과 비교하는 디스플레이 장치.
  11. 복수의 화소에 광을 제공하는 복수의 광원으로 구성되는 복수의 광원 채널 각각을 구동하도록 백라이트 유닛에 구동 신호를 전송하는 디스플레이 장치의 제어방법 있어서,
    제1 시간 간격마다 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하고;
    상기 복수의 광원 채널 중 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 상기 제1 시간 간격보다 큰 것으로 판단되면 상기 제1 광원 채널의 구동 신호들 사이에 추가 구동 신호를 전송하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 광원 채널 중 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 상기 제1 시간 간격보다 작은 것으로 판단되면 상기 제1 광원 채널의 구동 신호들 중 적어도 하나를 생략하는 것을 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하는 것은 복수의 동작 모드에서 서로 다른 시퀀스에 따라 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하는 것을 포함하고,
    상기 추가 구동 신호를 전송하는 것은 상기 복수의 동작 모드의 변경 중에 상기 제1 광원 채널을 구동하는 구동 신호들 사이의 시간 간격이 상기 제1 시간 간격보다 큰 것으로 판단되면 상기 복수의 동작 모드의 변경 중에 상기 추가 구동 신호를 전송하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하는 구동 신호를 전송하는 것은 동영상 모드에서, 매 프레임마다 제1 시퀀스에 따라 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 상기 백라이트 유닛에 전송하고, 정지 영상 모드에서, 매 프레임마다 상기 제1 시퀀스와 상이한 제2 시퀀스에 따라 상기 복수의 광원 채널 각각을 구동하기 위한 제2 구동 신호를 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것을 포함하고,
    상기 추가 구동 신호를 전송하는 것은 모드의 변경이 결정되면, 상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호 사이에 제3 시퀀스에 따른 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것은,
    상기 동영상 모드로부터 상기 정지 영상 모드로 변경이 결정되면, 제1 프레임에서의 상기 제1 구동 신호 및 상기 제1 프레임 직후의 제2 프레임에서의 상기 제2 구동 신호 사이에 상기 제3 구동 신호를 삽입하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것은,
    상기 정지 영상 모드로부터 상기 동영상 영상 모드로 변경이 결정되면, 상기 제3 프레임에서의 상기 제2 구동 신호 및 상기 제3 프레임에 인접한 제4 프레임 직후의 제5 프레임에서의 상기 제1 구동 신호 사이에 상기 제3 구동 신호를 삽입하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것은,
    상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호로부터 등간격으로 이격된 위치에 상기 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호 사이에 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것은,
    상기 제1 구동 신호의 펄스 폭과 및 상기 제2 구동 신호의 펄스 폭의 평균 값을 펄스 폭으로 하는 상기 제3 구동 신호를 삽입하여 상기 백라이트 유닛에 전송하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 화소가 마련되는 화소 영역을 복수의 서브 영역으로 구획하고;
    매 프레임마다 상기 서브 영역 내 직전 프레임 대비 기준값 이상의 변화량을 가지는 화소의 비율을 미리 정해진 기준 비율과 비교하여 상기 모드의 변경을 결정하는 것을 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 모드의 변경을 결정하는 것은,
    상기 복수의 서브 영역 중 상기 화소 영역의 중앙에 인접한 서브 영역 내 상기 기준 값 이상의 변화량을 가지는 화소의 비율을 제1 기준 비율과 비교하고;
    상기 복수의 서브 영역 중 상기 화소 영역의 중앙에 인접하지 않는 서브 영역 내 상기 기준 값 이상의 변화량을 가지는 화소의 비율을 상기 제1 기준 비율보다 작은 제2 기준 비율과 비교하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
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JP4453647B2 (ja) * 2005-10-28 2010-04-21 セイコーエプソン株式会社 動画像表示装置および動画像表示方法
KR101388583B1 (ko) * 2007-06-12 2014-04-24 삼성디스플레이 주식회사 구동장치, 이를 갖는 표시장치 및 표시장치의 구동방법
KR20090102083A (ko) * 2008-03-25 2009-09-30 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법
KR101861723B1 (ko) * 2011-12-20 2018-05-30 삼성전자주식회사 티어링과 플리커를 방지하기 위한 동기 신호를 조절하는 장치들과 그 방법
KR102207220B1 (ko) * 2013-09-05 2021-01-25 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 드라이버, 디스플레이 드라이버 구동방법 및 영상 표시 시스템

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