KR20220018377A - 표시장치 - Google Patents

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박종진
오의열
나병현
류정원
이한결
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 개시의 실시예들은 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 이동형 센서 구조와 이를 활용한 보상 기능을 제공하는 표시장치에 관한 것이다. 이에 따라, 표시패널의 서브픽셀들에 대한 복잡한 센싱 구동을 수행하지 않고도, 서브픽셀들의 휘도 특성을 알아내어 서브픽셀들 간의 휘도 편차를 줄여주거나 제거할 수 있다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 개시의 실시예들은 표시장치에 관한 것이다.
현재 개발되고 있는 표시장치 중에는 표시패널이 스스로 발광하는 자발광 표시장치가 있다. 이러한 자발광 표시장치의 표시패널은 스스로 발광하기 위하여, 발광소자와 이를 구동하기 위한 구동 트랜지스터 등으로 구성된 서브픽셀들을 포함할 수 있다.
자발광 표시장치의 표시패널에 배치된 구동 트랜지스터들 및 발광소자들 등의 회로소자들은 각기 고유한 특성치를 갖는다. 예를 들어, 구동 트랜지스터는 문턱전압, 이동도 등의 고유한 특성치를 갖고, 발광소자는 문턱전압 등의 고유한 특성치를 갖는다.
각 서브픽셀 내 회로소자는 구동 시간에 따라 열화(Degradation)가 진행되어, 고유한 특성치가 변할 수 있다. 각 서브픽셀마다 구동 시간의 차이가 있을 수 있고, 이로 인해, 서브픽셀들의 회로소자 간의 특성치 변화 정도가 다를 수 있다. 따라서, 구동 시간이 경과함에 따라 서브픽셀들의 특성치 편차가 발생하게 되어 서브픽셀들 간의 휘도 편차가 발생할 수 있다. 이러한 서브픽셀들 간의 휘도 편차는 표시패널의 휘도 균일도를 저하시키고, 결국에는 화상 품질 저하를 발생시키는 주요 요인이 될 수 있다.
이에, 서브픽셀들 간의 휘도 편차를 센싱하고 보상해주기 위한 다양한 보상 기술이 개발되었다. 하지만, 현재 개발되고 있는 보상 기술들의 경우, 서브픽셀들 간의 휘도 편차를 센싱하기 위한 복잡한 서브픽셀 구조와 복잡한 신호 배선 구조를 필수적으로 구비해야 하고, 이와 같이 복잡한 구조를 갖는 서브픽셀들의 특성치들을 센싱하기 위한 구동 방법 또한 복잡할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 복잡한 서브픽셀 구조 및 복잡한 신호 배선 구조 없이도, 그리고, 복잡한 센싱 구동을 수행하지 않고도, 서브픽셀들의 휘도를 센싱하고 서브픽셀들의 휘도 편차를 보상해줄 수 있는 표시장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 표시패널의 외부에 이동형 센서 구조를 갖고, 이를 활용하여 정확한 보상 기능을 수행할 수 있는 표시장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 복잡한 서브픽셀 구조 및 복잡한 신호 배선 구조 없이도, 서브픽셀들의 휘도를 센싱하고 서브픽셀들의 휘도 편차를 보상해줌으로써, 높은 개구율과 높은 해상도를 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인을 포함하고, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인과 연결된 다수의 서브픽셀을 포함하고, 다수의 서브픽셀 각각은 발광소자 및 구동 트랜지스터를 포함하는 표시패널과, 표시패널을 보호하는 하우징과, 이동 가능하도록 하우징에 설치되고, 표시패널의 시청면의 전방에서 이동하는 무빙 바와, 표시패널의 시청면을 향하도록 무빙 바에 실장된 다수의 센서 모듈과, 무빙 바의 이동을 제어하고 다수의 센서 모듈의 동작을 제어하며 다수의 센서 모듈 각각의 센싱값을 수신하는 센싱 컨트롤러를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
무빙 바의 이동 속도는 일정할 수 있다.
또는, 무빙 바의 이동 속도는 가변될 수 있다. 이 경우, 무빙 바의 이동 속도는 다수의 센서 모듈의 동작에 따라 증가 또는 감소할 수 있다.
무빙 바가 표시패널의 시청면의 전방에서 상하로 이동 가능하게 해주는 이동 액추에이터 장치를 더 포함할 수 있다.
이동 액추에이터 장치는, 표시패널의 상측에 설치된 제1 샤프트와, 표시패널의 하측에 설치된 제2 샤프트와, 제1 샤프트의 좌측에 일단이 결합되고 제2 샤프트의 좌측에 타단이 결합되어 제1 샤프트와 제2 샤프트를 연동시키는 제1 와이어와, 제1 샤프트의 우측에 일단이 결합되고 제2 샤프트의 우측에 타단이 결합되어 제1 샤프트와 제2 샤프트를 연동시키는 제2 와이어와, 제1 샤프트를 회전시키는 제1 모터와, 제2 샤프트를 회전시키는 제2 모터를 포함할 수 있다.
무빙 바의 좌측은 제1 와이어에 결합되고, 무빙 바의 우측은 제2 와이어에 결합될 수 있다.
제2 모터에 의해 제2 샤프트가 회전함에 따라 제1 와이어 및 제2 와이어가 제2 샤프트에 감기면서 무빙 바가 하강하고, 제1 모터에 의해 제1 샤프트가 회전함에 따라 제1 와이어 및 제2 와이어가 제1 샤프트에 감기면서 무빙 바가 상승할 수 있다.
무빙 바는 다수의 센서 모듈과 표시패널 간의 간격을 일정한 작동 가능 거리로 유지해주는 간격 유지 장치를 포함할 수 있다. 간격 유지 장치는, 표시패널과 무빙 바 사이 공간의 공기를 흡입하여 토출하는 적어도 하나의 팬 장치와, 표시패널 방향으로 돌출된 둘 이상의 스페이서를 포함할 수 있다.
다수의 센서 모듈 각각은, 무빙 바의 이동에 따라 표시패널의 시청면에서 위치하는 지점의 휘도를 센싱하는 휘도 센서와, 표시패널과 휘도 센서 사이에 위치하며, 표시패널에서 방출된 빛이 입사되고 표시패널의 수직 방향과 일정 각도 이내의 빛이 출력되는 광 제어부를 포함할 수 있다.
일 예로, 광 제어부는 제1 방향으로 광을 필터링 하는 제1 광 제어 필름 및 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 광을 필터링 하는 제2 광 제어 필름 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 예로, 광 제어부는 투과층과 비투과층을 포함하는 광 필터를 포함할 수 있다. 광 필터의 비투과층은 투과층의 전면에 위치하며 다수의 제1 슬릿이 형성된 전면 비투과층과, 투과층의 배면에 위치하며 다수의 제1 슬릿과 교차하는 방향으로 다수의 제2 슬릿이 형성된 배면 비투과층 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
무빙 바에서, 다수의 센서 모듈은 하나의 행으로 배열되거나, 둘 이상의 행으로 배열될 수 있다.
다수의 서브픽셀은 복수의 서브픽셀 행을 구성하고, 무빙 바의 가로길이는 하나의 서브픽셀 행의 행 방향 길이 이상이고, 무빙 바의 세로길이는 하나의 서브픽셀 행의 열 방향 길이 이상이거나 둘 이상의 서브픽셀 행 각각의 열 방향 길이의 합 이상일 수 있다.
무빙 바가 이동하는 기간 중 임의의 한 시점에서, 하나의 서브픽셀은 하나의 센서 모듈과 중첩되거나, 둘 이상의 센서 모듈과 중첩될 수 있다.
센싱 컨트롤러는, 표시패널에 센싱 이미지가 표시되도록 제어하고, 무빙 바의 이동 속도 및 이동 방향 중 하나 이상을 제어하고, 다수의 센서 모듈 각각의 센싱 동작을 제어하고, 다수의 센서 모듈 각각으로부터 휘도에 대한 센싱값을 수신하고, 다수의 센서 모듈 각각으로부터 수신된 센싱값을 토대로 룩 업 테이블에 정보를 저장하거나 룩 업 테이블에 기 저장된 정보를 변경할 수 있다.
무빙 바가 이동하는 동안, 센싱 이미지는 표시패널의 전 영역에 표시되거나 일부 영역에만 표시될 수 있다.
무빙 바가 이동하는 동안, 무빙 바의 이동에 따라 센싱 이미지가 표시패널에서 표시되는 영역이 이동할 수 있다.
표시장치는 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동회로와, 호스트 모듈로부터 입력된 영상 신호에 근거하여 영상 데이터를 데이터 구동회로로 공급하는 디스플레이 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
영상 신호가 호스트 모듈에서 디스플레이 컨트롤러로 공급되지 않을 때, 무빙 바가 이동하고, 다수의 센서 모듈이 동작할 수 있다.
다수의 센서 모듈과 센성 컨트롤러는 유선 방식 또는 무선 방식으로 서로 통신할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 복잡한 서브픽셀 구조 및 복잡한 신호 배선 구조 없이도, 그리고, 복잡한 센싱 구동을 수행하지 않고도, 서브픽셀들의 휘도를 센싱하고 서브픽셀들의 휘도 편차를 보상해줄 수 있는 표시장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 표시패널의 외부에 이동형 센서 구조를 갖고, 이를 활용하여 정확한 보상 기능을 수행할 수 있는 표시장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 복잡한 서브픽셀 구조 및 복잡한 신호 배선 구조 없이도, 서브픽셀들의 휘도를 센싱하고 서브픽셀들의 휘도 편차를 보상해줌으로써, 높은 개구율과 높은 해상도를 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치의 시스템 구성도이다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치의 서브픽셀의 등가회로이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 개시의 실시예들에 따른 이동형 센서 구조를 갖는 표시장치를 간략하게 나타낸 도면들이다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치의 이동형 센서 구조의 이동 동작을 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치의 이동형 센서 구조에 포함된 센서 모듈의 예시도이다.
도 5b는 도 5a의 센서 모듈에 포함된 광 제어 필름의 광 제어 특성을 나타낸 그래프이다.
도 6a는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치의 이동형 센서 구조에 포함된 센서 모듈의 다른 예시도이다.
도 6b는 도 6a의 센서 모듈에 포함된 광 필터를 나타낸 도면이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서, 무빙 바에 다수의 센서 모듈을 실장하는 예시들이다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 무빙 바의 크기를 설명하기 위한 도면이다.
도 9a는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서, 하나의 서브픽셀 행과 중첩 가능한 무빙 바를 나타낸 도면이다.
도 9b는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서, 둘 이상의 서브픽셀 행과 중첩 가능한 무빙 바를 나타낸 도면이다.
도 10a는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서, 하나의 센서 모듈과 하나의 서브픽셀이 중첩되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 10b는 도 10a의 구조에서 각 서브픽셀의 휘도를 결정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10c는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서, 복수의 센서 모듈과 하나의 서브픽셀이 중첩되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 10d는 도 10c의 구조에서 각 서브픽셀의 휘도를 결정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 무빙 바를 이동시키기 위한 제1 이동 액추에이터 장치와 그 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치의 제1 이동 액추에이터 장치에 포함된 간격 유지 장치를 설명하기 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 무빙 바를 이동시키기 위한 제2 이동 액추에이터 장치와 그 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 16및 도 17은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 무빙 바를 이동시키기 위한 제3 이동 액추에이터 장치와 그 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 18은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 이동형 센서 구조를 활용하여 센싱 동작이 수행 동안, 표시패널에 센싱 이미지를 표시하는 방식들을 나타낸 도면이다.
도 19는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치의 이동형 센서 구조를 활용한 센싱 및 보상 시스템을 나타낸 도면이다.
도 20a 및 도 20b는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서, 다수의 센서 모듈과 센싱 컨트롤러 간의 유선통신방식과 무선통신방식을 나타낸 도면들이다.
도 21은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치의 이동형 센서 구조를 활용한 보상 방법의 흐름도이다.
도 22는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치의 이동형 센서 구조에서 무빙 바의 이동 속도를 제어하는 방식들을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 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 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 표시패널(110)과, 표시패널(110)을 구동하기 위한 구동회로를 포함할 수 있다. 구동회로는 데이터 구동회로(120) 및 게이트 구동회로(130) 등을 포함할 수 있으며, 데이터 구동회로(120) 및 게이트 구동회로(130)를 제어하는 디스플레이 컨트롤러(140)를 더 포함할 수 있다.
표시패널(110)은 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL) 등의 신호 배선들을 포함하고, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)이 연결된 다수의 서브픽셀(SP)을 포함할 수 있다.
표시패널(110)은 영상이 표시되는 표시영역(DA)과 영상이 표시되지 않는 비-표시영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시영역(DA)에는 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL) 등의 신호 배선들이 배치되고, 이미지를 표시하기 위한 다수의 서브픽셀(SP)이 배치되고, 비-표시영역(NDA)에는 표시영역(DA)에 배치된 신호 배선들이 연장되어 배치되거나, 데이터 구동회로(120) 및/또는 게이트 구동회로(130)가 실장 되거나, 데이터 구동회로(120), 게이트 구동회로(130), 또는 인쇄회로 등이 연결되는 패드부가 배치될 수도 있다.
데이터 구동회로(120)는 다수의 데이터 라인(DL)을 구동하기 위한 회로로서, 다수의 데이터 라인(DL)으로 데이터 신호들을 공급할 수 있다.
게이트 구동회로(130)는 다수의 게이트 라인(GL)을 구동하기 위한 회로서, 다수의 게이트 라인(GL)으로 게이트 신호들을 공급할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(140)는 데이터 구동회로(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위하여 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 구동회로(120)에 공급할 수 있다. 디스플레이 컨트롤러(140)는 게이트 구동회로(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 구동회로(130)에 공급할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(140)는, 호스트 모듈(150)로부터 입력된 영상 신호에 근거하여 영상 데이터를 데이터 구동회로(120)로 공급할 수 있다. 보다 구체적으로, 디스플레이 컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부의 호스트 모듈(150)로부터 입력되는 입력 영상 데이터(영상 신호)를 데이터 구동회로(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data)를 데이터 구동회로(120)에 공급하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 제어할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(140)는, 입력 영상 데이터(영상 신호)와 함께, 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 입력 데이터 인에이블 신호(DE: Data Enable), 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 외부(예: 호스트 시스템)로부터 수신한다.
디스플레이 컨트롤러(140)는 데이터 구동회로(120) 및 게이트 구동회로(130)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 입력 데이터 인에이블 신호(DE), 클럭 신호(CLK) 등의 타이밍 신호를 입력 받아, 각종 제어 신호들(DCS, GCS)을 생성하여 데이터 구동회로(120) 및 게이트 구동회로(130)로 출력한다.
예를 들어, 디스플레이 컨트롤러(140)는, 게이트 구동회로(130)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS: Gate Control Signal)를 출력한다.
여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동회로(130) 각각을 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔신호(게이트 펄스)의 쉬프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
또한, 디스플레이 컨트롤러(140)는, 데이터 구동회로(120)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Source Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호(DCS: Data Control Signal)를 출력한다.
여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동회로(120)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적회로 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 구동회로(120)의 출력 타이밍을 제어한다.
디스플레이 컨트롤러(140)는 데이터 구동회로(120)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 데이터 구동회로(120)와 함께 통합되어 집적회로로 구현될 수 있다.
데이터 구동회로(120)는, 디스플레이 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터(Data)를 입력 받아 다수의 데이터 라인(DL)로 데이터 전압을 공급함으로써, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동한다. 여기서, 데이터 구동회로(120)는 소스 구동회로라고도 한다.
이러한 데이터 구동회로(120)는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는 시프트 레지스터(Shift Register), 래치 회로(Latch Circuit), 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter), 출력 버퍼(Output Buffer) 등을 포함할 수 있다. 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 경우에 따라서, 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식으로 표시패널(110)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 또는 칩 온 패널(COP: Chip On Panel) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현되어 표시패널(110)과 연결될 수 있다.
게이트 구동회로(130)는 디스플레이 컨트롤러(140)의 제어에 따라, 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 출력하거나 턴-오프 레벨 전압의 게이트 신호를 출력할 수 있다. 게이트 구동회로(130)는 다수의 게이트 라인(GL)으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인(GL)을 순차적으로 구동할 수 있다.
게이트 구동회로(130)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식으로 표시패널(110)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG) 또는 칩 온 패널(COP) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF) 방식에 따라 표시패널(110)과 연결될 수 있다. 또는, 게이트 구동회로(130)는 GIP (Gate In Panel) 타입으로 표시패널(110)의 비-표시영역(NDA)에 형성될 수 있다.
데이터 구동회로(120)는, 게이트 구동회로(130)에 의해 특정 게이트 라인(GL)이 열리면, 디스플레이 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터(Data)를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL)으로 공급할 수 있다.
데이터 구동회로(120)는 표시패널(110)의 일 측(예: 상측 또는 하측)에 연결될 수도 있다. 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라, 데이터 구동회로(120)는 표시패널(110)의 양 측(예: 상측과 하측)에 모두 연결되거나, 표시패널(110)의 4 측면 중 둘 이상의 측면에 연결될 수도 있다.
게이트 구동회로(130)는 표시패널(110)의 일 측(예: 좌측 또는 우측)에 연결될 수도 있다. 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라, 게이트 구동회로(130)는 표시패널(110)의 양 측(예: 좌측과 우측)에 모두 연결되거나, 표시패널(110)의 4 측면 중 둘 이상의 측면에 연결될 수도 있다.
디스플레이 컨트롤러(140)는 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행할 수 있는 제어장치 등일 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(140)는, IC (Integrate Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), 또는 프로세서(Processor) 등의 다양한 회로나 전자 부품으로 구현될 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(140)는 인쇄회로기판 또는 연성인쇄회로 등에 실장 되고, 인쇄회로기판 또는 연성인쇄회로 등을 통해 데이터 구동회로(120) 및 게이트 구동회로(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(140)는, 미리 정해진 하나 이상의 인터페이스에 따라 데이터 구동회로(120)와 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 인터페이스는 LVDS (Low Voltage D differential Signaling) 인터페이스, EPI 인터페이스, SPI (Serial Peripheral Interface) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(140)는 하나 이상의 레지스터 등의 기억장소를 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이, 퀀텀닷(Quantum Dot) 디스플레이, 마이크로 LED (Micro Light Emitting Diode) 디스플레이 등의 자발광 디스플레이일 수 있다.
표시장치(100)가 OLED 디스플레이인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 스스로 빛을 내는 유기발광다이오드(OLED)를 발광소자로서 포함할 수 있다. 표시장치(100)가 퀀텀닷 디스플레이인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 스스로 빛을 내는 반도체 결정인 퀀텀닷(Quantum Dot)으로 만들어진 발광소자를 포함할 수 있다. 표시장치(100)가 마이크로 LED 디스플레이인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 스스로 빛을 내고 무기물을 기반으로 만들어진 마이크로 LED (Micro Light Emitting Diode)를 발광소자로서 포함할 수 있다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 서브픽셀(SP)의 등가회로이다.
도 2를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 표시패널(110)에 배치된 다수의 서브픽셀(SP) 각각은 발광소자(ED), 구동 트랜지스터(DRT), 스캔 트랜지스터(SCT), 및 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 서브픽셀(SP)이 2개의 트랜지스터(DRT, SCT)와 1개의 캐패시터(Cst)를 포함하는 경우, 서브픽셀(SP)은 2T(Transistor)1C(Capacitor) 구조를 갖는다고 한다.
발광소자(ED)는 애노드 전극 및 캐소드 전극과, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 위치하는 발광층(EL)을 포함할 수 있다. 여기서, 애노드 전극은 각 서브픽셀(SP)에 포함되는 픽셀전극(PE)일 수 있다. 캐소드 전극은 모든 서브픽셀(SP)에 공통되는 공통전극(CE)일 수 있다.
예를 들어, 발광소자(ED)는 유기발광다이오드(OLED), 발광다이오드(LED) 또는 퀀텀닷 발광소자 등일 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)는 발광소자(ED)를 구동하기 위한 트랜지스터로서, 제1 노드(N1), 제2 노드(N2) 및 제3 노드(N3) 등을 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)는 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드일 수 있으며, 스캔 트랜지스터(SCT)의 소스 노드 또는 드레인 노드와 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)는 구동 트랜지스터(DRT)의 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있으며, 발광소자(ED)의 픽셀전극(PE)과도 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제3 노드(N3)는 구동전압(EVDD)을 공급하는 구동전압 라인(DVL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
스캔 트랜지스터(SCT)는 스캔신호(SCAN)에 의해 제어되며 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 연결될 수 있다. 다시 말해, 스캔 트랜지스터(SCT)는 게이트 라인(GL)에서 공급되는 스캔신호(SCAN)에 따라 턴-온 또는 턴-오프 되어, 데이터 라인(DL)과 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1) 간의 연결을 제어할 수 있다.
스캔 트랜지스터(SCT)는, 턴-온 레벨 전압을 갖는 스캔신호(SCAN)에 의해 턴-온 되어, 데이터 라인(DL)에서 공급된 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)에 전달해줄 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT) 및 스캔 트랜지스터(SCT) 각각은 n 타입 트랜지스터이거나 p 타입 트랜지스터일 수 있다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 양 단의 전압 차이에 해당하는 전하량이 충전되고, 정해진 프레임 시간 동안, 양 단의 전압 차이를 유지하는 역할을 해준다. 이에 따라, 정해진 프레임 시간 동안, 해당 서브픽셀(SP)은 발광할 수 있다.
스토리지 캐패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드와 소스 노드(또는 드레인 노드) 사이에 존재하는 내부 캐패시터(Internal Capacitor)인 기생 캐패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 구동 트랜지스터(DRT)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터(External Capacitor)일 수 있다.
표시패널(110)에 배치된 서브픽셀(SP)은 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함할 수 있고, 경우에 따라, 1개 이상의 캐패시터를 더 포함할 수도 있다.
한편, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 표시패널(110)에 배치된 다수의 서브픽셀(SP) 각각에 포함되는 구동 트랜지스터(DRT) 및/또는 발광소자(ED) 등은 각기 고유한 특성치를 가질 수 있다. 예를 들어, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치는 문턱전압 및 이동도 등을 포함할 수 있다. 발광소자(ED)의 고유 특성치는 문턱전압 등을 포함할 수 있다.
다수의 서브픽셀(SP) 각각에 포함되는 구동 트랜지스터(DRT)는 구동 시간이 경과함에 따라 특성치가 변화할 수 있다. 다수의 서브픽셀(SP)의 구동시간이 모두 동일하지는 않다. 즉, 다수의 서브픽셀(SP) 중 일부의 구동시간은 나머지의 구동시간과 다를 수 있다.
이에 따라, 다수의 서브픽셀(SP) 각각의 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치가 모두 동일하지는 않다. 즉, 다수의 서브픽셀(SP) 중 일부 서브픽셀(SP)의 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치는 다른 서브픽셀(SP)의 구동 트랜지스터(DRT)이 특성치와 다를 수 있다.
표시패널(110)에 배치된 다수의 구동 트랜지스터(DRT) 간의 특성치 편차로 인해, 표시패널(110)에 배치된 다수의 서브픽셀(SP) 간의 휘도 편차가 발생할 수 있다. 따라서, 표시패널(110)의 휘도 불균일이 발생할 수 있다.
표시패널(110)에 배치된 다수의 구동 트랜지스터(DRT) 간의 특성치 편차와 마찬가지로, 표시패널(110)에 배치된 다수의 발광소자(ED) 간의 특성치 편차도 존재할 수 있으며, 이에 따라, 표시패널(110)에 배치된 다수의 서브픽셀(SP) 간의 휘도 편차가 발생할 수 있으며, 표시패널(110)의 휘도 불균일이 발생할 수 있다.
기존의 표시장치는, 표시패널(110)의 서브픽셀들(SP)에 대한 복잡한 센싱 구동을 수행하고 표시패널(110)에 배치된 신호 배선들을 센싱함으로써, 구동 트랜지스터들(DRT) 또는 발광소자들(ED)의 특성치를 센싱하여, 구동 트랜지스터들(DRT) 간의 특성치 편차 또는 발광소자들(ED) 간의 특성치 편차를 줄여주기 위한 보상 기능을 제공한다.
즉, 기존의 표시장치는, 보상 기술을 제공하기 위하여, 서브픽셀들(SP) 간의 휘도 편차를 센싱하기 위한 복잡한 서브픽셀 구조와 복잡한 신호 배선 구조를 필수적으로 구비해야 하고, 이와 같이 복잡한 구조를 갖는 서브픽셀들(SP)의 특성치들을 센싱하기 위한 구동 방법 또한 복잡해질 수밖에 없다.
하지만, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 복잡한 서브픽셀 구조와 복잡한 신호 배선 구조를 필요로 하지 않고, 복잡한 센싱 구동 방법도 필요로 하지 않도록 해주는 "새로운 개념의 이동형 센서 구조 및 이를 활용한 보상 기능"을 제공할 수 있다.
아래에서는, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 이동형 센서 구조와 이를 활용한 보상 기능에 대하여 설명한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 개시의 실시예들에 따른 이동형 센서 구조를 갖는 표시장치(100)를 간략하게 나타낸 도면들이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)을 포함하고, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)과 연결된 다수의 서브픽셀(SP)을 포함하는 표시패널(110) 및 표시패널(110)을 보호하는 하우징(310)을 포함할 수 있다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 이동형 센서 구조로서, 무빙 바(320)와 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)을 포함할 수 있다.
무빙 바(320)는 하우징(310)에 이동 가능하도록 설치되고, 표시패널(110)의 시청면의 전방에서 이동할 수 있다. 다수의 센서 모듈(330)은 표시패널(110)의 시청면을 향하도록 무빙 바(320)에 실장될 수 있다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 이동형 센서 구조에 대한 제어 기능을 수행할 수 있는 센싱 컨트롤러(340)를 더 포함할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 무빙 바(320)의 이동을 제어하고, 다수의 센서 모듈(330)의 동작을 제어하며, 다수의 센서 모듈(330) 각각의 센싱값을 수신할 수 있으며, 센싱값을 토대로 서브픽셀들(SP)의 휘도를 산출하여, 서브픽셀들(SP)의 휘도 편차를 줄여주기 위한 보상 프로세스(보상값 산출 및 데이터 변경 처리 등을 포함함)를 수행할 수 있다. 여기서, 서브픽셀(SP)의 휘도는 서브픽셀(SP)에 포함된 발광소자(ED)에서 발광되는 빛의 밝기를 의미할 수 있다. 센서 모듈(330)의 센싱값은 센서 모듈(330)이 서브픽셀(SP) 내 발광소자(ED)에서 발광되는 빛의 휘도(밝기)를 센싱한 값일 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 무빙 바(320)의 제어에 따라, 무빙 바(320)가 이동된 위치와, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)의 위치를 인식할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 무빙 바(320)의 위치를 인식하게 되면, 인식된 위치의 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330) 각각에 대응되는 서브픽셀(SP)의 정보를 알 수 있다. 여기서, 예를 들어, 서브픽셀(SP)의 정보는 서브픽셀(SP)의 위치 정보(행 정보, 열 정보)를 포함할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 무빙 바(320)가 이동한 임의의 위치에서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330) 각각으로부터 센싱값을 수신하면, 수신된 센싱값이 어떠한 서브픽셀(SP)의 센싱값인지를 알 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 영상 신호가 디스플레이 컨트롤러(140)로 공급되지 않을 때, 무빙 바(320)의 이동을 제어하고, 다수의 센서 모듈(330)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 사용자가 표시장치(100)를 꺼 둔 상태이거나 표시장치(100)를 통해 영상을 시청하지 않는 경우, 표시장치(100)는 이동형 센서 구조를 활용한 센싱 및 보상을 수행할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 예를 들어, 하우징(310)은 표시패널(110)의 후면과 측면을 커버하는 백 커버(310B)와, 표시패널(110)의 상측에 위치하는 상부 커버(310U)와, 표시패널(110)의 하측에 위치하는 하부 커버(310D)를 포함할 수 있다. 상부 커버(310U) 및 하부 커버(310D) 중 하나만 존재할 수도 있다.
센싱 동작이 진행되지 않을 때, 무빙 바(320)가 정면에서 보이지 않도록, 무빙 바(320)가 상부 커버(310U) 또는 하부 커버(310D)에 의해 커버될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 이동형 센서 구조(무빙 바(320), 다수의 센서 모듈(330) 등)를 활용하여 서브픽셀들(SP)의 휘도 특성을 알아낼 수 있다.
따라서, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 서브픽셀들(SP)의 휘도 특성(예: 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 및 이동도, 발광소자(ED)의 문턱전압 등)을 알아내기 위하여, 표시패널(110)의 서브픽셀들(SP)에 대한 복잡한 센싱 구동을 수행하지 않아도 되고, 표시패널(110)에 배치된 신호 배선들에 대한 센싱 처리를 수행하지 않아도 된다.
이에 따라, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 표시패널(110)에 배치된 신호 배선들에 대한 센싱 처리를 위하여, 샘플 앤 홀드 회로(Sample and Hold Circuit) 및 아날로그 디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter) 등의 회로 부품들을 구비하지 않아도 된다.
또한, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 서브픽셀들(SP)에 대한 복잡한 센싱 구동이 필요하지 않기 때문에, 간단한 구조(예: 도 2의 2T1C)로 서브픽셀들(SP)이 설계될 수 있다. 따라서, 표시패널(110)의 개구율이 향상될 수 있고, 더욱 높은 해상도를 갖는 표시패널(110)의 구현할 수 있으며, 표시패널(110)의 제작 공정도 간단해질 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 이동형 센서 구조의 이동 동작을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 보상 타이밍이 시작되면, 무빙 바(320)를 이동시키면서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)을 통해 표시패널(110)에 배치된 다수의 서브픽셀(SP)의 휘도를 센싱한다.
도 4는, 4가지 시점(t=to, t1, t2, t3)에서의 무빙 바(320)의 위치를 나타낸 것이다. 4가지 시점(t=to, t1, t2, t3)은 사용자가 표시장치(100)를 통해 영상을 시청하지 않는 시점들일 수 있다.
도 4를 참조하면, t=t0인 시점은 보상 타이밍이 시작되기 전이거나, 보상 타이밍이 시작된 이후라도 센싱 동작이 본격적으로 시작되기 전의 시점을 의미한다.
도 4를 참조하면, t=t0인 시점에, 무빙 바(320)는 표시패널(110)의 표시영역(DA)의 상단의 초기 지점(P0)에 위치할 수 있으며, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)은 센싱 동작을 수행하지 않는다. 여기서, t=t0인 시점에서, 무빙 바(320)는 표시패널(110)의 표시영역(DA)을 가리지 않도록, 상부 커버(310U)에 의해 커버된 초기 지점(P0)에 위치할 수 있다.
도 4를 참조하면, t=t0 시점 이후에, 보상 타이밍의 시작에 따라 센싱 동작이 본격적으로 시작되어, 무빙 바(320)가 표시패널(110)의 표시영역(DA)의 상단의 초기 지점(P0)에서 아래 방향으로 이동하고, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)은 센싱 동작을 수행할 수 있다.
도 4를 참조하면, t=t1인 시점에, 무빙 바(320)는 표시패널(110)의 표시영역(DA)의 상단의 초기 지점(P0)에서 표시영역(DA)의 열 방향 길이의 1/3이 되는 지점(P1)까지 이동해 있는 상태이고, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)은 표시영역(DA)의 1/3에 해당하는 상부 영역에 대한 센싱 동작을 수행한 상태이다.
도 4를 참조하면, t=t2인 시점에, 무빙 바(320)는 표시패널(110)의 표시영역(DA)의 상단의 초기 지점(P0)에서 표시영역(DA)의 열 방향 길이의 2/3이 되는 지점(P2)까지 이동해 있는 상태이고, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)은 표시영역(DA)의 2/3에 해당하는 상부 영역에 대한 센싱 동작을 수행한 상태이다.
도 4를 참조하면, t=t3인 시점에, 무빙 바(320)는 표시패널(110)의 표시영역(DA)의 상단의 초기 지점(P0)에서 표시영역(DA)의 전체 영역을 지나간 지점(P3)에 위치한 상태이고, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)은 표시영역(DA)의 전 영역에 대한 센싱 동작을 완료한 상태이다.
도 4를 참조하면, t=t0 이후 t=t3 사이 기간 동안, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)은 표시영역(DA)의 전 영역에 대한 센싱 결과를 통해 얻게 된 센싱값들 (센싱 데이터)을 센싱 컨트롤러(340)로 전송할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 다수의 센서 모듈(330)로부터 수신한 센싱값들을 이용하여 표시패널(110)에 배치된 다수의 서브픽셀(SP) 각각에 대한 휘도를 산출하고, 다수의 서브픽셀(SP) 각각에 대하여 산출된 휘도를 기준 휘도와 비교하여, 다수의 서브픽셀(SP) 각각에 대한 휘도 변화량을 산출하고, 다수의 서브픽셀(SP) 각각에 대하여 산출된 휘도 변화량을 토대로 다수의 서브픽셀(SP) 각각의 휘도 편차를 줄여주거나 제거할 수 있는 보상값들을 생성하여 생성된 보상값들을 보상 룩 업 테이블(LUT: Look Up Table, 이하, LUT라고 함)에 저장할 수 있다. 여기서, 보상값은 원래의 영상 데이터의 변경 처리(보상 처리) 시 사용할 오프셋(Offset) 및 게인(Gain)를 포함할 수 있다. 여기서, 보상값들은 발광소자들(ED)의 경시 보상값이라고도 한다.
디스플레이 컨트롤러(140)는 보상 LUT를 참조하여 영상 데이터를 변경하여 데이터 구동회로(120)에 공급할 수 있다.
도 4를 참조하면, t=t3인 시점 이후, 무빙 바(320)의 위치 초기화가 진행될 수 있다. 즉, 무빙 바(320)는 표시패널(110)의 표시영역(DA)의 상단의 초기 지점(P0)으로 다시 복귀할 수 있다.
이와 다르게, t=t3인 시점 이후, 무빙 바(320)의 위치 초기화가 표시영역(DA)의 상부에 위치하는 최 상단 지점(P0)으로 진행되지 않고, 표시영역(DA)의 하단에 위치하는 최하단 지점(P3)에 그대로 위치해 있을 수 있다. 이 경우, 다음 센싱 동작 시, 무빙 바(320)는 최하단 지점(P3)에서 시작되어 최상단 지점(P0)을 향하여 이동하면서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)에 의해 센싱 동작이 진행될 수 있다. 즉, 센싱 동작 시작 직전의 무빙 바(320)의 초기 위치는, 이전 센싱 동작 완료 시 무빙 바(320)의 위치일 수 있으며, 최상단 지점(P0) 또는 최하단 지점(P3)일 수 있다.
도 4를 참조하면, 다수의 센서 모듈(330)의 센싱 동작이 진행되는 동안, 즉, 무빙 바(320)가 이동하는 동안, 표시장치(100)의 표시영역(DA)의 전체 영역에 센싱 이미지가 표시될 수 있다. 여기서, 센싱 이미지는 특정 계조를 갖는 이미지일 수 있다. 예를 들어, 센싱 이미지는 화이트 이미지일 수 있다.
이와 다르게, 도 4를 참조하면, 다수의 센서 모듈(330)의 센싱 동작이 진행되는 동안, 즉, 무빙 바(320)가 이동하는 동안, 무빙 바(320)와 중첩되는 영역에만 센싱 이미지가 표시될 수도 있다. 이에 따르면, 센싱 이미지는 표시패널(110)의 표시영역(DA)의 일부 영역에만 표시되고, 센싱 이미지의 표시 위치는 무빙 바(320)의 이동에 따라 이동할 수 있다.
이 경우, 다수의 센서 모듈(330)은 센싱 이미지의 표시 위치에서 휘도 센싱을 수행할 수 있다. 다수의 센서 모듈(330)의 휘도 센싱에 영향을 끼치지 않도록, 표시영역(DA)에서 센싱 이미지가 표시되지 않는 영역에는 블랙 이미지가 표시될 수 있다.
도 5a는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 이동형 센서 구조에 포함된 센서 모듈(330)의 예시도이다. 도 5b는 도 5a의 센서 모듈(330)에 포함된 광 제어 필름(510)의 광 제어 특성을 나타낸 그래프이다.
도 5a를 참조하면, 다수의 센서 모듈(330) 각각은, 무빙 바(320)의 이동에 따라 표시패널(110)의 시청면에서 위치하는 지점의 휘도를 센싱하는 휘도 센서(500)와, 표시패널(110)과 휘도 센서(500) 사이에 위치하며, 표시패널(110)에서 방출된 빛이 입사되고 표시패널(110)의 수직 방향과 일정 각도 이내의 빛이 출력되는 광 제어부를 포함할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 광 제어부는 광 제어 필름(510)으로 구현될 수 있다. 광 제어부의 광 제어 필름(510)은 제1 방향으로 광을 필터링 하는 제1 광 제어 필름(511) 및 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 광을 필터링 하는 제2 광 제어 필름(512) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 제1 방향은 가로 방향이고 제2 방향은 세로 방향일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 방향은 세로 방향이고 제2 방향은 가로 방향일 수 있다.
다수의 센서 모듈(330) 각각에 포함된 휘도 센서(500)는 이미지 센서일 수 있다. 예를 들어, 휘도 센서(500)는 밀착형 이미지 센서(CIS: Contact Image Sensor)로 구현될 수 있다.
광 제어 필름(510)은 표시패널(110)과 휘도 센서(500) 사이에 위치하여, 표시패널(110)에서 방출된 빛을 제어하여 휘도 센서(500)로 입력시켜주는 필름으로서, 직진성이 높은 빛을 휘도 센서(500)에 전달해줄 수 있다. 이에 따라, 휘도 센서(500)는 서브픽셀(SP)의 휘도를 보다 정확하게 센싱할 수 있다.
도 5b는, 표시패널(110)에서 방출된 빛(BF), 제1 광 제어 필름(511)을 통과한 빛(AF1), 및 제2 광 제어 필름(512)을 통과한 빛(AF2) 각각에 대하여, 각도(단위: Degree) 별 빛의 세기를 나타낸 그래프이다. 여기서, 각도는 표시패널(110)의 시청 면에 대한 수직선과 빛이 이루는 각도를 의미할 수 있다.
표시패널(110)에서 방출된 빛(BF)은 모든 각도로 센서 모듈(330)로 입력된다. 표시패널(110)에서 방출된 빛(BF)은 센서 모듈(330) 내 제1 광 제어 필름(511)을 통과한다. 예를 들어, 제1 광 제어 필름(511)을 통과한 빛(AF1)은 제1 방향으로 대략 ±30도 각도 이내의 성분만을 갖는다.
제1 광 제어 필름(511)을 통과한 빛(AF1)은 센서 모듈(330) 내 제2 광 제어 필름(512)을 통과한다. 예를 들어, 제2 광 제어 필름(512)을 통과한 빛(AF2)은 제2 방향으로 대략 ±20도 각도 이내의 성분만을 갖는다.
표시패널(110)에서 방출된 빛(BF)이 제1 광 제어 필름(511) 및 제2 광 제어 필름(512)을 통과하게 되면, 직진성이 높아진다. 이에 따라, 휘도 센서(500)는 서브픽셀(SP)의 휘도를 보다 정확하게 센싱할 수 있다.
도 6a는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 이동형 센서 구조에 포함된 센서 모듈(330)의 다른 예시도이다. 도 6b는 도 6a의 센서 모듈(330)에 포함된 광 필터(610)를 나타낸 도면이다.
도 6a를 참조하면, 다수의 센서 모듈(330) 각각은, 무빙 바(320)의 이동에 따라 표시패널(110)의 시청면에서 위치하는 지점의 휘도를 센싱하는 휘도 센서(500)와, 표시패널(110)과 휘도 센서 사이에 위치하며, 표시패널(110)에서 방출된 빛이 입사되고 표시패널(110)의 수직 방향과 일정 각도 이내의 빛이 출력되는 광 제어부를 포함할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 광 제어부는 투과층(613)과 비투과층을 포함하는 광 필터(610)를 포함할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 광 필터(610)의 비투과층은 전면 비투과층(611) 및 배면 비투과층(612) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 전면 비투과층(611)은 투과층(613)의 전면에 위치하고, 소정의 제1 간격(Ls)만큼 서로 이격되어 형성된 다수의 제1 슬릿(SLT1)을 포함할 수 있다. 배면 비투과층(612)은 투과층(613)의 배면에 위치하고, 소정의 제2 간격(Ls)만큼 서로 이격되어 형성된 다수의 제2 슬릿(SLT2)을 포함할 수 있다. 다수의 제1 슬릿(SLT1)의 제1 간격(Ls)과 다수의 제2 슬릿(SLT2)의 제2 간격(Ls)은 동일할 수도 있고 다를 수도 있다.
다수의 제1 슬릿(SLT1)과 다수의 제2 슬릿(SLT2)은 서로 교차하는 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 다수의 제1 슬릿(SLT1) 각각은 가로 방향을 형성되고 다수의 제2 슬릿(SLT2) 각각은 세로 방향을 형성될 수 있다. 또는 다수의 제2 슬릿(SLT2) 각각은 가로 방향을 형성되고 다수의 제1 슬릿(SLT1) 각각은 세로 방향을 형성될 수 있다.
광 필터(610)는 표시패널(110)과 휘도 센서(500) 사이에 위치하여, 표시패널(110)에서 방출된 빛에서 직진성이 높은 빛만을 필터링 시켜 휘도 센서(500)로 입력시켜주는 슬릿 필터로서, 직진성이 높은 빛을 휘도 센서(500)에 전달해줄 수 있다. 이에 따라, 휘도 센서(500)는 서브픽셀(SP)의 휘도를 보다 정확하게 센싱할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 표시패널(110)의 시청 면에 대한 수직선과 빛이 이루는 각도(θ)의 탄젠트 값(tan θ)은 슬릿 간격(Ls)를 투과층(163)의 두께(Ds)로 나눈 값(Ls/Ds)일 수 있다(tanθ = Ls/Ds). 단, 다수의 제1 슬릿(SLT1)의 제1 간격(Ls)과 다수의 제2 슬릿(SLT2)의 제2 간격(Ls)이 동일한 경우를 가정한다. 만약, 다수의 제1 슬릿(SLT1)의 제1 간격(Ls)과 다수의 제2 슬릿(SLT2)의 제2 간격(Ls)이 다른 경우, 다수의 제1 슬릿(SLT1)의 제1 간격(Ls)과 다수의 제2 슬릿(SLT2)의 제2 간격(Ls) 중 최소 값을 상기 식(tanθ = Ls/Ds)에 적용할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 센서 모듈(330)의 센싱 정확도를 위해 빛이 직진하도록, 표시패널(110)의 시청 면에 대한 수직선과 빛이 이루는 각도(θ)는 미리 설정된 각도(±θth, 예를 들어 대략 30도) 이내의 값을 가져야 한다. 따라서, 슬릿 간격(Ls)를 투과층(163)의 두께(Ds)로 나눈 값(Ls/Ds)이 tan(+θth) ~ tan(-θth) 범위의 값을 갖도록, 슬릿 간격(Ls) 및 투과층(163)의 두께(Ds)가 설계되어야 한다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 무빙 바(320)에 다수의 센서 모듈(330)을 실장하는 예시들이다.
도 7a를 참조하면, 다수의 센서 모듈(330)은 하나의 행으로 배열되어 무빙 바(320)에 실장될 수 있다.
도 7b 및 도 7c를 참조하면, 다수의 센서 모듈(330)은 둘 이상의 행으로 배열되어 무빙 바(320)에 실장될 수 있다.
무빙 바(320)에 둘 이상의 행으로 다수의 센서 모듈(330)이 배치되는 경우는, 무빙 바(320)에 하나의 행으로 다수의 센서 모듈(330)이 배치되는 경우에 비해, 무빙 바(320)에 더 많은 센서 모듈(330)을 실장할 수 있다.
이에 따라, 무빙 바(320)가 특정 위치에 있을 때, 보다 많은 서브픽셀(SP)의 휘도를 동시에 센싱할 수 있는 이점이 있다. 다만, 무빙 바(320)에 둘 이상의 행으로 다수의 센서 모듈(330)이 배치되는 경우, 무빙 바(320)에 실장되는 센서 모듈 개수가 많아지게 되어, 무빙 바(320)의 무게가 무거워지고, 이로 인해, 무빙 바(320)를 이동시키는데 더 큰 동력을 필요로 할 수 있다. 따라서, 무거운 무빙 바(320)의 이동을 가능하게 하는 모터가 구비되어야 한다(도 11 내지 도 17 참조).
다수의 센서 모듈(330)이 둘 이상의 행으로 배치될 때, 둘 이상의 행 각각의 1번째 센서 모듈(330)은 세로 직선 방향으로 정렬될 수도 있지만, 도 7b 및 도 7c에 도시된 바와 같이 대각선 방향으로 정렬될 수 있다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 무빙 바(320)의 크기를 설명하기 위한 도면이고, 도 9a는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 하나의 서브픽셀 행(SPR)과 중첩 가능한 무빙 바(320)를 나타낸 도면이고, 도 9b는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 둘 이상의 서브픽셀 행(SPR)과 중첩 가능한 무빙 바(320)를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 다수의 서브픽셀(SP)은 복수의 서브픽셀 행(SPR)을 구성할 수 있다. 무빙 바(320)는 하나 이상의 서브픽셀 행(SPR)과 중첩될 수 있는 크기(면적)를 가질 수 있다. 따라서, 무빙 바(320)의 가로길이(Lmb)는 하나의 서브픽셀 행(SPR)의 행 방향 길이(Lspr) 이상일 수 있다. 무빙 바(320)의 세로길이(Hmb)는 하나의 서브픽셀 행(SPR)의 열 방향 길이(Hspr) 이상이거나, 둘 이상의 서브픽셀 행(SPR) 각각의 열 방향 길이(Hspr)의 합 이상일수 있다.
도 9a를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 무빙 바(320)는 하나의 서브픽셀 행(SPR)과 중첩될 수 있다. 이 경우, 무빙 바(320)의 가로길이(Lmb)는 1개의 서브픽셀 행(SPR)의 행 방향 길이(Lspr) 이상이고, 무빙 바(320)의 세로길이(Hmb)는 1개의 서브픽셀 행(SPR)의 열 방향 길이(Hspr) 이상일 수 있다.
도 9b를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 무빙 바(320)는 둘 이상의 서브픽셀 행(SPR)과 중첩될 수 있다. 이 경우, 무빙 바(320)의 가로길이(Lmb)는 1개의 서브픽셀 행(SPR)의 행 방향 길이(Lspr) 이상이고, 무빙 바(320)의 세로길이(Hmb)는 2개의 서브픽셀 행(SPR)의 열 방향 길이(Hspr)의 합 이상일 수 있다.
도 9a와 같이, 무빙 바(320)가 하나의 서브픽셀 행(SPR)과 중첩될 수 있는 경우, 무빙 바(320)가 한 지점에 위치할 때 상대적으로 적은 개수의 서브픽셀들(SP)의 휘도를 센싱하기 때문에, 동시에 전송되거나 처리되는 센싱 데이터 량이 줄어들 수 있게 데이터 처리 부담이 줄어들 수 있다.
도 9b와 같이, 무빙 바(320)가 둘 이상의 서브픽셀 행(SPR)과 중첩될 수 있는 경우, 무빙 바(320)가 한 지점에 위치할 때 상대적으로 많은 서브픽셀들(SP)의 휘도를 센싱할 수 있다. 이에 따라, 센싱 속도 및 보상 처리 속도가 빨라지는 장점이 있다.
도 10a는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 하나의 센서 모듈(330)과 하나의 서브픽셀(SP)이 중첩되는 구조를 나타낸 도면이고, 도 10b는 도 10a의 구조에서 각 서브픽셀(SP)의 휘도를 결정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a를 참조하면, 무빙 바(320)가 이동하는 기간 중 임의의 한 시점에서, 하나의 서브픽셀(SP)은 하나의 센서 모듈(330)과 중첩될 수 있다. 이 경우, 무빙 바(320)가 이동하는 기간 중 임의의 한 시점에서, 하나의 서브픽셀(SP)의 휘도는 하나의 센서 모듈(330)에 의해 센싱될 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 무빙 바(320)가 이동된 위치와, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)의 위치를 미리 알고 있을 수 있다. 센싱 컨트롤러(340)는 다수의 센서 모듈(330) 각각에 대응되는 서브픽셀(SP)의 정보를 미리 알고 있을 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 무빙 바(320)가 이동한 임의의 위치에서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330) 각각으로부터 센싱값을 수신하면, 수신된 센싱값이 어떠한 서브픽셀(SP)의 센싱값인지를 알 수 있다.
예를 들어, 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 무빙 바(320)가 이동한 임의의 위치에서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330) 중 3개의 센서 모듈(330; S1, S2, S3)이 3개의 서브픽셀(SPa, SPb, SPc)과 각각 대응되게 위치하여 3개의 서브픽셀(SPa, SPb, SPc)에서 방출된 빛의 휘도를 각각 센싱할 수 있다.
예를 들어, 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 무빙 바(320)가 이동한 임의의 위치에서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330) 중 3개의 센서 모듈(330; S1, S2, S3)이 3개의 서브픽셀(SPa, SPb, SPc)에서 방출된 빛의 휘도를 각각 센싱한 센싱값을 송신하게 되면, 센싱 컨트롤러(340)는 3개의 센서 모듈(330; S1, S2, S3)로부터 수신된 센싱값들을 토대로 3개의 서브픽셀(SPa, SPb, SPc)의 휘도들(LUMa, LUMb, LUMc)을 각각 산출할 수 있다.
도 10c는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 복수의 센서 모듈(330)과 하나의 서브픽셀(SP)이 중첩되는 구조를 나타낸 도면이고, 도 10d는 도 10c의 구조에서 각 서브픽셀(SP)의 휘도를 결정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10c를 참조하면, 무빙 바(320)가 이동하는 기간 중 임의의 한 시점에서, 하나의 서브픽셀(SP)은 둘 이상의 센서 모듈(330)과 중첩될 수 있다. 이 경우, 무빙 바(320)가 이동하는 기간 중 임의의 한 시점에서, 하나의 서브픽셀(SP)의 휘도는 둘 이상의 센서 모듈(330)에 의해 센싱될 수 있다.
예를 들어, 도 10c 및 도 10d를 참조하면, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)은 3개의 센서 행(Sensor Row #1, #2, #3)으로 배열되는 19개 이상의 센서 모듈(330; S1~S19)을 포함할 수 있다. 3개의 서브픽셀(SPa, SPb, SPc) 각각은 19개 이상의 센서 모듈(330; S1~S19) 중 둘 이상의 센서 모듈(330)과 중첩되어 위치할 수 있다.
예를 들어, 도 10c 및 도 10d를 참조하면, 무빙 바(320)가 이동한 임의의 위치에서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)에 포함된 19개 이상의 센서 모듈(330; S1~S19)과 3개의 서브픽셀(SPa, SPb, SPc) 간의 위치 관계는 다음과 같다.
예를 들어, 제1 서브픽셀(SPa)은 7개의 센서 모듈(330; S1, S2, S7, S8, S13, S14, S15)과 중첩될 수 있다. 제2 서브픽셀(SPb)은 7개의 센서 모듈(330; S3, S4, S9, S10, S15, S16, S17) 과 중첩될 수 있다. 제3 서브픽셀(SPc)은 7개의 센서 모듈(330; S5, S6, S11, S12, S17, S18, S19) 과 중첩될 수 있다.
도 10c 및 도 10d를 참조하면, 19개 이상의 센서 모듈(330; S1~S19) 각각은 제1 시간 구간 동안 3개의 서브픽셀(SPa, SPb, SPc) 중 중첩되는 서브픽셀에서 방출된 빛을 입력 받을 수 있다. 또한, 19개 이상의 센서 모듈(330; S1~S19) 각각은 제1 시간 구간 또는 제2 시간 구간(제1 시간 구간과 다른 시간 구간) 동안 3개의 서브픽셀(SPa, SPb, SPc) 중 중첩되지 않지만 인접한 서브픽셀에서 방출된 빛도 입력 받을 수 있다.
예를 들어, S2 센서 모듈(330)은 제1 시간 구간 동안 제1 서브픽셀(SPa)에서 방출된 빛을 입력 받을 수 있고, 제1 시간 구간 동안 제2 서브픽셀(SPb)에서 방출된 빛을 입력 받을 수도 있다. 또는, S2 센서 모듈(330)은 제1 시간 구간 동안 제1 서브픽셀(SPa)에서 방출된 빛을 입력 받을 수 있고, 제1 시간 구간과 다른 제2 시간 구간 동안 제2 서브픽셀(SPb)에서 방출된 빛을 입력 받을 수도 있다.
예를 들어, 도 10c 및 도 10d를 참조하면, 19개 이상의 센서 모듈(330; S1~S19) 중에서, 7개 이상의 센서 모듈(330; S1, S2, S7, S8, S13, S14, S15, …)은 제1 서브픽셀(SPa)에서 방출된 빛을 입력 받아, 입력된 빛의 세기를 센싱한다.
도 10d를 참조하면, 센싱 컨트롤러(340)는 센서 모듈 위치 및 서브픽셀 위치를 고려하여, 7개 이상의 센서 모듈(330; S1, S2, S7, S8, S13, S14, S15, …)의 센싱값들의 분포를 파악할 수 있다. 이렇게 파악된 센싱값들의 분포는 도 10d와 같이, 센서 모듈 위치 별로 센싱 휘도 (센싱된 빛의 세기)를 나타낸 점들을 이은 곡선(1000)으로 모델링될 수 있다. 여기서, 센서 모듈 위치는 제1 서브픽셀(SPa)의 중심으로부터 위치일 수 있다.
도 10d를 참조하면, 센싱 컨트롤러(340)는 모델링된 곡선(1000)에서 최대 휘도를 제1 서브픽셀(SPa)의 휘도(LUMa)로 결정할 수 있다.
한편, 무빙 바(320)가 이동하는 동안, 다수의 센서 모듈(330)은 표시패널(110)에 방출되는 빛의 휘도를 센싱하기 때문에, 다수의 센서 모듈(330)의 센싱 지점이 서브픽셀들(SP)의 발광영역과 대응될 수도 있지만, 서브픽셀들(SP)의 발광영역과 다른 비 발광영역(예: 블랙매트릭스, 뱅크 등이 있는 영역)과 대응될 수도 있다.
예를 들어, 제1 시점(도 4의 t=t1)에 무빙 바(320)는 표시패널(110)의 제1 영역과 중첩되고, 제1 시점(도 4의 t=t1) 이후의 제2 시점(도 4의 t=t2)에 무빙 바(320)는 표시패널(110)에서 제1 영역과 다른 제2 영역과 중첩될 수 있다. 제1 시점에서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330) 중 제1 센서 모듈은 표시패널(110)의 제1 영역에 위치하는 n(n은 1 이상의 자연수)개의 제1 서브픽셀(SP)에서 발광된 빛의 휘도를 센싱할 수 있다. 제2 시점에서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330) 중 제1 센서 모듈은 표시패널(110)의 제2 영역에 위치하는 m(m은 1 이상의 자연수)개의 제2 서브픽셀에서 발광된 빛의 휘도를 센싱할 수 있다.
제1 시점에서 제1 센서 모듈이 서브픽셀 발광영역과 대응되게 위치하고, 제2 시점에서 제1 센서 모듈도 서브픽셀 발광영역과 대응되게 위치하는 경우, n과 m은 동일할 수 있다. 이와 다르게, 제1 시점에서 제1 센서 모듈이 서브픽셀 발광영역(또는 비 발광영역)과 대응되게 위치하고, 제2 시점에서 제1 센서 모듈도 비 발광영역(또는 서브픽셀 발광영역)과 대응되게 위치하는 경우, n과 m은 다를 수 있다.
센서 모듈(330)의 센싱 지점이 서브픽셀들(SP)의 발광영역과 다른 비 발광영역(예: 블랙매트릭스, 뱅크 등이 있는 영역)과 대응되는 경우, 센서 모듈(330)에서 센싱된 센싱값(센싱 휘도)은 서브픽셀들(SP)의 휘도를 정확히 반영해주지 못한다.
이에, 센싱 컨트롤러(340)는 둘 이상의 센서 모듈(330)로부터 수신된 하나의 서브픽셀(SP)에 대한 복수의 센싱값들 중에서 일정 임계 수치 미만의 센싱값을 버리고 일정 임계 수치 이상의 센싱값만을 이용하여 하나의 서브픽셀(SP)에 대한 휘도를 정확하게 산출할 수 있다.
또한, 센싱 동작 시, 무빙 바(320)가 표시패널(110)의 전 영역을 2차례 이상 반복 이동하도록 하여, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)이 표시패널(110)의 전 영역을 2차례 이상 센싱 함으로써, 센싱 컨트롤러(340)는 보다 정확한 센싱값을 획득할 수 있다.
한편, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 무빙 바(320)가 표시패널(110)의 시청면의 전방에서 상하로 이동 가능하게 해주는 이동 액추에이터 장치(Moving Actuator)를 더 포함할 수 있다.
아래에서, 무빙 바(320)의 이동을 작동시키는 이동 액추에이터 장치에 대한 몇 가지 실시예들을 설명한다.
도 11 및 도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 무빙 바(320)를 이동시키기 위한 제1 이동 액추에이터 장치와 그 동작을 설명하기 위한 도면들이다. 도 11은 무빙 바(320)가 초기 지점(P0)에 위치한 경우에서 프런트 뷰와 사이드 뷰를 나타낸 도면이고, 도 12는 무빙 바(320)가 이동한 경우에서 프런트 뷰와 사이드 뷰를 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 무빙 바(320)를 이동시키기 위한 제1 이동 액추에이터 장치는, 제1 샤프트(1110U), 제2 샤프트(1110D), 제1 와이어(1120L), 제2 와이어(1120R), 제1 모터(1130U) 및 제2 모터(1130D) 등을 포함할 수 있다.
제1 샤프트(1110U)는 표시패널(110)의 상측에 설치될 수 있다. 제1 샤프트(1110U)는 하우징(310)의 상부 커버(310U)에 회전 가능하도록 설치될 수 있다.
제2 샤프트(1110D)는 표시패널(110)의 하측에 설치될 수 있다. 제2 샤프트(1110D)는 하우징(310)의 하부 커버(310D)에 회전 가능하도록 설치될 수 있다.
제1 와이어(1120L)의 일단은 제1 샤프트(1110U)의 좌측에 결합되고, 제1 와이어(1120L)의 타단은 제2 샤프트(1110D)의 좌측에 결합되어, 제1 와이어(1120L)는 제1 샤프트(1110U)와 제2 샤프트(1110D)를 연동시킬 수 있다.
제2 와이어(1120R)의 일단은 제1 샤프트(1110U)의 우측에 결합되고, 제2 와이어(1120R)의 타단은 제2 샤프트(1110D)의 우측에 결합되어, 제2 와이어(1120R)는 제1 샤프트(1110U)와 제2 샤프트(1110D)를 연동시킬 수 있다.
제1 와이어(1120L)와 제2 와이어(1120R)는 외부에 노출될 수도 있고, 경우에 따라, 제1 와이어(1120L) 및 제2 와이어(1120R)는 덮개에 의해 덮여 있을 수 있다.
제1 모터(1130U)는 제1 샤프트(1110U)를 회전시킬 수 있다. 제1 모터(1130U)는 하우징(310)의 상부 커버(310U)의 안쪽에 설치될 수 있다.
제2 모터(1130D)는 제2 샤프트(1110D)를 회전시킬 수 있다. 제2 모터(1130D)는 하우징(310)의 하부 커버(310D)의 안쪽에 설치될 수 있다.
무빙 바(320)의 좌측은 제1 와이어(1120L)에 결합되고, 무빙 바(320)의 우측은 제2 와이어(1120R)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 제1 와이어(1120L)와 제2 와이어(1120R)가 움직일 때 무빙 바(320)도 함께 움직이게 된다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 센싱 동작 실행을 위하여, 제2 모터(1130D)에 의해 제2 샤프트(1110D)가 회전함에 따라 제1 와이어(1120L) 및 제2 와이어(1120R)가 제2 샤프트(1110D)에 감기면서 무빙 바(320)가 하강할 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 센싱 동작 실행 완료 후, 도 11의 상태로 복귀한다. 이를 위해, 무빙 바(320)가 초기 지점으로 복귀하도록, 제1 모터(1130U)에 의해 제1 샤프트(1110U)가 회전함에 따라 제1 와이어(1120L) 및 제2 와이어(1120R)가 제1 샤프트(1110U)에 감기면서 무빙 바(320)가 상승할 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 개시의 실시에들에 따른 표시장치(100)는 센싱 컨트롤러(340)가 실장되고 하우징(310)의 백 커버(310B)에 결합된 인쇄회로기판(1100)과, 인쇄회로기판(1100)과 무빙 바(320)에 연결되는 연성 케이블을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 연성 케이블은 연성인쇄회로(FPC: Flexible Printed Circuit)일 수도 있고 연성플랫케이블(FFC: Flexible Flat Cable)일 수도 있다. 다만, 도 11 및 도 12에서는, 일 예로, 연성 케이블이 연성인쇄회로(FPC)로 도시되어 있다.
도 11 및 도 12에서는, 연성 케이블(FPC) 및 연성플랫케이블(FFC) 등의 연성 케이블이 1개인 것으로 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, 둘 이상의 연성 케이블이 무빙 바(320)와 인쇄회로기판(1100) 사이에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 2개의 연성 케이블이 무빙 바(320)와 인쇄회로기판(1100) 사이에 연결된 경우, 2개의 연성 케이블 중 하나는 제1 와이어(1120L)에 인접하게 배치되고, 나머지 하나는 제2 와이어(1120R)에 인접하게 배치될 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 연성 케이블(FPC) 및 연성플랫케이블(FFC) 등의 연성 케이블의 길이는 무빙 바(320)의 최대 이동 거리(Dmax) 이상일 수 있다. 이에 따라, 무빙 바(320)가 이동하는 동안, 연성 케이블은 무빙 바(320)와 인쇄회로기판(1100) 간의 연결을 유지해줄 수 있다.
한편, 무빙 바(320)가 이동하는 동안 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330) 각각이 서브픽셀(SP)의 휘도를 정확하게 센싱하기 위해서, 무빙 바(320)와 표시패널(110)의 시청 면까지의 거리가 일정하게 유지되어야 한다.
즉, 무빙 바(320)가 이동하는 동안 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330) 각각이 서브픽셀(SP)의 휘도를 정확하게 센싱하기 위해서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)와 표시패널(110)의 시청 면까지의 거리가 일정하게 유지되어야 한다.
하지만, 도 11 및 도 12의 제1 이동 액추에이터 장치에서, 무빙 바(320)는 제1 와이어(1120L) 및 제2 와이어(1120R)를 따라 이동하기 때문에, 무빙 바(320)와 표시패널(110)의 시청 면까지의 거리가 일정하게 유지되기가 어렵다. 즉, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)와 표시패널(110)의 시청 면까지의 거리가 일정하게 유지되기가 어렵다.
이에 따라, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제1 이동 액추에이터 장치는 무빙 바(320)와 표시패널(110)의 시청 면까지의 거리가 일정하게 유지해주는 간격 유지 장치를 포함할 수 있다.
도 13은 도 12에서 무빙 바(320)이 위치하는 영역(1200)의 확대도로서, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제1 이동 액추에이터 장치에 포함된 간격 유지 장치를 설명하기 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 제1 이동 액추에이터 장치는 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)과 표시패널(110)의 시청 면까지의 거리를 미리 설정된 작동 가능 거리(WD)로 유지시켜주는 간격 유지 장치를 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 간격 유지 장치는 무빙 바(320)에 포함될 수 있으며, 표시패널(110)과 무빙 바(320) 사이 공간의 공기를 흡입하여 토출하는 적어도 하나의 팬 장치(1310A, 1310B)와, 표시패널(110) 방향으로 돌출된 둘 이상의 스페이서(1320A, 1320B)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 팬 장치(1310A, 1310B)는 표시패널(110)과 무빙 바(320) 사이 공간의 공기를 흡입하여 토출함으로써, 무빙 바(320)가 표시패널(110)로 가까워지도록 힘을 발생시킨다. 이에 따라, 둘 이상의 스페이서(1320A, 1320B)의 끝 단과 표시패널(110)의 시청면은 접촉한 상태를 유지할 수 있다.
따라서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)와 표시패널(110)의 시청 면까지의 거리가 미리 설정된 작동 가능 거리(WD)로 유지될 수 있다.
한편, 도 4에서와 같이, 센싱 동작이 완료된 이후, 무빙 바(320)가 초기 지점(P0)으로 복귀할 때에는, 적어도 하나의 팬 장치(1310A, 1310B)는 반대 방향으로 회전하여 무빙 바(320)가 표시패널(110)에서 멀어지게 하거나, 팬 동작을 정지할 수 있다.
이에 따라, 둘 이상의 스페이서(1320A, 1320B)의 끝 단이 표시패널(110)의 시청면에 스크래치를 발생시키는 것을 방지해줄 수 있다.
도 14 및 도 15는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 무빙 바(320)를 이동시키기 위한 제2 이동 액추에이터 장치와 그 동작을 설명하기 위한 도면들이다. 도 14은 무빙 바(320)가 초기 지점(P0)에 위치한 경우에서 프런트 뷰와 사이드 뷰를 나타낸 도면이고, 도 15는 무빙 바(320)가 이동한 경우에서 프런트 뷰와 사이드 뷰를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 무빙 바(320)를 이동시키기 위한 제2 이동 액추에이터 장치는, 샤프트(1410), 적어도 하나의 와이어(1420L, 1420R), 모터(1430) 등을 포함할 수 있다.
샤프트(1410)는 표시패널(110)의 상측에 설치될 수 있다. 샤프트(1410)는 하우징(310)의 상부 커버(310U)에 회전 가능하도록 설치될 수 있다.
적어도 하나의 와이어(1420L, 1420R) 각각의 일단이 무빙 바(320)에 결합되고, 적어도 하나의 와이어(1420L, 1420R) 각각의 타단이 샤프트(1410)에 결합될 수 있다.
모터(1430)는 샤프트(1410)를 회전시킬 수 있다. 모터(1430)는 하우징(310)의 상부 커버(310U)의 안쪽에 설치될 수 있다.
무빙 바(320)는 적어도 하나의 와이어(1420L, 1420R)에 결합됨에 따라, 적어도 하나의 와이어(1420L, 1420R)가 샤프트(1410)에 감기거나 풀리면, 무빙 바(320)도 함께 상승하거나 하강하게 된다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 센싱 동작 실행을 위하여, 모터(1430)에 의해 샤프트(1410)가 제1 방향으로 회전함에 따라 와이어(1420L, 1420R)가 샤프트(1410)에서 풀리어 무빙 바(320)가 하강할 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 센싱 동작 실행 완료 후, 도 14의 상태로 복귀한다. 모터(1430)에 의해 샤프트(1410)가 제1 방향과 반대의 제2 방향으로 회전함에 따라 와이어(1420L, 1420R)가 샤프트(1410)에 감기어 무빙 바(320)가 상승할 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 개시의 실시에들에 따른 표시장치(100)는 센싱 컨트롤러(340)가 실장되고 하우징(310)의 백 커버(310B)에 결합된 인쇄회로기판(1100)과, 인쇄회로기판(1100)과 무빙 바(320)에 연결되는 연성 케이블을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 연성 케이블은 연성인쇄회로(FPC: Flexible Printed Circuit)일 수도 있고 연성플랫케이블(FFC: Flexible Flat Cable)일 수도 있다. 다만, 도 14 및 도 15에서는, 일 예로, 연성 케이블이 연성인쇄회로(FPC)로 도시되어 있다.
한편, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 무빙 바(320)를 이동시키기 위한 제2 이동 액추에이터 장치에서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)과 표시패널(110)의 시청 면까지의 거리를 미리 설정된 작동 가능 거리(WD)로 유지시켜주기 위하여, 하우징(310)은 적어도 하나의 가이드 홈(1440R)을 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 하우징(310)의 백 커버(310B)는 무빙 바(320)의 양 단 중 적어도 하나(320P)가 삽입되어 무빙 바(320)의 슬라이딩을 가이드 하는 적어도 하나의 가이드 홈(1440R)을 포함할 수 있다.
따라서, 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)과 표시패널(110)의 시청 면까지의 거리가 미리 설정된 작동 가능 거리(WD)로 유지될 수 있다.
도 16 및 도 17은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 무빙 바(320)를 이동시키기 위한 제3 이동 액추에이터 장치와 그 동작을 설명하기 위한 도면들이다. 도 16은 무빙 바(320)가 초기 지점(P0)에 위치한 경우에서 프런트 뷰, 사이드 뷰 및 바텀 뷰를 나타낸 도면이고, 도 17은 무빙 바(320)가 이동한 경우에서 프런트 뷰와 사이드 뷰를 나타낸 도면이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 무빙 바(320)를 이동시키기 위한 제3 이동 액추에이터 장치는, 제1 샤프트(1610U), 제2 샤프트(1610D), 적어도 하나의 컨베이어(1620L, 1620R) 및 모터(1630) 등을 포함할 수 있다.
제1 샤프트(1610U)는 표시패널(110)의 상측에 설치될 수 있다. 제1 샤프트(1610U)는 하우징(310)의 상부 커버(310U)에 회전 가능하도록 설치될 수 있다.
제2 샤프트(1610D)는 표시패널(110)의 하측에 설치될 수 있다. 제2 샤프트(1610D)는 하우징(310)의 하부 커버(310D)에 회전 가능하도록 설치될 수 있다.
각 컨베이어(1620L, 1620R)는 표시패널(110)의 좌측 및 우측 중 하나에 설치되되, 제1 샤프트(1610U)의 일단과 제2 샤프트(1610D)의 일단에 감기어 회전할 수 있다. 예를 들어, 각 컨베이어(1620L, 1620R)는 벨트 타입, 체인 타입 등일 수 있다.
각 컨베이어(1620L, 1620R)는 무빙 바(320)가 결합될 수 있다. 따라서, 각 컨베이어(1620L, 1620R)와 무빙 바(320)는 함께 이동할 수 있다.
모터(1630)는 제1 샤프트(1610U) 또는 제2 샤프트(1610D)를 회전시킬 수 있다. 모터(1630)는 하우징(310)의 상부 커버(310U)의 안쪽에 설치될 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 센싱 동작 실행을 위하여, 모터(1630)에 의해 제1 샤프트(1610U) 또는 제2 샤프트(1610D)가 제1 방향으로 회전함에 따라 컨베이어(1620L, 1620R)가 회전하여 컨베이어(1620L, 1620R)에 결합된 무빙 바(320)가 하강할 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 센싱 동작 실행 완료 후, 도 16의 상태로 복귀한다. 모터(1630)에 의해 제1 샤프트(1610U) 또는 제2 샤프트(1610D)가 제1 방향과 반대의 제2 방향으로 회전함에 따라 컨베이어(1620L, 1620R)가 반대 방향으로 회전하여 컨베이어(1620L, 1620R)에 결합된 무빙 바(320)가 상승할 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 본 개시의 실시에들에 따른 표시장치(100)는 센싱 컨트롤러(340)가 실장되고 하우징(310)의 백 커버(310B)에 결합된 인쇄회로기판(1100)과, 인쇄회로기판(1100)과 무빙 바(320)에 연결되는 연성 케이블을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 연성 케이블은 연성인쇄회로(FPC: Flexible Printed Circuit)일 수도 있고 연성플랫케이블(FFC: Flexible Flat Cable)일 수도 있다. 다만, 도 16 및 도 17에서는, 일 예로, 연성 케이블이 연성인쇄회로(FPC)로 도시되어 있다.
도 18은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 이동형 센서 구조를 활용하여 센싱 동작이 수행 동안, 표시패널(110)에 센싱 이미지를 표시하는 방식들을 나타낸 도면이다.
도 18을 참조하면, 센싱 동작이 진행되기 전, 표시장치(100)는 영상 표시를 위한 동작을 수행하지 않는 상태(예: 대기전력만 공급되는 대기 상태)일 수 있다. 따라서, 표시패널(110)은 실제 영상이 표시되지 않는 상태일 수 있다.
보상이 필요한 타이밍이 되어, 표시장치(100)에서 센싱 동작이 진행되면, 표시패널(110)에는 센싱 동작에 필요한 센싱 이미지가 표시될 수 있다.
표시장치(100)에서 센싱 동작이 진행될 때, 표시장치(100)는 2가지 방식(Case 1, Case 2)으로 표시패널(110)에 센싱 이미지를 표시할 수 있다.
도 18을 참조하면, 센싱 이미지 표시 방식의 Case 1으로서, 무빙 바(320)가 이동하는 동안, 센싱 이미지는 표시패널(110)의 전 영역에 표시될 수 있다.
도 18을 참조하면, 센싱 이미지 표시 방식의 Case 2로서, 무빙 바(320)가 이동하는 동안, 무빙 바(320)의 이동에 따라 센싱 이미지가 표시패널(110)에서 표시되는 영역이 이동할 수 있다.
도 18을 참조하면, Case 1의 경우, 센싱 기간 동안, 표시패널(110)을 쉽게 구동할 수 있는 장점이 있다. 하지만, Case 1의 경우, 센싱 기간 동안, 사용자에게 센싱 이미지가 보여질 수 있다. 또한, 다수의 센서 모듈(330)이 무빙 바(320)와 중첩되는 서브픽셀들(SP)에서 방출되는 빛의 휘도를 센싱할 때, 무빙 바(320)와 중첩되지 않는 서브픽셀들(SP)에서 방출되는 빛의 휘도도 함께 섞여서 센싱될 수 있다. 이에 따라, 센싱 정확도가 다소 떨어질 수 있다.
도 18을 참조하면, Case 2의 경우, 센싱 기간 동안, 무빙 바(320)의 이동에 따라 무빙 바(320)와 중첩되는 서브픽셀들(SP)에 의해서만 센싱 이미지가 표시되도록 해야 하기 때문에, 데이터 구동회로(120)와 게이트 구동회로(130)의 동작이 복잡해질 수 있다.
하지만, Case 2의 경우, 센싱 기간 동안, 사용자에게 센싱 이미지가 보여지지 않는 장점이 있다. 또한, 다수의 센서 모듈(330)이 무빙 바(320)와 중첩되는 서브픽셀들(SP)에서 방출되는 빛의 휘도를 센싱할 때, 무빙 바(320)와 중첩되지 않는 서브픽셀들(SP)에서는 빛이 방출되지 않기 때문에, 센싱 정확도가 높아질 수 있는 장점이 있다.
아래에서는, 이상에서 설명한 이동형 센서 구조와, 이동형 센서 구조를 활용한 센싱 및 보상을 수행하는 센싱 및 보상 시스템에 대하여 정리한다.
도 19는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 이동형 센서 구조를 활용한 센싱 및 보상 시스템을 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 이동형 센서 구조를 활용한 센싱 및 보상 시스템은 다수의 센서 모듈(330), 모터(1130U, 1130D, 1430, 1630), 센싱 컨트롤러(340), 디스플레이 컨트롤러(140) 등을 포함할 수 있다.
다수의 센서 모듈(330)은 무빙 바(320)에 배치될 수 있다.
모터(1130U, 1130D, 1430, 1630)는 무빙 바(320)를 이동시키는 동력을 제공할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 이동형 센서 구조를 활용한 센싱 및 보상 기능을 전반적으로 제어하는 장치로서, 다수의 센서 모듈(330)의 센싱 동작을 제어하고, 무빙 바(320)의 이동을 제어하고, 모터(1130U, 1130D, 1430, 1630)의 동작 여부, 회전 방향, 또는 회전 속도 등을 제어할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 인쇄회로기판(110)에 배치될 수 있다.
예를 들어, 다수의 센서 모듈(330)이 밀착형 이미지 센서(CIS: Contact Image Sensor)로 구현된 경우, 센싱 컨트롤러(340)와 다수의 센서 모듈(330)은 카메라 링크 규격 등을 통해 서로 통신할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)와 디스플레이 컨트롤러(140)는 I2C (Inter-Integrated Circuit) 통신 인터페이스 또는 SPI (Serial-Parallel Interface) 등을 통해 통신할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(140)는 센싱 가능한 시간을 지시하는 센싱 토글링 신호를 센싱 컨트롤러(340)로 출력할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 센싱 토글링 신호를 수신하면, 센싱 동작이 진행될 수 있도록, 모터(1130U, 1130D, 1430, 1630) 및 다수의 센서 모듈(330)을 제어하고, 센싱 시 표시패널(110)에 센싱 이미지가 표시되도록 제어할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 표시패널(110)의 표시영역(DA)의 전체 영역 또는 일부 영역에 표시될 센싱 이미지를 디스플레이 컨트롤러(140)로 제공할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 무빙 바(320)의 이동에 따라 센싱 이미지가 이동하면서 표시되는 경우, 무빙 바(320)의 위치 정보 또는 무빙 바(320)의 위치와 대응되는 패널 위치 정보(예: 서브픽셀 정보 등)를 디스플레이 컨트롤러(140)로 제공할 수 있다.
이에 따라, 디스플레이 컨트롤러(140)는 무빙 바(320)와 위치와 동기화된 영역에 센싱 이미지가 표시되도록 게이트 구동회로(130) 및 데이터 구동회로(120)를 제어할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 모터(1130U, 1130D, 1430, 1630)의 회전 속도 및 회전 방향 등 중 하나 이상을 제어하고, 이를 통해, 무빙 바(320)의 이동 속도 및 이동 방향 등 중 하나 이상을 제어할 수 있다.
무빙 바(320)의 이동 속도는 다수의 센서 모듈(330)의 센싱 속도 및 서브픽셀들(SP)의 지리 정보(예: 서브픽셀들(SP)의 크기 및 간격 등)을 고려하여 정밀하게 제어될 필요가 있다. 따라서, 센싱 컨트롤러(340)는 모터(1130U, 1130D, 1430, 1630)로 이동 동기 신호를 출력할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 다수의 센서 모듈(330)의 센싱 동작이 필요할 때마다, 다수의 센서 모듈(330)의 센싱 동작을 트리거 시키는 트리거 신호를 다수의 센서 모듈(330)로 출력할 수 있다.
다수의 센서 모듈(330) 각각이 밀착형 이미지 센서(CIS)인 경우, 트리거 신호에 의해 다수의 센서 모듈(330)이 빛에 노출되는 시간이 조절될 수 있다. 즉, 센싱 컨트롤러(340)는 트리거 신호를 통해, 다수의 센서 모듈(330) 각각의 광 노출 시간을 제어할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 무빙 바(320)의 이동 속도를 트리거 신호의 출력 주기에 기초하여 제어할 수 있다.
다수의 센서 모듈(330) 각각은 트리거 신호에 의해 센싱 동작을 수행하여, 빛의 휘도를 센싱하고, 휘도에 대한 센싱값(센싱 데이터)을 센싱 컨트롤러(340)로 유선 방식 또는 무선 방식으로 전송할 수 있다.
센싱 컨트롤러(340)는 다수의 센서 모듈(330) 각각으로부터 휘도에 대한 센싱값을 수신하고, 다수의 센서 모듈(330) 각각으로부터 수신된 센싱값을 토대로 보상 룩 업 테이블(LUT)에 정보를 저장하거나 보상 LUT에 기 저장된 정보를 변경할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 센싱 컨트롤러(340)는 다수의 센서 모듈(330) 각각으로부터 휘도에 대한 센싱값(센싱 데이터)을 수신하고, 다수의 센서 모듈(330) 각각으로부터 수신된 센싱값을 토대로 휘도 맵(휘도 분포 데이터)(1910)을 생성할 수 있다. 센싱 컨트롤러(340)는 센싱 결과를 통해 생성된 휘도 맵(휘도 분포 데이터) (1910)을 미리 저장된 기준 휘도 맵(기준 휘도 분포 데이터)(1920)와 비교하여, 다수의 서브픽셀(SP) 각각의 휘도 변화량을 파악하고, 다수의 서브픽셀(SP) 간의 휘도 편차를 줄여주거나 제거할 수 있는 보상값을 산출하여, 산출된 보상값(정보)를 보상 LUT에 저장하거나, 보상 LUT에 기 저장된 정보(보상값)을 변경할 수 있다. 여기서, 기준 휘도 맵(기준 휘도 분포 데이터)(1920)는 보상 LUT에 저장된 데이터일 수 있다.
도 20a 및 도 20b는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 다수의 센서 모듈(330)과 센싱 컨트롤러(340) 간의 유선통신방식과 무선통신방식을 나타낸 도면들이다.
도 20a를 참조하면, 무빙 바(320)에서 실장된 다수의 센서 모듈(330)과 센싱 컨트롤러(340)는 유선 방식으로 통신할 수 있다.
이 경우, 전술한 바와 같이, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 센싱 컨트롤러(340)가 실장되고 하우징(310)에 결합된 인쇄회로기판(1100)와, 인쇄회로기판(1100)과 무빙 바(320)를 연결해주는 연성 케이블을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연성 케이블은 연성인쇄회로(FPC: Flexible Printed Circuit)일 수도 있고 연성플랫케이블(FFC: Flexible Flat Cable)일 수도 있다. 다만, 도 20a에서는, 일 예로, 연성 케이블이 연성인쇄회로(FPC)로 도시되어 있다.
도 20a를 참조하면, 연성인쇄회로(FPC) 또는 연성플랫케이블(FFC) 등의 연성 케이블의 길이(Lfpc)는 무빙 바(320)의 최대 이동 거리(도 11의 Dmax) 이상일 수 있다. 이에 따라, 무빙 바(320)가 이동하는 동안, 연성 케이블은 무빙 바(320)와 인쇄회로기판(1100) 간의 연결을 유지해줄 수 있다.
도 20b를 참조하면, 무빙 바(320)에서 실장된 다수의 센서 모듈(330)과 센싱 컨트롤러(340)는 무선 방식으로 통신할 수 있다.
이 경우, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 무빙 바(320)에 실장되고 다수의 센서 모듈(330) 각각의 센싱값을 전송하는 제1 통신모듈(2010)과, 제1 통신모듈(2010)로부터 센싱값을 수신하여 센싱 컨트롤러(340)로 전달하는 제2 통신모듈(2020)을 포함할 수 있다.
제1 통신모듈(2010)과 제2 통신모듈(2020)은 블루투스(Bluetooth) 등의 근거리 무선 방식으로 통신할 수도 있고, 와이파이(WiFi, Wireless Fidelity) 방식과 같이 액세스 포인트(Access Point)를 활용한 무선 통신 방식으로 통신할 수도 있다.
무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)과 센싱 컨트롤러(340)가 무선 방식으로 통신하는 경우, 센싱 컨트롤러(340)는 액세스 포인트를 통해 외부의 서버와 통신할 수도 있다. 센싱 컨트롤러(340)는 외부의 서버와 통신하여 보상값 산출을 위한 기준 정보(예: 기준 휘도 등)를 수신할 수도 있다.
도 21은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 이동형 센서 구조를 활용한 보상 방법의 흐름도이다.
도 21을 참조하면, 디스플레이 컨트롤러(140)는 대기 상태로 있는 도중(S100)에, 영상 신호가 호스트 모듈(150)로부터 입력되는지를 판단한다(S102).
도 21을 참조하면, 디스플레이 컨트롤러(140)는 S102 단계의 판단 결과, 영상 신호가 호스트 모듈(150)로부터 입력되는 것으로 판단된 경우, 보상 LUT에 저장된 보상값들(Offset, Gain 등)을 세팅(S104)하여 데이터 변경 처리를 수행하고, 변경된 데이터를 이용하여 표시패널(110)에 영상이 출력되도록 제어할 수 있다(S106).
도 21을 참조하면, 디스플레이 컨트롤러(140)에 의한 S102 단계의 판단 결과, 영상 신호가 호스트 모듈(150)로부터 입력되지 않는 것으로 판단된 경우, 디스플레이 컨트롤러(140) 또는 센싱 컨트롤러(340)는 보상이 필요한 타이밍인지를 판단한다(S110). 이때, 디스플레이 컨트롤러(140) 또는 센싱 컨트롤러(340)는 현재 시간 정보, 이전 보상 시간 정보 및 보상 주기 정보 등에 근거하여 보상이 필요한 타이밍인지를 판단할 수 있다.
S110 단계에서 디스플레이 컨트롤러(140) 또는 센싱 컨트롤러(340)가 보상이 필요한 타이밍이라고 판단하지 않으면, 디스플레이 컨트롤러(140)는 대기 상태로 상태 변경을 수행하여 일정 시간 대기한다(S100).
S110 단계에서 디스플레이 컨트롤러(140) 또는 센싱 컨트롤러(340)가 보상이 필요한 타이밍이라고 판단하면, 센싱 컨트롤러(340)는 무빙 바(320)의 위치를 초기 지점(P0)로 초기화시키고(S112), 표시패널(110)에 센싱 이미지가 표시되도록 제어할 수 있다(S114).
또한, 센싱 컨트롤러(340)는 센서 모듈 구동 파라미터를 세팅할 수 있다(S116). 여기서, 센서 모듈 구동 파라미터는 무빙 바(320)의 이동 제어 정보(예: 이동 속도, 이동 방향 등), 센서 모듈(330)의 센싱 동작 정보(예: 트리거 시간, 트리거 주기, 광 노출 시간 등) 등을 포함할 수 있다.
도 21에서는, S112 단계, S114 단계 및 S116 단계의 순서로 실행되는 것처럼 도시되어 있으나, S112 단계, S114 단계 및 S116 단계의 실행 순서는 자유롭게 변경될 수 있다.
S112 단계, S114 단계 및 S116 단계는, 무빙 바(320)의 이동이 실제로 시작되어 다수의 센서 모듈(330)의 센싱 동작이 실행되기 전의 전처리 단계들이다.
S112 단계, S114 단계 및 S116 단계가 실행된 이후, 무빙 바(320)가 이동하면서 무빙 바(320)에 실장된 다수의 센서 모듈(330)에 의해 휘도 센싱이 진행된다(S118).
무빙 바(320)가 표시패널(110)의 표시영역(DA)의 상단에서 하단까지 이동하여, 다수의 센서 모듈(330)이 표시영역(DA)의 전체 영역에 대한 휘도 센싱을 완료하면, 센싱 컨트롤러(340)는 다수의 센서 모듈(330)로부터 수신한 센싱 데이터(센싱값들)를 이용하여 다수의 서브픽셀(SP)에 대한 휘도를 계산한다(S120).
센싱 컨트롤러(340)는 다수의 서브픽셀(SP)에 대한 휘도 계산값과 미리 저장된 기준 휘도를 비교하여, 다수의 서브픽셀(SP)에 대한 휘도 변화량을 계산한다(S122).
센싱 컨트롤러(340)는 다수의 서브픽셀(SP)에 대하여 계산된 휘도 변화량을 근거하여 다수의 서브픽셀(SP)에 대한 보상값을 산출하여 보상 LUT를 업데이트 할 수 있다(S124).
도 22는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)의 이동형 센서 구조에서 무빙 바(320)의 이동 속도를 제어하는 방식들을 설명하기 위한 도면이다. 단, 도 22의 속도는 절대값으로 표현된다.
도 22를 참조하면, Case 1의 경우, 무빙 바(320)는 센싱 기간(Tsen) 동안 등속도로 이동할 수 있다. 이 경우, 무빙 바(320)의 이동 속도는 다수의 센서 모듈(330) 각각의 센싱 속도보다 느려야 한다.
도 22를 참조하면, Case 2의 경우, 무빙 바(320)의 이동 속도는 다수의 센서 모듈(330)의 동작에 따라 증가 또는 감소할 수 있다. 즉, 무빙 바(320)가 다수의 센서 모듈(330)의 센싱 동작이 수행되어야 하는 위치(서브픽셀 행의 위치)와 가까워지면, 무빙 바(320)의 이동 속도가 감소한다. 다수의 센서 모듈(330)의 센싱 동작이 수행된 이후 무빙 바(320)가 다시 이동할 때에는 무빙 바(320)의 이동 속도가 다시 증가할 수 있다.
도 22를 참조하면, Case 1 및 2의 경우, 센싱 기간(Tsen)이 종료된 이후, 무빙 바(320)가 초기 지점(P0)으로 복귀하는 기간(Trcv) 동안, 무빙 바(320)는 센싱 기간(Tsen) 동안의 이동 속도보다는 빠른 속도로 초기 지점(P0)까지 이동할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 복잡한 서브픽셀 구조 및 복잡한 신호 배선 구조 없이도, 그리고, 복잡한 센싱 구동을 수행하지 않고도, 서브픽셀들의 휘도를 센싱하고 서브픽셀들의 휘도 편차를 보상해줄 수 있는 표시장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 표시패널의 외부에 이동형 센서 구조를 갖고, 이를 활용하여 정확한 보상 기능을 수행할 수 있는 표시장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 복잡한 서브픽셀 구조 및 복잡한 신호 배선 구조 없이도, 서브픽셀들의 휘도를 센싱하고 서브픽셀들의 휘도 편차를 보상해줌으로써, 높은 개구율과 높은 해상도를 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시장치
110: 표시패널
120: 데이터 구동회로
130: 게이트 구동회로
140: 디스플레이 컨트롤러
310: 하우징
320: 무빙 바
330: 센서 모듈
340: 센싱 컨트롤러

Claims (20)

  1. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인을 포함하고, 상기 다수의 데이터 라인 및 상기 다수의 게이트 라인과 연결된 다수의 서브픽셀을 포함하고, 상기 다수의 서브픽셀 각각은 발광소자 및 구동 트랜지스터를 포함하는 표시패널;
    상기 표시패널을 보호하는 하우징;
    이동 가능하도록 상기 하우징에 설치되고, 상기 표시패널의 시청면의 전방에서 이동하는 무빙 바;
    상기 표시패널의 시청면을 향하도록 상기 무빙 바에 실장된 다수의 센서 모듈; 및
    상기 무빙 바의 이동을 제어하고, 상기 다수의 센서 모듈의 동작을 제어하며, 상기 다수의 센서 모듈 각각의 센싱값을 수신하는 센싱 컨트롤러를 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동회로와, 호스트 모듈로부터 입력된 영상 신호에 근거하여 영상 데이터를 상기 데이터 구동회로로 공급하는 디스플레이 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 영상 신호가 상기 호스트 모듈에서 상기 디스플레이 컨트롤러로 공급되지 않을 때, 상기 무빙 바가 이동하고, 상기 다수의 센서 모듈이 동작하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무빙 바가 상기 표시패널의 시청면의 전방에서 상하로 이동 가능하게 해주는 이동 액추에이터 장치를 더 포함하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이동 액추에이터 장치는,
    상기 표시패널의 상측에 설치된 제1 샤프트;
    상기 표시패널의 하측에 설치된 제2 샤프트;
    상기 제1 샤프트의 좌측에 일단이 결합되고 상기 제2 샤프트의 좌측에 타단이 결합되어 상기 제1 샤프트와 상기 제2 샤프트를 연동시키는 제1 와이어;
    상기 제1 샤프트의 우측에 일단이 결합되고 상기 제2 샤프트의 우측에 타단이 결합되어 상기 제1 샤프트와 상기 제2 샤프트를 연동시키는 제2 와이어;
    상기 제1 샤프트를 회전시키는 제1 모터; 및
    상기 제2 샤프트를 회전시키는 제2 모터를 포함하고
    상기 무빙 바의 좌측은 상기 제1 와이어에 결합되고, 상기 무빙 바의 우측은 상기 제2 와이어에 결합되고,
    상기 제2 모터에 의해 상기 제2 샤프트가 회전함에 따라 상기 제1 와이어 및 상기 제2 와이어가 상기 제2 샤프트에 감기면서 상기 무빙 바가 하강하고,
    상기 제1 모터에 의해 상기 제1 샤프트가 회전함에 따라 상기 제1 와이어 및 상기 제2 와이어가 상기 제1 샤프트에 감기면서 상기 무빙 바가 상승하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무빙 바는 상기 다수의 센서 모듈과 상기 표시패널 간의 간격을 일정한 작동 가능 거리로 유지해주는 간격 유지 장치를 포함하고,
    상기 간격 유지 장치는, 상기 표시패널과 상기 무빙 바 사이 공간의 공기를 흡입하여 토출하는 적어도 하나의 팬 장치와, 상기 표시패널 방향으로 돌출된 둘 이상의 스페이서를 포함하는 표시장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 이동 액추에이터 장치는,
    상기 표시패널의 상측에 설치된 샤프트;
    상기 무빙 바에 일단이 결합되고 상기 샤프트에 타단이 결합된 와이어; 및
    상기 샤프트를 회전시키는 모터를 포함하고,
    상기 모터에 의해 상기 샤프트가 제1 방향으로 회전함에 따라 상기 와이어가 상기 샤프트에서 풀리어 상기 무빙 바가 하강하고,
    상기 모터에 의해 상기 샤프트가 상기 제1 방향과 반대의 제2 방향으로 회전함에 따라 상기 와이어가 상기 샤프트에 감기어 상기 무빙 바가 상승하고,
    상기 하우징은 상기 무빙 바의 양 단 중 적어도 하나가 삽입되어 상기 무빙 바의 슬라이딩을 가이드 하는 적어도 하나의 가이드 홈을 포함하는 표시장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 이동 액추에이터 장치는,
    상기 표시패널의 상측에 설치된 제1 샤프트;
    상기 표시패널의 하측에 설치된 제2 샤프트;
    상기 표시패널의 좌측 및 우측 중 하나에 설치되되, 상기 제1 샤프트의 일단과 상기 제2 샤프트의 일단에 감기어 회전하고, 상기 무빙 바가 결합된 컨베이어; 및
    상기 제1 샤프트 또는 상기 제2 샤프트를 회전시키는 모터를 포함하고,
    상기 모터에 의해 상기 제1 샤프트 또는 상기 제2 샤프트가 제1 방향으로 회전함에 따라 상기 컨베이어가 회전하여 상기 컨베이어에 결합된 상기 무빙 바가 하강하고,
    상기 모터에 의해 상기 제1 샤프트 또는 상기 제2 샤프트가 상기 제1 방향과 반대의 제2 방향으로 회전함에 따라 상기 컨베이어가 반대 방향으로 회전하여 상기 컨베이어에 결합된 상기 무빙 바가 상승하는 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 컨트롤러가 실장되고 상기 하우징에 결합된 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판과 상기 무빙 바를 연결해주는 연성 케이블을 더 포함하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연성 케이블의 길이는 상기 무빙 바의 최대 이동 거리 이상인 표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무빙 바에 실장되고 상기 다수의 센서 모듈 각각의 센싱값을 전송하는 제1 통신모듈과, 상기 제1 통신모듈로부터 상기 센싱값을 수신하여 상기 센싱 컨트롤러로 전달하는 제2 통신모듈을 더 포함하는 표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 센서 모듈 각각은,
    상기 무빙 바의 이동에 따라 상기 표시패널의 시청면에서 위치하는 지점의 휘도를 센싱하는 휘도 센서; 및
    상기 표시패널과 상기 휘도 센서 사이에 위치하며, 상기 표시패널에서 방출된 빛이 입사되고, 상기 표시패널의 수직 방향과 일정 각도 이내의 빛이 출력되는 광 제어부를 포함하는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광 제어부는 제1 방향으로 광을 필터링 하는 제1 광 제어 필름 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 광을 필터링 하는 제2 광 제어 필름 중 하나 이상을 포함하는 표시장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 광 제어부는 투과층과 비투과층을 포함하는 광 필터를 포함하고,
    상기 비투과층은 상기 투과층의 전면에 위치하며 다수의 제1 슬릿이 형성된 전면 비투과층과, 상기 투과층의 배면에 위치하며 상기 다수의 제1 슬릿과 교차하는 방향으로 다수의 제2 슬릿이 형성된 배면 비투과층 중 하나 이상을 포함하는 표시장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 서브픽셀은 복수의 서브픽셀 행을 구성하고,
    상기 무빙 바의 가로길이는 하나의 서브픽셀 행의 행 방향 길이 이상이고,
    상기 무빙 바의 세로길이는 하나의 서브픽셀 행의 열 방향 길이 이상이거나 둘 이상의 서브픽셀 행 각각의 열 방향 길이의 합 이상인 표시장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 무빙 바가 이동하는 기간 중 임의의 한 시점에서, 하나의 서브픽셀은 하나의 센서 모듈과 중첩되는 표시장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 무빙 바가 이동하는 기간 중 임의의 한 시점에서, 하나의 서브픽셀은 둘 이상의 센서 모듈과 중첩되는 표시장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 컨트롤러는,
    상기 표시패널에 센싱 이미지가 표시되도록 제어하고, 상기 무빙 바의 이동 속도 및 이동 방향 중 하나 이상을 제어하고, 상기 다수의 센서 모듈 각각의 센싱 동작을 제어하고,
    상기 다수의 센서 모듈 각각으로부터 휘도에 대한 센싱값을 수신하고, 상기 다수의 센서 모듈 각각으로부터 수신된 센싱값을 토대로 룩 업 테이블에 정보를 저장하거나 상기 룩 업 테이블에 기 저장된 정보를 변경하는 표시장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 무빙 바가 이동하는 동안, 상기 센싱 이미지는 상기 표시패널의 전 영역에 표시되는 표시장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 무빙 바가 이동하는 동안, 상기 무빙 바의 이동에 따라 상기 센싱 이미지가 상기 표시패널에서 표시되는 영역이 이동하는 표시장치.
  20. 제1항에 있어서,
    제1 시점에 상기 무빙 바는 상기 표시패널의 제1 영역과 중첩되고,
    상기 제1 시점 이후의 제2 시점에 상기 무빙 바는 상기 표시패널에서 상기 제1 영역과 다른 제2 영역과 중첩되고,
    상기 제1 시점에서, 상기 무빙 바에 실장된 상기 다수의 센서 모듈 중 제1 센서 모듈은 상기 제1 영역에 위치하는 n(n은 1 이상의 자연수)개의 제1 서브픽셀에서 발광된 빛의 휘도를 센싱하고,
    상기 제2 시점에서, 상기 무빙 바에 실장된 상기 다수의 센서 모듈 중 상기 제1 센서 모듈은 상기 제2 영역에 위치하는 m(m은 1 이상의 자연수)개의 제2 서브픽셀에서 발광된 빛의 휘도를 센싱하고,
    상기 n과 상기 m은 동일하거나 다른 표시장치.
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