KR20210072584A - 롤러블 표시장치와 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 명세서의 일 실시예에 따른 롤러블 표시장치는 다수의 픽셀들을 포함한 표시 화면을 갖는 플렉시블 표시패널; 상기 플렉시블 표시패널이 롤-인 또는 롤-아웃 되는 롤 케이스; 상기 표시 화면 중 일부가 노출되는 파셜 스크린 모드에서 상기 롤-아웃 되는 정도를 제어하여 상기 파셜 스크린 모드의 화면 비에 맞게 노출 화면의 크기를 정하고, 상기 노출 화면의 크기에 맞게 입력 영상 데이터를 스케일링하여 스케일 다운 데이터를 출력하는 제어회로; 1 프레임 중의 제1 시간 동안 상기 스케일 다운 데이터를 상기 노출 화면에 모두 기입하는 패널 구동회로; 및 상기 1 프레임 중에서 상기 제1 시간을 제외한 제2 시간 동안 상기 표시 화면에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱하는 센싱회로를 포함한다.

Description

롤러블 표시장치와 그 구동 방법{ROLLABLE DISPLAY DIVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 실시예는 전계발광 표시장치를 기반으로 제작된 롤러블 표시장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.
액티브 매트릭스 타입(active matrix type)의 전계발광 표시장치는 스스로 발광하는 발광 소자를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 전계발광 표시장치는 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도, 시야각 등이 우수할 뿐 아니라, 블랙 계조를 완전한 블랙으로 표현할 수 있기 때문에 명암비(contrast ratio)와 색재현율이 우수하다.
전계발광 표시장치는 발광 소자와 구동 소자를 각각 포함한 픽셀들을 매트릭스 형태로 배열하고 영상 데이터의 계조에 따라 픽셀들에서 구현되는 영상의 휘도를 조절한다. 전계발광 표시장치는 액정과 백라이트 유닛(Backlight unit)이 없다. 전계발광 표시장치의 픽셀들은 플렉서블(flexible) 소재인 플라스틱 기판, 박형 유리 기판, 금속 기판 상에 구현될 수 있다. 따라서, 전계발광 표시 장치는 플렉시블 디스플레이의 일종인 롤러블 표시장치에 적합하다.
전계발광 표시장치에서 구동 소자의 문턱 전압과 전자 이동도, 및 발광 소자의 동작점 전압(턴 온 전압) 등과 같은 픽셀의 구동 특성은 모든 픽셀들에서 균일해야 한다. 하지만, 공정 편차, 열화 편차 등 다양한 원인에 의해 픽셀들 간에 구동 특성이 달라질 수 있다. 이러한 픽셀들 간의 구동 특성 편차는 화질 저하와 수명 단축을 초래한다.
전계발광 표시장치를 기반으로 제작된 롤러블 표시장치는 플렉시블 표시패널을 수용하기 위한 롤 케이스를 구비하고, 화면 재생시에는 플렉시블 표시패널을 롤 케이스로부터 롤-아웃(roll-out)시켜 노출 화면을 재현하고, 화면 재생의 완료시에는 플렉시블 표시패널을 롤 케이스로 롤-인(roll-in) 시킨다. 또한, 상기 롤러블 표시장치는 영상 콘텐츠나 사용자 명령에 따라 롤-아웃되는 정도를 제어하여 노출 화면의 크기를 조절할 수 있다(파셜 스크린 모드).
이러한 롤러블 표시장치의 독특한 구동 특성을 고려할 때, 파셜 스크린 모드에서 노출 화면 영역과 비 노출 화면 영역 간에 열화 편차가 커질 수 있다. 현재 일반적인 전계발광 표시장치를 대상으로 알려진 센싱 방법으로는 상기 두 영역들의 특성 편차를 빠르게 보상할 수 없다. 종래의 보상 방법으로는 보상의 업데이트 주기가 길어지기 때문에 화질 향상을 기대하기 어렵다.
또한, 롤러블 표시장치의 독특한 구동 특성을 고려할 때, 플렉시블 표시패널의 모든 픽셀들에 대한 구동 특성이 롤-아웃을 위한 롤링 시작 전에 미리 센싱 및 보상될 수 있다. 하지만, 이러한 보상 방법은 파워 온 프로세스의 시간이 길고 전력 소비가 큰 단점이 있다.
따라서, 본 명세서는 픽셀들 간의 열화 편차를 완화할 수 있는 보상의 업데이트 주기를 빠르게 할 수 있도록 한 롤러블 표시장치와 그 구동 방법을 제공한다.
또한, 본 명세서는 픽셀들 간의 열화 편차를 보상함과 아울러 파워 온 프로세스의 시간 및 소비 전력을 줄일 수 있도록 한 롤러블 표시장치와 그 구동 방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 롤러블 표시장치는 다수의 픽셀들을 포함한 표시 화면을 갖는 플렉시블 표시패널; 상기 플렉시블 표시패널이 롤-인 또는 롤-아웃 되는 롤 케이스; 상기 표시 화면 중 일부가 노출되는 파셜 스크린 모드에서 상기 롤-아웃 되는 정도를 제어하여 상기 파셜 스크린 모드의 화면 비에 맞게 노출 화면의 크기를 정하고, 상기 노출 화면의 크기에 맞게 입력 영상 데이터를 스케일링하여 스케일 다운 데이터를 출력하는 제어회로; 1 프레임 중의 제1 시간 동안 상기 스케일 다운 데이터를 상기 노출 화면에 모두 기입하는 패널 구동회로; 및 상기 1 프레임 중에서 상기 제1 시간을 제외한 제2 시간 동안 상기 표시 화면에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱하는 센싱회로를 포함한다.
본 명세서의 다른 실시예에 따른 롤러블 표시장치는 다수의 픽셀 라인들이 배치되고 1 픽셀 라인에는 일 방향을 따라 이웃한 다수의 픽셀들이 포함된 표시 화면을 갖는 플렉시블 표시패널; 상기 플렉시블 표시패널이 롤-인 또는 롤-아웃 되는 롤 케이스; 파워 온 시점 이후에, 상기 롤 케이스 내부에 감겨 있는 상기 플렉시블 표시패널을 롤-아웃 시켜 상기 표시 화면을 상기 롤 케이스 바깥으로 노출시키는 제어회로; 상기 롤-아웃을 위한 롤-아웃 속도에 연동하여 상기 플렉시블 표시패널의 노출 화면이 확대될 때, 상기 롤-아웃 속도에 맞춰 상기 노출 화면의 픽셀 라인들에 입력 영상을 재현하기 위한 영상 데이터를 순차적으로 기입하는 패널 구동회로; 및 상기 파워 온 시점과 롤-아웃 시작 시점 사이의 제1 기간 동안 상기 롤 케이스 내부에 감겨 있는 상기 플렉시블 표시패널의 표시 화면 중에서 상기 롤-아웃 순서가 상대적으로 앞선 일부 비 노출 화면의 제1 픽셀 라인들을 우선적으로 센싱하고, 상기 롤-아웃 시작 시점 이후의 제2 기간 동안 아직 롤-아웃 되지 않은 나머지 비 노출 화면의 제2 픽셀 라인들을 상기 롤-아웃 속도에 맞춰 순차적으로 센싱하는 센싱 회로를 포함한다.
본 실시예는 다음과 같은 효과가 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 롤러블 표시장치는, 파셜 스크린 모드에서 픽셀들 간의 열화 편차를 완화할 수 있는 보상의 업데이트 주기를 빠르게 할 수 있다. 이 롤러블 표시장치는, 파셜 스크린 모드에서 동영상 응답 특성(Moving Picture Response Time, MPRT)까지 향상시켜 화질을 더욱 개선할 수 있다.
본 명세서의 다른 실시예에 따른 롤러블 표시장치는, 롤 케이스에 수용되어 있는 비 노출 화면을 대상으로 픽셀들의 구동 특성을 센싱하여, 픽셀들 간의 열화 편차를 보상함과 아울러 파워 온 프로세스의 시간 및 소비 전력을 줄일 수 있다.
본 명세서에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치의 외관을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치의 사용예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 플렉시블 표시패널의 거동에 따른 노출 화면의 크기 변화를 보여주는 도면이다.
도 5a는 풀 스크린 모드의 화면 크기를 보여주는 도면이다.
도 5b 내지 도 5d는 다양한 파셜 스크린 모드에서 화면 크기를 보여주는 도면들이다.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치에 포함된 일 픽셀 예시 구성과 그에 연결된 데이터 구동회로를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 명세서의 실시예에 따른 롤 케이스 내부에서 거동 중인 플렉시블 표시패널의 구동 특성을 센싱하기 위한 제반 구성을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치의 롤러와 모터 구동부를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치의 제1 구동 방안을 보여주는 모식도이다.
도 11은 도 10의 제1 구동 방안에 포함된 센싱 파형도이다.
도 12는 도 10의 제1 구동 방안에 포함된 데이터 기입 파형도이다.
도 13은 도 10의 제1 구동 방안을 구현하기 위한 구동 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 14는 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치의 제2 구동 방안을 보여주는 모식도이다.
도 15는 도 14의 제2 구동 방안에서 영상 데이터 기입 동작과 센싱 동작이 병렬적으로 진행되는 것을 보여주는 도면이다.
도 16은 도 14의 제2 구동 방안을 구현하기 위한 구동 방법을 보여주는 흐름도이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용될 수 있으나, 이 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하의 설명에서, 본 명세서와 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치의 외관을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치는 플렉시블 표시패널(100)과, 플렉시블 표시패널(100)의 일측을 지지하는 제1 지지부(170)와, 플렉시블 표시패널(100)의 타측을 지지하는 제2 지지부(180)를 포함할 수 있다.
제1 지지부(170)는 플렉시블 표시패널(100)의 일측을 지지하여 플렉시블 표시패널(100)이 거동될 때 패널의 구겨짐을 방지하는 역할을 한다. 제2 지지부(180)는 플렉시블 표시패널(100)이 수납될 수 있는 내부 공간을 포함한 롤 케이스로 구현될 수 있다. 이하, 제2 지지부(180)를 롤 케이스(180)로 명칭한다. 롤 케이스(180)의 내부 공간에서 롤-인(roll-in) 또는 롤-아웃(roll-out)을 위해 플렉시블 표시패널(100)이 거동될 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치의 사용예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 2를 참조하면, 플렉시블 표시패널(100)은 입력 영상이 재현되는 화면 영역을 포함한다. 사용자는 화면 영역을 통해 플렉시블 표시패널(100)로부터 출력되는 영상 정보를 인지할 수 있다(도 2의 (a)).
플렉시블 표시패널(100)은 롤 케이스 내로 롤-인 되거나 또는, 롤 케이스 바깥으로 롤-아웃될 수 있다. 플렉시블 표시패널(100)에는 소정의 롤러블이 부여되어, 감거나(rolling, 또는 winding), 펴는(unrolling, 또는 unwinding) 동작이 용이하게 반복적으로 수행될 수 있다. 플렉시블 표시패널(100)은, 패널(100)의 전면 방향으로 권취(Inner rolling) 또는 권출(Outer rolling)될 수 있고, 패널(100)의 배면 방향으로 권취(Inner rolling) 또는 권출(Outer rolling)될 수 있다(도 2의 (b) 및 (c)).
도 3을 참조하면, 플렉시블 표시패널(100)의 상태 변화(권취 및 권출)는 사용자에 의해 직접적으로 제공되는 물리적인 외력에 의한 것일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 플렉시블 표시패널(100)의 일단을 파지하고 이에 외력을 제공하여 플렉시블 표시패널(100)의 상태 변화를 구현할 수 있다(도 3의 (a)).
플렉시블 표시패널(100)의 상태 변화는 기 설정된 특정 신호에 응답하여, 선택된 구동 장치 및 구동 회로 등에 의해 제어될 수 있다.
일 예로, 플렉시블 표시패널(100)은 롤 케이스(180) 내부에 마련된 롤러(182) 의 외주면을 따라 권취 또는 권출될 수 있다. 롤러(182)는 대략 원통형의 형상을 가질 수 있다. 즉, 롤러(182)의 단면 형상은 원형일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 롤러(182)는 플렉시블 표시패널(100)의 권취 또는 권출이 용이한 형상들이라면 어떠한 형상으로도 구현될 수 있다. 롤러(182)는 모터와 같은 구동 장치에 의해 구동될 수 있다. 구동 장치는 튜블러 모터(Tubular Motor)일 수 있고, 이 경우 구동 장치는 롤러(182) 내에 구비될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 구동 장치는 제어부로부터의 신호에 동기하여, 전기 에너지를 기계 에너지로 전환할 수 있고, 기계 에너지를 롤러(182)에 제공할 수 있다. 플렉시블 표시패널(100)은 롤러(182)에 연동하여 권취, 권출될 수 있다.
다른 예로, 도시하지는 않았으나, 플렉시블 표시패널(100)은 구동 장치로부터 제공된 기계 에너지에 동기하여 가이드 레일을 따라 권취될 수 있다. 가이드 레일은 나선 형상(또는, 코일 형상)을 가질 수 있다. 플렉시블 표시패널(100)은 가이드 레일의 궤적을 따라 가이드된다. 가이드 레일을 따라 권취된 상태의 플렉시블 표시패널(100)은, 면 대 면이 서로 맞닿지 않고 소정의 간격만큼 이격되도록 구비된다. 따라서, 권취 시, 플렉시블 표시패널(100)의 면 대 면 사이에서 발생할 수 있는 충돌, 간섭을 최소화할 수 있다.
롤러블 표시장치는, 롤러(182) 또는 가이드 레일이 고정된 상태에서 플렉시블 표시패널(100)이 승강하는 형태로 구현될 수 있고, 플렉시블 표시패널(100)의 일단이 고정된 상태에서 롤러(182) 또는 가이드 레일이 승강하는 형태로 구현될 수도 있다(도 3의 (b),(c)).
이하의 실시예의 설명에서는 플렉시블 표시패널(100)이 롤러(182)의 회전 운동에 연동하여 롤-인 또는 롤-아웃되는 것을 중심으로 설명한다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 플렉시블 표시패널의 거동에 따른 노출 화면의 크기 변화를 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 플렉시블 표시패널(100)은 롤 케이스의 내부에 마련된 롤러(182)의 회전 운동에 연동하여 롤러의 외주면에 감겨지거나 또는 롤러의 외주면로부터 풀려짐으로써, 거동될 수 있다. 일 예로, 롤러(182)가 제1 회전 방향(R1)으로 회전할 때 플렉시블 표시패널(100)은 제1 방향(y1)을 따라 거동(롤-아웃) 되고, 플렉시블 표시패널(100)의 전체 화면이 롤 케이스 바깥으로 노출된다. 즉, 플렉시블 표시패널(100)의 전체 화면이 노출 화면(EA)이 된다. 다른 예로, 롤러(182)가 제2 회전 방향(R2)으로 회전할 때 플렉시블 표시패널(100)은 제2 방향(y2)을 따라 거동(롤-인) 되고, 플렉시블 표시패널(100)의 화면이 점차적으로 롤 케이스 내부로 수납된다. 즉, 플렉시블 표시패널(100)의 전체 화면이 노출 화면에서 비노출 화면(NA)으로 바뀐다. 비노출 화면(NA)은 롤 케이스에 의해 가려져 사용자에게 보여지지 않는 화면이다.
도 5a는 풀 스크린 모드의 화면 크기를 보여주는 도면이다. 그리고, 도 5b 내지 도 5d는 다양한 파셜 스크린 모드에서 화면 크기를 보여주는 도면들이다.
본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치는 도 5a 내지 도 5d와 같이 노출 화면 크기가 서로 다르게 설정된 다양한 화면 모드를 제공할 수 있다. 도 5a의 풀 스크린 모드(full screen mode 또는 액자 모드)에 따르면, 플렉시블 표시패널(100)의 전체 화면(100%)이 노출 화면으로 동작한다. 도 5b 내지 도 5d는 다양한 파셜 스크린 모드(partial screen mode)에서 화면 크기를 보여주는 것들로서, 파셜 스크린 모드에서 선택된 화면비에 따라 제1 지지부(170)와 롤 케이스(180) 사이의 거리가 가변될 수 있다.
호스트 시스템은 영상 콘텐츠나 사용자 명령에 따라 다양한 파셜 스크린 모드를 제공할 수 있다. 노출 화면의 크기는 모터의 회전량에 따라 가변될 수 있다. 호스트 시스템은 다양한 파셜 스크린 모드들에서, 노출 화면의 크기에 맞는 영상 데이터를 스케일링(scaling)하여 타이밍 콘트롤러로 전송한다.
호스트 시스템은 입력 영상의 콘텐츠나 사용자 명령에 따라 풀 스크린 모드에서 파셜 스크린 모드로 전환할 수 있다. 호스트 시스템은 TV 신호가 수신되거나 사용자가 TV 모드를 선택하면 모터를 구동하여 도 5b에 도시된 바와 같이 TV 모드의 화면비(x : y)를 16:9로 자동 조정할 수 있다. TV 모드에서 노출 화면의 크기는 전체 화면 대비 56.25% 이다.
호스트 시스템은 영상 콘텐츠가 영화이거나 사용자가 영화 모드를 선택하면 모터를 구동하여 도 5c에 도시된 바와 같이 화면비(x : y)를 영화 모드의 화면비 21:9로 자동 조정할 수 있다. 영화 모드에서 노출 화면의 크기는 전체 화면 대비 42.86% 이다.
호스트 시스템은 입력 신호가 영상 신호 없이 텍스트 정보만을 포함하거나 사용자가 정보 표시 모드를 선택하면 모터를 구동하여 도 5d에 도시된 바와 같이 화면비(x : y)를 정보 표시 모드의 화면비 10:1로 자동 조정할 수 있다. 정보 표시 모드에서 노출 화면의 크기는 전체 화면 대비 10% 이다.
파셜 스크린 모드는 롤러블 표시장치가 고정된 화면을 보여주지 않는 것에 대한 이점으로 할 수 있다. 파셜 스크린 모드는 사용자가 원하는 모드로 설정하여, 디스플레이 몰입감이나 디자인적인 요소로 활용될 수 있다. 그런데, 파셜 스크린 모드에서 화면비가 장시간 고정되면 파셜 스크린 모드로 구동되는 노출 화면의 픽셀들에 대한 스트레스가 가중될 수 있다. 이 경우, 전술한 본 실시예의 보상 방법으로 픽셀 열화를 보상하면 픽셀들의 열화로 인한 수명 및 휘도 저하, 잔상 등의 화질 문제가 효과적으로 해결될 수 있다.
이러한, 본 실시예에 따른 롤러블 표시장치는 파워 온 또는 오프되는 경우에 플렉시블 표시패널을 거동시킬 수 있고, 또한 화면 비가 바뀌는 경우(도 5a~도 5d 참조)에도 플렉시블 표시패널을 거동시킬 수 있다.
먼저, 파워 온 되는 경우, 플렉시블 표시패널은 롤-아웃을 위해 거동될 수 있다. 롤-아웃 동작시 플렉시블 표시패널은 롤러로부터 풀려지면서 롤 케이스 내부에서 외부를 향해 거동될 수 있다. 롤-아웃 동작은 플렉시블 표시패널의 일부 화면(파셜 스크린 모드) 또는 전체 화면(풀 스크린 모드)이 롤 케이스 바깥으로 노출될까지 수행될 수 있다.
다음으로, 파워 오프 되는 경우, 플렉시블 표시패널은 롤-인을 위해 거동될 수 있다. 롤-인 동작시 플렉시블 표시패널은 롤러에 감겨지면서 롤 케이스 내부에서 내부를 향해 거동될 수 있다. 롤-인 동작은 플렉시블 표시패널의 일부 또는 전체 화면이 롤 케이스 내부로 수납될까지 수행될 수 있다.
다음으로, 롤러블 표시장치의 화면 비가 바뀌는 경우, 플렉시블 표시패널은 롤-인 및 롤-아웃을 위해 거동될 수 있다. 플렉시블 표시패널의 전체 화면이 롤 케이스 내부로 수납될까지 롤-인 동작이 수행된 후에, 설정된 화면 비에 대응되도록 플렉시블 표시패널의 전체 화면 또는 일부 화면이 롤 케이스 바깥으로 노출되도록 롤-아웃 동작이 수행될 수 있다.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치를 보여주는 도면이다. 그리고, 도 7은 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치에 포함된 일 픽셀 예시 구성과 그에 연결된 데이터 구동회로를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치는 제어회로, 패널 구동회로, 센싱 회로, 메모리(124), 및 플렉시블 표시패널(100)을 포함한다.
플렉시블 표시패널(100)은 유효 표시영역(AA) 내에 마련된 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이는 데이터 라인들(102)과 게이트 라인들(103)에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성된 픽셀들(101)을 포함한다. 신호 라인들(102,103)과 픽셀들(101)에 의해 다수의 픽셀 라인들이 정의될 수 있다. 본 발명에서 설명되는 “픽셀 라인”은 물리적인 신호라인이 아니라, 게이트라인(103)의 연장 방향을 따라 서로 이웃한 픽셀들(103)과 신호 라인들의 집합체를 의미한다.
픽셀들(101) 각각은 발광 소자(EL), 구동 소자(DT), 프로그래밍부를 포함한다. 프로그래밍부는 적어도 하나 이상의 스위치 소자(ST1,ST2), 적어도 하나 이상의 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하여 구동 소자(DT)의 게이트-소스 간 전압을 설정한다. 구동 소자(DT)는 게이트-소스 간 전압에 따른 구동 전류를 생성한다. 발광 소자(EL)는 구동 전류에 따라 발광한다. 발광 소자(EL)는 유기 발광층을 포함한 유기 발광 다이오드로 구현될 수도 있고, 무기 발광층을 포함한 무기 발광 다이오드로 구현될 수도 있다. 구동 소자(DT)와 스위치 소자(ST1,ST2)는 NMOS로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
발광 소자(EL)의 애노드 전극은 제2 노드(N2)에 접속되고, 캐소드 전극은 저전위 픽셀 전압(EVSS)의 입력단에 접속된다. 구동 소자(DT)의 게이트전극은 제1 노드(N1)에 접속되고, 제1 전극은 고전위 픽셀 전압(EVDD)의 입력단에 접속되며, 제2 전극은 제2 노드(N2)에 접속된다. 제1 스위치 소자(ST1)는 데이터라인(102)과 제1 노드(N1) 사이에 접속되어 게이트라인(103)으로부터의 게이트신호(SCAN)에 따라 턴 온 된다. 제1 스위치 소자 (ST1)는 디스플레이 구동 또는 센싱 구동을 위한 프로그래밍 시에 턴 온 된다. 제1 스위치 소자(ST1)가 턴 온 될 때, 센싱용 데이터전압(VSEN) 또는 디스플레이용 데이터전압(VDIS)이 제1 노드(N1)에 인가된다. 제1 스위치 소자(ST1)의 게이트전극은 게이트라인(103)에 접속되고, 제1 전극은 데이터 라인(102에 접속되며, 제2 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 제2 스위치 소자(ST2)는 센싱라인과 제2 노드(N2) 사이에 접속되어 게이트라인(103)으로부터의 게이트신호(SCAN)에 따라 턴 온 된다. 제2 스위치 소자(ST2)는 디스플레이 구동 또는 센싱 구동을 위한 프로그래밍 시에 턴 온 되어, 기준 전압(VREF)을 제2 노드(N2)에 인가한다. 또한, 제2 스위치 소자(ST2)는 센싱 구동 중의 센싱 기간에서도 턴 온 되어 구동 소자(DT)에서 생성된 구동 전류를 센싱 라인에 인가한다. 제2 스위치 소자(ST2)의 게이트전극은 게이트라인(103)에 접속되고, 제1 전극은 센싱 라인에 접속되며, 제2 전극은 제2 노드(N2)에 접속된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 접속되어 구동 소자(DT)의 게이트-소스 간 전압을 일정 기간 동안 유지한다.
이러한 픽셀(101)에는 구동에 필요한 고전위 픽셀 전압(EVDD)과 저전위 픽셀 전압(EVSS)이 인가된다. 픽셀(101)을 구성하는 TFT들은 p 타입으로 구현되거나 또는, n 타입으로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 픽셀(101)을 구성하는 TFT들의 반도체층은, 아몰포스 실리콘 또는, 폴리 실리콘 또는, 산화물을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
패널 구동회로는 데이터 구동회로(140), 게이트 구동회로(130)를 포함하여 입력 영상의 픽셀 데이터를 플렉시블 표시패널(100)의 픽셀들(101)에 기입한다.
데이터 구동회로(140)는 데이터라인(102)을 통해 픽셀(101)의 제1 노드(N1)에 접속되고, 센싱 라인을 통해 픽셀(101)의 제2 노드(N2)에 접속될 수 있다. 픽셀(101)의 제2 노드(N2)에는 픽셀 전류가 흐르기 때문에, 데이터 구동회로(140)는 제2 스위치 소자(ST2)를 통해 제2 노드(N2)의 전압 또는 전류를 센싱할 수 있다.
데이터 구동회로(140)는 제1 구동전압 생성부(DAC1), 제2 구동전압 생성부(DAC2)를 포함할 수 있다. 제1 구동전압 생성부(DAC1)는 센싱용 데이터전압(VSEN)과 디스플레이용 데이터전압(VDIS)과 리커버리용 데이터전압(VREC)을 생성하여 데이터라인(102)에 공급한다. 디스플레이용 데이터전압(VDIS)은 입력 영상의 픽셀 데이터에 대한 디지털-아날로그 변환 결과로서, 계조값 및 보상값에 따라 픽셀 단위로 그 크기가 달라질 수 있다. 센싱용 데이터전압(VSEN)은 컬러 별로 구동소자의 구동 특성이 다름을 고려하여 R(적색),G(녹색),B(청색),W(백색) 픽셀들 단위로 다르게 설정될 수 있다. 리커버리용 데이터전압(VREC)은 실시간 센싱을 구현할 때, 센싱 직전의 디스플레이용 데이터전압(VDIS)과 동일한 전압이다.
데이터 구동회로(140)에는 센싱 회로(즉, 센싱부)가 실장될 수 있다. 센싱 라인은 연결 스위치(SX1,SX2)를 통해 기준전압(VREF)을 생성하는 제2 구동전압 생성부(DAC2)와 센싱부에 선택적으로 연결될 수 있다. 센싱 라인과 제2 구동전압 생성부(DAC2) 사이에는 제1 연결 스위치(SX1)가 접속되고, 센싱 라인과 센싱부 사이에는 제2 연결 스위치(SX2)가 접속된다. 제1 연결 스위치(SX1)와 제2 연결 스위치(SX2)는 선택적으로 턴 온 된다. 기준전압(VREF)이 픽셀(101)에 기입되는 타이밍에 동기하여 제1 연결 스위치(SX1)만이 턴 온 되고, 픽셀(101)의 구동 특성(전압 또는 전류)을 센싱하는 타이밍에 동기하여 제2 연결 스위치(SX2)만이 턴 온 된다.
센싱부는 센싱 구동을 위해, 픽셀들(101)의 구동 특성, 예컨대, 구동 소자(DT)의 문턱전압과 전자 이동도, 발광 소자(EL)의 동작점 전압(또는 턴 온 전압)을 센싱 라인들을 통해 센싱할 수 있다. 센싱부는 각 픽셀(101)에 흐르는 픽셀 전류를 직접 센싱하는 전류 센싱형 또는 각 픽셀(101)의 특정 노드에 충전된 전압을 센싱하는 전압 센싱형으로 구현될 수 있다. 센싱부는 미리 정해진 센싱 레인지에 따라 아날로그 센싱값들을 디지털 센싱 결과 데이터로 변환한 후, 메모리(124)에 출력한다.
게이트 구동회로(130)는 플렉시블 표시패널(100) 내에 내장될 수 있다. 게이트 구동회로(130)는 픽셀 어레이의 게이트라인들(102)에 연결된 복수의 스테이지들을 포함할 수 있다. 스테이지들은 픽셀들(101)의 스위치 소자들(ST1,ST2)을 제어하기 위한 게이트신호를 생성하여 게이트라인들(102)에 공급할 수 있다. 게이트신호는 디스플레이용 스캔 신호와 센싱용 스캔 신호를 포함한다.
제어회로는 호스트 시스템(50)과 타이밍 콘트롤러(20)를 포함한다.
호스트 시스템(50)은 입력 영상의 픽셀 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(120)로 전송한다. 호스트 시스템(50)은 시스템 보드 상에 실장된다. 호스트 시스템(50)은 사용자 명령/데이터를 수신하는 입력부, 메인 전원을 발생하는 메인 전원부, 모터 구동부에 연결될 수 있다. 호스트 시스템(50)은 롤러블 표시장치의 전반적인 기능을 제어하고 방송 신호 수신 모듈, 셋톱 케이스, 메모리 등의 비디오 소스로부터 영상 신호를 수신하여 타이밍 콘트롤러(120)로 전송한다. 메인 전원부는 상용 교류 전원 또는 배터리에 연결되어 호스트 시스템(50)의 직류 전원을 발생한다. 또한, 메인 전원부는 디스플레이 전원부에 직류 전원을 공급한다.
호스트 시스템(50)은 외부의 비디오 소스에 연결되는 인터페이스와 음향 출력부를 더 포함한다. 호스트 시스템(50)은 화면 비에 맞는 해상도로 입력 영상의 픽셀 데이터를 스케일링(scaling)한다. 호스트 시스템(50)은 스케일링된 입력 영상의 픽셀 데이터 및 타이밍 신호를 타이밍 콘트롤러(120)로 전송하고 또한, 도 5a 내지 도 5d와 같은 화면 모드 각각을 지시하는 모드 신호를 타이밍 콘트롤러(120)로 전송한다.
호스트 시스템(50)은 화면 모드들 각각을 지시하는 모드 신호를 모터 구동부에 공급한다. 모터 구동부는 모드 신호에 응답하여 화면 모드들 각각에서 정의된 화면 크기에 따라 미리 설정된 회전량으로 모터를 구동하여 노출 화면의 크기를 자동 조절한다.
타이밍 콘트롤러(120)는 호스트 시스템(50)으로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 메인 클럭 (MCLK)등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(140)와 게이트 구동회로(130)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 데이터 구동회로(140)를 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 게이트 구동회로(130)를 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다.
타이밍 콘트롤러(120)는 호스트 시스템(50)으로부터 입력 영상의 픽셀 데이터를 입력 받은 후, 메모리(24)에 저장된 보상 파라미터를 이용하여 픽셀 데이터를 보정한 후, 데이터 구동회로(140)에 공급할 수 있다. 플렉시블 표시패널(100)은 타이밍 컨트롤러(120), 데이터 구동회로(140), 게이트 구동회로(130) 등과 전기적으로 연결 및 접속되어 모듈화될 수 있다. 게이트 구동회로(130)는 GIP(Gate driver In Panel) 방식으로 플렉시블 표시패널(100)의 비표시 영역상에 형성됨으로써, 플렉시블 표시패널(100)의 롤-인 또는 롤-아웃을 용이하게 할 수 있다.
데이터 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; 이하 "PCB"라 함)(135)은 제1 연결 부재(145)를 통해 플렉시블 표시패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 연결 부재(145) 상에는 데이터 구동회로(140)가 실장된다. 제1 연결 부재(145)는 데이터 구동회로(140)가 실장된 COF(Chip On Film)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 연결 부재(145)는 TCP(Tape Carrier Package) 방식으로 구현되어 데이터 PCB(135)와 플렉시블 표시패널(100)을 전기적으로 연결시킬 수도 있다.
데이터 PCB(135)는 제2 연결 부재(127)를 통해 콘트롤 보드(125)와 연결될 수 있다. 콘트롤 보드(125)에는 타이밍 컨트롤러(120)와 메모리(124) 등이 실장된다. 메모리(120)에는 각 픽셀(101)에 대응되는 보상 파라미터가 등재된다. 보상 파라미터는 반복적인 전기적 센싱 동작에 의해 업데이트될 수 있다. 제2 연결 부재(127)는 FFC(Flexible Flat Cable)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 콘트롤 보드(125)는 호스트 시스템(50), 전원 발생부 등과 연결 케이블을 통해 연결될 수 있다.
도 8은 본 명세서의 실시예에 따른 롤 케이스 내부에서 거동 중인 플렉시블 표시패널의 구동 특성(또는 전기적 특성)을 센싱하기 위한 제반 구성을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치의 롤러와 모터 구동부를 보여주는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 롤 케이스(180)의 콤팩트한 구성을 위해, 타이밍 컨트롤러(120)와 메모리(124)가 실장된 콘트롤 보드(125)는 롤러(182)에 마련된 수납홀 내에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 롤 케이스(180)에는 롤러(182)에 연결된 모터(310)와, 모터 구동부(300)가 더 배치될 수 있다.
플렉시블 표시패널(100)은 롤러(182)에 감겨진다. 모터(310)의 회전에 따라 롤러(182)가 회전하면, 롤러(182)를 따라 플렉시블 표시패널(100)이 컬럼 방향(y1,y2)으로 이동한다. 사용자는 롤러블 표시장치의 정면에서 롤 케이스(180) 바깥의 노출 화면(EA)을 볼 수 있고, 롤 케이스(180) 내부에 위치하는 비 노출 화면(NA)을 볼 수 없다.
<제1 구동 방안>
도 10은 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치의 제1 구동 방안을 보여주는 모식도이다. 도 11은 도 10의 제1 구동 방안에 포함된 센싱 파형도이다. 도 12는 도 10의 제1 구동 방안에 포함된 데이터 기입 파형도이다. 그리고, 도 13은 도 10의 제1 구동 방안을 구현하기 위한 구동 방법을 보여주는 흐름도이다.
본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치의 제1 구동 방안은, 파셜 스크린 모드에서 픽셀들 간의 열화 편차를 완화할 수 있는 보상의 업데이트 주기를 빠르게 하기 위한 것이다. 이러한 제1 구동 방안에 따르면, 파셜 스크린 모드에서 동영상 응답 특성(Moving Picture Response Time, MPRT)까지 향상시켜 화질을 더욱 개선할 수 있다.
롤러블 표시장치에서는 사용자 니즈(needs)에 따라 전체 화면을 구동하는 풀 스크린 모드뿐만 아니라 화면의 일부 영역만 구동하는 파셜 스크린 모드가 존재한다. 파셜 스크린 모드에서는, 전체 패널에서 구동 영역(롤-아웃 영역)과 비 구동 영역(롤-인 영역)이 존재하며 1 프레임 시간 동안 구동 영역에만 영상 데이터 기입을 위한 주사(스캔)가 이뤄진다. 따라서 비 구동 영역에 대한 주사(스캔) 시간이 잉여 시간(여분 시간)으로 발생할 수 있으며, 그 여분 시간을 활용하여 실시간 보상을 위한 센싱 및/또는 BDI(Black Data Insertion) 동작 등이 구현될 수 있다. 전체 패널에서 구동 영역은 롤 케이스 바깥으로 펼쳐진 노출 화면(EA)이 되고, 비 구동 영역은 롤 케이스 내부에 감겨져 비 노출 화면(NA)이 된다. 예를 들어 120Hz 기준 전체 QXGA 해상도를 갖는 롤러블 표시장치가 16:9 비율의 파셜 구동하는 경우, 비 구동 영역에 대한 여분 시간을 1 프레임 마다 4.8msec 확보할 수 있다. 이 여분 시간은 1 프레임 중의 수직 블랭크 기간(BT) 대비 몇 배에서 몇십 배까지 긴 시간이다. 이 여분 시간을 이용하여 복수의 픽셀 라인들을 실시간으로 센싱 할 수 있으며 센싱을 통한 정보를 이용하여 보상을 진행하거나 BDI를 진행할 수 있다.
장 시간 파셜 구동 진행 후에 전체 구동시 발생할 수 있는 큰 이슈 중에 하나는 구동 영역과 비구동 영역 간의 열화 편차로 인해 휘도 단차가 생기고 유니포머티(Uniformity)가 저하될 수 있다는 것이다. 이와 같은 현상을 개선하기 위해서는 빠른 실시간 센싱 및 보상 주기가 필요한 데, 기존과 같이 수직 블랭크 기간(BT)만을 이용하여 실시간 센싱을 진행하는 것만으로는 센싱 및 보상의 업데이트 주기를 단축시키기 어렵다. 본 발명은 파셜 구동에서의 비구동 영역 시간(여분 시간)을 이용하여 실시간 센싱을 진행한다. 120Hz 기준 수직 블랭크 기간(BT)을 이용하여 1 픽셀 라인을 센싱한다면 패널의 모든 픽셀들을 보상하기까지는 51초가 필요하다. 하지만 본 발명과 같이 비구동 영역 시간(여분 시간)을 이용하여 패널의 모든 픽셀들을 보상한다면 업데이트 주기가 3.2초로서 기존 대비 90% 이상 업데이트 주기를 단축할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 빠르게 보상 업데이트를 진행하여 풀 스크린 모드로 전환할 때 구동 영역과 비구동 영역 간의 열화 편차를 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 본 발명은 전술한 방법으로 빠르게 보상한 후에, 실시간 모니터링을 통해 열화에 따른 패널 변화를 모니터링 할 수 있다. 본 발명은 구동 영역과 비구동 영역의 센싱값의 편차가 없다고 판단되면 보상 업데이트를 수행하지 않을 수 있다. 본 발명은 복수개의 대표 픽셀라인들을 통해 센싱 값의 편차가 없다고 판단될 경우 구동 영역의 구동 성능을 향상시킬 수 있는 방안으로 MPRT 개선을 위한 BDI 동작을 수행할 수 있다.
이와 같이, 제1 구동 방안은 롤러블 표시장치의 파셜 스크린 모드에서 발생하는 여분 시간을 이용하여 화질 개선을 위해 필요한 추가 동작을 진행함으로써 휘도 유니포머티 특성을 개선함과 아울러, 및 동영상 응답특성까지 개선할 수 있다. 이하, 제1 구동 방안을 위한 장치 및 방법을 자세히 설명한다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치는 다수의 픽셀들을 포함한 표시 화면을 갖는 플렉시블 표시패널과, 플렉시블 표시패널이 롤-인 또는 롤-아웃 되는 롤 케이스를 갖는다. 또한, 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치는 제어회로, 패널 구동회로, 및 센싱회로를 포함한다.
제어회로는 표시 화면 중 일부가 노출되는 파셜 스크린 모드에서 롤-아웃 되는 정도를 제어하여 파셜 스크린 모드의 화면 비에 맞게 노출 화면(EA)의 크기를 정하고, 노출 화면(EA)의 크기에 맞게 입력 영상 데이터를 스케일링하여 스케일 다운 데이터를 출력한다(S131,S132).
패널 구동회로는 1 프레임 중의 제1 시간(CT1) 동안 스케일 다운 데이터를 디스플레이용 스캔 신호에 동기시켜 노출 화면(EA)에 모두 기입한다(S133). 그러면, 센싱회로는 1 프레임 중에서 제1 시간(CT1)을 제외한 제2 시간(CT2)(여분 시간) 동안 표시 화면에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱한다(S134).
여기서, 1 프레임은 표시 화면이 모두 노출되는 풀 스크린 모드에서의 풀 영상 데이터의 기입 시간을 기준으로 미리 정해진다. 그리고, 풀 영상 데이터의 기입 시간은, 풀 영상 데이터의 기입이 이뤄지는 풀 수직 액티브 기간(AT)과 풀 영상 데이터의 기입이 중지되는 풀 수직 블랭크 기간(BT)을 포함한다. 이때, 제2 시간(CT2)은 풀 수직 액티브 기간(AT)에서 제1 시간(CT1)을 제외한 제3 시간(CT3)과 풀 수직 블랭크 기간(BT)을 포함한다.
센싱회로는 제2 시간(CT2) 동안 센싱용 스캔 신호에 동기시켜 복수의 픽셀 라인들을 1 픽셀 라인씩 순차적으로 센싱할 수 있다. 센싱회로는 복수 프레임들에 포함된 제2 시간들(CT2)을 활용하여 표시 화면에 포함된 픽셀 라인들을 모두 센싱할 수 있다.
센싱회로에 구현되는 센싱 구동 타이밍은 도 11과 같다. 도 7을 결부하여 설명하면, 센싱 구동 타이밍은 셋 업 기간(①), 센싱 및 샘플링 기간(②), 리커버리 기간(③) 및 발광 기간(④)을 포함할 수 있다. 셋 업 기간(①)에서는 제1 및 제2 스위치 소자들(ST1,ST2)과 제1 연결 스위치(SX1)가 온 되어, 구동 소자(DT)의 게이트-소스 간 전압이 센싱 조건에 맞게 프로그래밍 된다. 센싱 기간(②)에서는 센싱 조건에 맞는 픽셀 전류가 구동 소자(DT)에 흐르며, 이러한 픽셀 전류가 제2 연결 스위치(SX2)를 통해 센싱부에 공급되어 샘플링된다. 셋 업 기간(①)과 센싱 및 샘플링 기간(②)에서는 발광 소자(EL)의 발광이 멈춘다. 리커버리 기간(③)에서는 발광 소자(EL)의 발광을 재개시키기 위해 리커버리용 데이터전압(VREC)이 픽셀(101)에 인가된다. 리커버리 기간(③)에서는 제1 및 제2 스위치 소자들(ST1,ST2)과 제1 연결 스위치(SX1)가 다시 온 되어, 구동 소자(DT)의 게이트-소스 간 전압이 원래의 발광 조건(즉, 센싱 구동 직전의 발광 조건)에 맞게 프로그래밍 된다. 발광 기간(④)에서는 원래의 발광 조건에 맞는 픽셀 전류가 구동 소자(DT)에 흐르며, 이러한 픽셀 전류에 의해 발광 소자(EL)가 발광되어 센싱 구동 직전에 표시했던 원래의 영상이 다시 구현된다.
센싱회로는 제2 시간(CT2) 동안 노출 화면(EA)의 적어도 일부에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱하거나 또는, 제2 시간(CT2) 동안 표시 화면 중에서 롤 케이스 내부에 수용되어 있는 비 노출 화면(NA)의 적어도 일부에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱할 수 있다.
센싱회로는 제2 시간(CT2) 동안 노출 화면(EA)의 적어도 일부에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱함과 아울러, 비 노출 화면(NA)의 적어도 일부에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱할 수 있다.
한편, 제어회로는 픽셀 라인들 중에서 미리 선정된 복수의 대표 픽셀 라인들로부터 얻어진 센싱값들을 비교하고, 상기 센싱값들 간의 편차가 미리 정해진 임계값보다 작은 경우 BDI 제어신호를 생성할 수 있다. 그러면, 패널 구동회로는 BDI 제어신호에 응답하여 제2 시간(CT2)을 통해 저계조 데이터를 노출 화면(EA)에 기입할 수 있다. 여기서, 저계조 데이터는 스케일 다운 데이터에 따른 픽셀들의 발광을 중지시킬 수 있는 데이터이며, 일예로서 블랙 계조 데이터일 수 있다.
패널 구동회로에 의해 구현되는 BDI 구동 타이밍은 도 12와 같다. 도 7을 결부하여 설명하면, BDI 구동 타이밍은 프로그래밍 기간(Tp), 발광 기간(Te), 및 블랙 표시 기간(Tb)을 포함한다. 프로그래밍 기간(Tp)은 게이트신호(SCAN)의 제1 펄스(P1)에 동기되고, 블랙 표시 기간(Tb)은 게이트신호(SCAN)의 제2 펄스(P2)에 동기된다. 프로그래밍 기간(Tp)에서는 구동 소자(DT)의 게이트-소스 간 전압이 발광 조건에 맞게 프로그래밍 된다. 그러면, 발광 기간(Te)에서는 발광 조건에 맞는 픽셀 전류가 구동 소자(DT)에 흐르며, 이러한 픽셀 전류에 의해 발광 소자(EL)가 발광되어 입력 영상이 구현된다. 블랙 표시 기간(Tb)에서는 발광 소자(EL)의 발광을 중지시키기 위해 저계조 데이터전압(VBDI)이 픽셀(101)에 인가된다. 이러한 저계조 데이터전압(VBDI)에 의해 구동 소자(DT)가 턴 오프 되고, 발광 소자(EL)는 발광을 멈춘다. 저계조 데이터전압(VBDI)은 블랙 계조 전압일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. BDI 구동을 통해 발광 기간들 사이마다 블랙 표시 기간을 배치시키면, 임펄스 구동과 같은 효과가 있다. 즉, 동영상 응답 특성이 좋아지기 때문에, 홀드 타입 표시장치에서 주로 문제되는 모션 블러링(Motion Blurring)과 모션 테일링(Motion Tailing) 같은 사이드 이펙트가 줄어드는 효과가 있다.
<제2 구동 방안>
도 14는 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치의 제2 구동 방안을 보여주는 모식도이다. 도 15는 도 14의 제2 구동 방안에서 영상 데이터 기입 동작과 센싱 동작이 병렬적으로 진행되는 것을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 16은 도 14의 제2 구동 방안을 구현하기 위한 구동 방법을 보여주는 흐름도이다.
파워 온 프로세스는 파워 온 시점부터 롤-아웃 동작이 완료되는 시점까지의 동작 과정을 의미한다. 파워 온 프로세스가 길면, 사용 불편성과 소비전력이 증대된다. 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치의 제2 구동 방안은, 롤 케이스에 수용되어 있는 비 노출 화면(NA)을 대상으로 픽셀들의 구동 특성을 센싱하여, 픽셀들 간의 열화 편차를 보상함과 아울러 파워 온 프로세스의 시간 및 소비 전력을 줄이기 위한 것이다. 상기 제2 구동 방안은 미리 설정된 롤링 속도를 고려하여, 비 노출 화면(NA)의 일부 픽셀 라인만을 대상으로 우선 센싱 동작을 수행한다. 상기 제2 구동 방안은 우선 센싱 동작을 위해 상기 일부 픽셀 라인에 적용될 업데이트 보상값들만을 메모리로부터 다운 로딩하기 때문에, 파워 온 시점부터 롤-아웃 시작 시점까지 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 상기 제2 구동 방안은 롤-아웃 시작 시점 이후에 노출 화면의 픽셀 라인들을 순차적으로 디스플레이 구동시킴과 아울러, 비 노출 화면의 픽셀 라인들을 롤-아웃 속도에 맞춰 순차적으로 센싱한다. 즉, 제2 구동 방안은 롤-아웃 시작 시점 이후에 롤-아웃 속도를 고려하여 디스플레이 구동과 센싱 구동을 병행적으로 진행함으로써, 파워 온 프로세스의 시간을 줄일 수 있다. 제2 구동 방안은 파워 온 프로세스에서 픽셀의 구동 소자의 구동 특성뿐만 아니라 발광 소자의 구동 특성까지 센싱할 수 있다. 이하, 제2 구동 방안을 위한 장치 및 방법을 자세히 설명한다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치는 다수의 픽셀 라인들이 배치되고 1 픽셀 라인에는 일 방향을 따라 이웃한 다수의 픽셀들이 포함된 표시 화면을 갖는 플렉시블 표시패널과, 플렉시블 표시패널이 롤-인 또는 롤-아웃 되는 롤 케이스를 갖는다. 또한, 본 명세서의 실시예에 따른 롤러블 표시장치는 제어회로, 패널 구동회로, 센싱 회로, 및 메모리를 포함한다.
제어회로는 파워 온 시점 이후에, 롤 케이스 내부에 감겨 있는 플렉시블 표시패널을 롤-아웃 시켜 표시 화면을 롤 케이스 바깥으로 노출한다(S161).
센싱 회로는 파워 온 시점과 롤-아웃 시작 시점 사이의 제1 기간 동안 롤 케이스 내부에 감겨 있는 플렉시블 표시패널의 표시 화면 중에서 롤-아웃 순서가 상대적으로 앞선 일부 비 노출 화면의 제1 픽셀 라인들을 우선적으로 센싱한다(S162). 이때, 제어회로는 제1 기간 동안 제1 픽셀 라인들에 대한 제1 업데이트 보상값들만을 메모리로부터 우선적으로 다운 로딩하여 패널 구동회로에 공급한다.
패널 구동회로는 롤-아웃을 위한 롤-아웃 속도에 연동하여 플렉시블 표시패널의 노출 화면이 확대될 때, 롤-아웃 속도에 맞춰 노출 화면의 픽셀 라인들에 입력 영상을 재현하기 위한 영상 데이터를 순차적으로 기입한다(S163, S164). 패널 구동회로는 제1 기간 동안 제1 업데이트 보상값들에 기초한 제1 센싱용 데이터를 제1 픽셀 라인들에 기입한다.
센싱회로는 롤-아웃 시작 시점 이후의 제2 기간 동안 아직 롤-아웃 되지 않은 나머지 비 노출 화면의 제2 픽셀 라인들을 롤-아웃 속도에 맞춰 순차적으로 센싱한다(S165). 이때, 제어회로는 제2 기간 동안 제2 픽셀 라인들에 대한 제2 업데이트 보상값들을 메모리로부터 순차적으로 다운 로딩하여 패널 구동회로에 공급한다. 그러면, 패널 구동회로는 제2 기간 동안 제2 업데이트 보상값들에 기초한 제2 센싱용 데이터를 제2 픽셀 라인들에 기입한다.
제2 기간 동안, 노출 화면의 픽셀 라인들에 영상 데이터를 기입하는 동작과, 나머지 비 노출 화면의 제2 픽셀 라인들에 대한 센싱 동작은 병렬적으로 진행된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 명세서의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100 : 플렉시블 표시패널 120 : 타이밍 콘트롤러
180 : 롤 케이스 124 : 메모리

Claims (15)

  1. 다수의 픽셀들을 포함한 표시 화면을 갖는 플렉시블 표시패널;
    상기 플렉시블 표시패널이 롤-인 또는 롤-아웃 되는 롤 케이스;
    상기 표시 화면 중 일부가 노출되는 파셜 스크린 모드에서 상기 롤-아웃 되는 정도를 제어하여 상기 파셜 스크린 모드의 화면 비에 맞게 노출 화면의 크기를 정하고, 상기 노출 화면의 크기에 맞게 입력 영상 데이터를 스케일링하여 스케일 다운 데이터를 출력하는 제어회로;
    1 프레임 중의 제1 시간 동안 상기 스케일 다운 데이터를 상기 노출 화면에 모두 기입하는 패널 구동회로; 및
    상기 1 프레임 중에서 상기 제1 시간을 제외한 제2 시간 동안 상기 표시 화면에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱하는 센싱회로를 포함한 롤러블 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 1 프레임은 상기 표시 화면이 모두 노출되는 풀 스크린 모드에서의 풀 영상 데이터의 기입 시간을 기준으로 미리 정해지며,
    상기 풀 영상 데이터의 기입 시간은, 상기 풀 영상 데이터의 기입이 이뤄지는 풀 수직 액티브 기간과 상기 풀 영상 데이터의 기입이 중지되는 풀 수직 블랭크 기간을 포함한 롤러블 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 시간은 상기 풀 수직 액티브 기간에서 상기 제1 시간을 제외한 제3 시간과 상기 풀 수직 블랭크 기간을 포함한 롤러블 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 센싱회로는,
    상기 제2 시간 동안 상기 노출 화면의 적어도 일부에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱하는 롤러블 표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 센싱회로는,
    상기 제2 시간 동안 상기 표시 화면 중에서 상기 롤 케이스 내부에 수용되어 있는 비 노출 화면의 적어도 일부에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱하는 롤러블 표시장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 센싱회로는,
    상기 제2 시간 동안, 상기 노출 화면의 적어도 일부에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱함과 아울러, 상기 표시 화면 중에서 상기 롤 케이스 내부에 수용되어 있는 비 노출 화면의 적어도 일부에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱하는 롤러블 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 화면은 다수의 픽셀 라인들을 포함하고, 상기 픽셀 라인들 각각은 일 방향을 따라 서로 이웃한 다수의 픽셀들을 가지며,
    상기 센싱회로는 상기 제2 시간 동안 복수의 상기 픽셀 라인들을 1 픽셀 라인씩 순차 센싱하는 롤러블 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 센싱 회로는 복수 프레임들에 포함된 상기 제2 시간들을 활용하여 상기 표시 화면에 포함된 상기 픽셀 라인들을 모두 센싱하는 롤러블 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어회로는 상기 픽셀 라인들 중에서 미리 선정된 복수의 대표 픽셀 라인들로부터 얻어진 센싱값들을 비교하고, 상기 센싱값들 간의 편차가 미리 정해진 임계값보다 작은 경우 BDI 제어신호를 생성하고,
    상기 패널 구동회로는 상기 BDI 제어신호에 응답하여 상기 제2 시간을 통해 저계조 데이터를 상기 노출 화면에 기입하고,
    상기 저계조 데이터는 상기 스케일 다운 데이터에 따른 픽셀들의 발광을 중지시키기 위한 데이터인 롤러블 표시장치.
  10. 다수의 픽셀들을 포함한 표시 화면을 갖는 플렉시블 표시패널과, 상기 플렉시블 표시패널이 롤-인 또는 롤-아웃 되는 롤 케이스를 갖는 롤러블 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 표시 화면 중 일부가 노출되는 파셜 스크린 모드에서 상기 롤-아웃 되는 정도를 제어하여 상기 파셜 스크린 모드의 화면 비에 맞게 노출 화면의 크기를 정하고, 상기 노출 화면의 크기에 맞게 입력 영상 데이터를 스케일링하여 스케일 다운 데이터를 출력하는 단계;
    1 프레임 중의 제1 시간 동안 상기 스케일 다운 데이터를 상기 노출 화면에 모두 기입하는 단계; 및
    상기 1 프레임 중에서 상기 제1 시간을 제외한 제2 시간 동안 상기 표시 화면에 포함된 픽셀들의 구동 특성을 센싱하는 단계를 포함한 롤러블 표시장치의 구동방법.
  11. 다수의 픽셀 라인들이 배치되고 1 픽셀 라인에는 일 방향을 따라 이웃한 다수의 픽셀들이 포함된 표시 화면을 갖는 플렉시블 표시패널;
    상기 플렉시블 표시패널이 롤-인 또는 롤-아웃 되는 롤 케이스;
    파워 온 시점 이후에, 상기 롤 케이스 내부에 감겨 있는 상기 플렉시블 표시패널을 롤-아웃 시켜 상기 표시 화면을 상기 롤 케이스 바깥으로 노출시키는 제어회로;
    상기 롤-아웃을 위한 롤-아웃 속도에 연동하여 상기 플렉시블 표시패널의 노출 화면이 확대될 때, 상기 롤-아웃 속도에 맞춰 상기 노출 화면의 픽셀 라인들에 입력 영상을 재현하기 위한 영상 데이터를 순차적으로 기입하는 패널 구동회로; 및
    상기 파워 온 시점과 롤-아웃 시작 시점 사이의 제1 기간 동안 상기 롤 케이스 내부에 감겨 있는 상기 플렉시블 표시패널의 표시 화면 중에서 상기 롤-아웃 순서가 상대적으로 앞선 일부 비 노출 화면의 제1 픽셀 라인들을 우선적으로 센싱하고, 상기 롤-아웃 시작 시점 이후의 제2 기간 동안 아직 롤-아웃 되지 않은 나머지 비 노출 화면의 제2 픽셀 라인들을 상기 롤-아웃 속도에 맞춰 순차적으로 센싱하는 센싱 회로를 포함한 롤러블 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 픽셀 라인들에 대한 제1 업데이트 보상값들과, 상기 제2 픽셀 라인들에 대한 제2 업데이트 보상값들이 저장된 메모리를 더 포함하고,
    상기 제어회로는, 상기 제1 기간 동안 상기 제1 업데이트 보상값들만을 상기 메모리로부터 우선적으로 다운 로딩하여 상기 패널 구동회로에 공급하고, 상기 제2 기간 동안 상기 제2 업데이트 보상값들을 상기 메모리로부터 순차적으로 다운 로딩하여 상기 패널 구동회로에 공급하며,
    상기 패널 구동회로는, 상기 제1 기간 동안 상기 제1 업데이트 보상값들에 기초한 제1 센싱용 데이터를 상기 제1 픽셀 라인들에 기입하고, 상기 제2 기간 동안 상기 제2 업데이트 보상값들에 기초한 제2 센싱용 데이터를 상기 제2 픽셀 라인들에 기입하는 롤러블 표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 기간 동안, 상기 노출 화면의 픽셀 라인들에 상기 영상 데이터를 기입하는 동작과, 상기 나머지 비 노출 화면의 제2 픽셀 라인들에 대한 센싱 동작은 병렬적으로 진행되는 롤러블 표시장치.
  14. 다수의 픽셀 라인들이 배치되고 1 픽셀 라인에는 일 방향을 따라 이웃한 다수의 픽셀들이 포함된 표시 화면을 갖는 플렉시블 표시패널과, 상기 플렉시블 표시패널이 롤-인 또는 롤-아웃 되는 롤 케이스를 갖는 롤러블 표시장치의 구동방법에 있어서,
    파워 온 시점 이후에, 상기 롤 케이스 내부에 감겨 있는 상기 플렉시블 표시패널을 롤-아웃 시켜 상기 표시 화면을 상기 롤 케이스 바깥으로 노출시키는 단계;
    상기 롤-아웃을 위한 롤-아웃 속도에 연동하여 상기 플렉시블 표시패널의 노출 화면이 확대될 때, 상기 롤-아웃 속도에 맞춰 상기 노출 화면의 픽셀 라인들에 입력 영상을 재현하기 위한 영상 데이터를 순차적으로 기입하는 단계; 및
    상기 파워 온 시점과 롤-아웃 시점 사이의 제1 기간 동안 상기 롤 케이스 내부에 감겨 있는 상기 플렉시블 표시패널의 표시 화면 중에서 상기 롤-아웃 순서가 상대적으로 앞선 일부 비 노출 화면의 제1 픽셀 라인들을 우선적으로 센싱하고, 상기 롤-아웃 시점 이후의 제2 기간 동안 아직 롤-아웃 되지 않은 나머지 비 노출 화면의 제2 픽셀 라인들을 상기 롤-아웃 속도에 맞춰 순차적으로 센싱하는 단계를 포함한 롤러블 표시장치의 구동방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 픽셀 라인들에 대한 제1 업데이트 보상값들과, 상기 제2 픽셀 라인들에 대한 제2 업데이트 보상값들이 저장된 메모리를 참조하는 단계를 더 포함하고,
    상기 메모리를 참조하는 단계는,
    상기 제1 기간 동안 상기 제1 업데이트 보상값들만을 상기 메모리로부터 우선적으로 다운 로딩하여 상기 패널 구동회로에 공급하고, 상기 제2 기간 동안 상기 제2 업데이트 보상값들을 상기 메모리로부터 순차적으로 다운 로딩하는 단계; 및
    상기 제1 기간 동안 상기 제1 업데이트 보상값들에 기초한 제1 센싱용 데이터를 상기 제1 픽셀 라인들에 기입하고, 상기 제2 기간 동안 상기 제2 업데이트 보상값들에 기초한 제2 센싱용 데이터를 상기 제2 픽셀 라인들에 기입하는 단계를 포함한 롤러블 표시장치의 구동방법.
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