KR20220113558A

KR20220113558A - 표시 장치, 이를 포함하는 헤드 마운트 표시 시스템 및 이의 구동 방법

Info

Publication number: KR20220113558A
Application number: KR1020210016460A
Authority: KR
Inventors: 이천명; 김상호; 백수민; 이지원; 하주화
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2021-02-05
Filing date: 2021-02-05
Publication date: 2022-08-16
Also published as: CN114879363A; EP4040283A2; US20220254312A1; EP4040283A3

Abstract

표시 장치는 표시 장치는 표시 패널, 데이터 구동부 및 에미션 구동부를 포함한다. 상기 데이터 구동부는 제1 프레임에 상기 표시 패널의 제1 표시 영역에 제1 데이터 전압을 기입하고, 제2 프레임에 상기 표시 패널의 제2 표시 영역에 제2 데이터 전압을 기입한다. 상기 에미션 구동부는 상기 제2 프레임에 상기 제1 데이터 전압을 기초로 상기 제1 표시 영역을 발광하고, 제3 프레임에 상기 제2 데이터 전압을 기초로 상기 제2 표시 영역을 발광한다. 상기 제1 표시 영역의 발광으로 인해 사용자에게 인식되는 제1 시각 영상의 영역은 상기 제2 표시 영역의 발광으로 인해 상기 사용자에게 인식되는 제2 시각 영상의 영역과 부분적으로 중첩된다.

Description

표시 장치, 이를 포함하는 헤드 마운트 표시 시스템 및 이의 구동 방법 {DISPLAY APPARATUS, HEAD MOUNTED DISPLAY SYSTEM HAVING THE SAME AND METHOD OF DRIVING THE DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 표시 장치, 이를 포함하는 헤드 마운트 표시 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 멀티 채널 렌즈를 포함하는 헤드 마운트 표시 시스템에서 표시 패널에 낮은 주파수로 영상을 표시하여 높은 주파수로 사용자에게 인식되게 할 수 있는 표시 장치, 이를 포함하는 헤드 마운트 표시 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.

최근, 가상 현실에 대한 소비자들의 요구가 높아짐에 따라 많은 제조사들이 사용자로 하여금 가상 현실을 체험할 수 있게 하는 디스플레이 시스템(예를 들어, 헤드 마운트 표시 시스템, 가상 현실 표시 시스템 등)을 개발하고 있다. 일반적으로, 사용자는 안경과 같은 형태의 디스플레이 시스템을 착용하고, 디스플레이 시스템 내 디스플레이 장치에서 표시되는 이미지를 시청하는 방식으로 가상 현실을 체험할 수 있다.

상기 가상 현실을 지원하는 디스플레이 시스템에서 표시 품질의 향상을 위해 구동 주파수의 증가 및 해상도의 증가가 요구되고 있다. 다만, 구동 주파수가 증가하게 되는 경우 1 프레임 구간이 짧아지게 되고, 해상도가 증가하게 되는 경우 1 수평 구간이 짧아지게 되어, 표시 패널의 픽셀에 전압을 충분히 충전하기 어려운 문제가 있다. 상기 표시 패널의 픽셀에 전압이 충분히 충전되지 못하는 경우, 표시 패널이 원하는 휘도를 표시할 수 없는 문제가 있다.

또한, 구동 주파수 및 해상도의 증가에 따라 전송 데이터량이 증가하여 표시 패널 구동부의 부하가 증가할 수 있고, 상기 표시 패널 구동부의 동작 주기가 짧아져 발열 및 소비 전력이 증가하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 멀티 채널 렌즈를 포함하는 헤드 마운트 표시 시스템에서 표시 패널에 낮은 주파수로 영상을 표시하여 높은 주파수로 사용자에게 인식되게 할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치를 포함하는 헤드 마운트 표시 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 데이터 구동부 및 에미션 구동부를 포함한다. 상기 데이터 구동부는 제1 프레임에 상기 표시 패널의 제1 표시 영역에 제1 데이터 전압을 기입하고, 제2 프레임에 상기 표시 패널의 제2 표시 영역에 제2 데이터 전압을 기입한다. 상기 에미션 구동부는 상기 제2 프레임에 상기 제1 데이터 전압을 기초로 상기 제1 표시 영역을 발광하고, 제3 프레임에 상기 제2 데이터 전압을 기초로 상기 제2 표시 영역을 발광한다. 상기 제1 표시 영역의 발광으로 인해 사용자에게 인식되는 제1 시각 영상의 영역은 상기 제2 표시 영역의 발광으로 인해 상기 사용자에게 인식되는 제2 시각 영상의 영역과 부분적으로 중첩된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 표시 영역과 상기 제1 시각 영상의 영역은 평면도 상에서 서로 상이할 수 있다. 상기 제2 표시 영역과 상기 제2 시각 영상의 영역은 평면도 상에서 서로 상이할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 표시 영역 및 상기 제2 표시 영역은 서로 중첩되지 않을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 4분할 되어, 제1 사분면 영역, 제2 사분면 영역, 제3 사분면 영역 및 제4 사분면 영역을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 표시 영역은 상기 제1 사분면 영역 및 상기 제3 사분면 영역일 수 있다. 상기 제2 표시 영역은 상기 제2 사분면 영역 및 상기 제4 사분면 영일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 사분면 영역은 상기 표시 패널의 코너 영역에 인접한 제1 메인 영역 및 상기 표시 패널의 중심점에 인접한 제1 서브 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 메인 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 제1 사분면 내부에 위치하고, 상기 제1 서브 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 제1 사분면 외부에 위치할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 시각 영상의 영역 및 상기 제2 시각 영상의 영역이 중첩되는 공통 시각 영상 영역은 상기 표시 패널의 가로 방향의 중심선 및 상기 표시 패널의 세로 방향의 중심선을 따라 십자가 모양으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 표시 영역은 상기 제1 사분면 영역 및 상기 제2 사분면 영역일 수 있다. 상기 제2 표시 영역은 상기 제3 사분면 영역 및 상기 제4 사분면 영역일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 시각 영상의 영역 및 상기 제2 시각 영상의 영역이 중첩되는 공통 시각 영상 영역은 상기 표시 패널의 가로 방향의 중심선을 따라 연장될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 2분할 되어, 상반면 영역 및 하반면 영역을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 표시 영역은 상기 상반면 영역일 수 있다. 상기 제2 표시 영역은 상기 하반면 영역일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상반면 영역은 상기 표시 패널의 제1 코너 영역에 인접한 제1 메인 영역, 상기 표시 패널의 제2 코너 영역에 인접한 제2 메인 영역, 상기 제1 메인 영역 및 상기 제2 메인 영역 사이에 배치되는 수직부와 상기 표시 패널의 가로 방향의 중심선에 인접한 수평부를 포함하는 제1 서브 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 메인 영역 및 상기 제3 메인 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 상반면 내부에 위치하고, 상기 제1 서브 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 상기 상반면 외부에 위치할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 8분할 되어, 상기 표시 패널의 중심점을 중심으로 순차적으로 회전하여 배치되는 제1 내지 제8 팔분 영역들을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 표시 영역은 상기 표시 패널의 상기 중심점에서 꼭지점끼리 만나는 제1, 제3, 제5 및 제7 팔분 영역일 수 있다. 상기 제2 표시 영역은 상기 중심점에서 꼭지점끼리 만나는 제2, 제4, 제6 및 제8 팔분 영역일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 팔분 영역은 제1 메인 영역 및 제1 서브 영역을 포함하고, 상기 제1 서브 영역은 상기 제1 메인 영역에 비해 상기 표시 패널의 상기 중심점에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제1 시각 영상의 영역을 상기 제1 표시 영역에 대응하여 8분할하는 경우, 상기 제1 메인 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 제1 팔분 영역 내에 위치하고, 상기 제1 서브 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 상기 제1 팔분 영역 외부에 위치할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 헤드 마운트 표시 시스템은 표시 장치 및 멀티 채널 광학계를 포함한다. 상기 표시 장치는 표시 패널을 포함한다. 상기 멀티 채널 광학계는 상기 표시 패널에 표시되는 영상을 굴절 및 반사하여 사용자의 눈으로 전달한다. 상기 표시 패널의 제1 표시 영역의 발광으로 인해 상기 사용자에게 인식되는 제1 시각 영상의 영역은 상기 표시 패널의 상기 제1 표시 영역과 중첩되지 않는 제2 표시 영역의 발광으로 인해 상기 사용자에게 인식되는 제2 시각 영상의 영역은 부분적으로 중첩될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 제1 프레임에 상기 표시 패널의 상기 제1 표시 영역에 제1 데이터 전압을 기입하고, 제2 프레임에 상기 표시 패널의 상기 제2 표시 영역에 제2 데이터 전압을 기입하는 데이터 구동부 및 상기 제2 프레임에 상기 제1 데이터 전압을 기초로 상기 제1 표시 영역을 발광하고, 제3 프레임에 상기 제2 데이터 전압을 기초로 상기 제2 표시 영역을 발광하는 에미션 구동부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 멀티 채널 광학계는 상기 표시 패널로부터 입사된 광을 2회 굴절 및 2회 반사시켜 상기 사용자의 눈으로 전달할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 제1 프레임에 표시 패널의 제1 표시 영역에 제1 데이터 전압을 기입하는 단계, 제2 프레임에 상기 표시 패널의 제2 표시 영역에 제2 데이터 전압을 기입하는 단계, 상기 제2 프레임에 상기 제1 데이터 전압을 기초로 상기 제1 표시 영역을 발광하는 단계 및 제3 프레임에 상기 제2 데이터 전압을 기초로 상기 제2 표시 영역을 발광하는 단계를 포함한다. 상기 제1 표시 영역의 발광으로 인해 사용자에게 인식되는 제1 시각 영상의 영역은 상기 제2 표시 영역의 발광으로 인해 상기 사용자에게 인식되는 제2 시각 영상의 영역과 부분적으로 중첩된다.

이와 같은 표시 장치, 상기 표시 장치를 포함하는 헤드 마운트 표시 시스템 및 상기 표시 장치의 구동 방법에 따르면, 상기 헤드 마운트 표시 시스템은 멀티 채널 렌즈를 포함하며, 상기 멀티 채널 렌즈에 의해 상기 표시 패널에 표시되는 영상의 영역과 사용자의 시각에 인식되는 영상의 영역이 서로 다르게 형성될 수 있다.

상기 멀티 채널 렌즈를 포함하는 헤드 마운트 표시 시스템에서 표시 패널의 일부 영역에 낮은 주파수로 영상을 표시하더라도, 상기 멀티 채널 렌즈에 의해 높은 주파수로 사용자에게 인식되게 할 수 있다.

따라서, 상기 구동 주파수를 상대적으로 낮게 형성할 수 있으므로, 상기 표시 패널의 픽셀에 전압이 충분히 충전되지 못하여 표시 휘도가 원하는 휘도보다 낮아지는 문제를 해결할 수 있다.

또한, 상기 구동 주파수를 상대적으로 낮게 형성할 수 있으므로, 전송 데이터량이 증가하여 표시 패널 구동부의 부하가 증가하는 문제를 해결할 수 있고, 상기 표시 패널 구동부의 동작 주기가 짧아져 발열 및 소비 전력이 증가하는 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 표시 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 렌즈에서 광의 이동 경로를 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 2의 표시 패널의 표시 영역을 나타내는 개념도이다.
도 6은 도 5의 표시 영역에 표시되는 영상이 도 1의 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 시각 영역을 나타내는 개념도이다.
도 7은 도 5의 표시 영역에 표시되는 표시 영상의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 8은 도 7의 표시 영상이 도 1의 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 시각 영상의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 9는 도 5의 표시 영역에 영상을 표시하는 시퀀스를 나타내는 개념도이다.
도 10은 도 5의 표시 영역의 제1 사분면 및 제3 사분면에 표시되는 제1 표시 영상을 나타내는 개념도이다.
도 11은 도 10의 제1 표시 영상이 도 1의 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 제1 시각 영상을 나타내는 개념도이다.
도 12는 도 5의 표시 영역의 제2 사분면 및 제4 사분면에 표시되는 제2 표시 영상을 나타내는 개념도이다.
도 13은 도 12의 제2 표시 영상이 도 1의 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 제2 시각 영상을 나타내는 개념도이다.
도 14는 도 11의 제1 시각 영상의 영역 및 도 12의 제2 시각 영상의 영역이 공통되는 공동 시각 영상 영역을 나타내는 개념도이다.
도 15는 도 5의 표시 영역에 영상을 표시하는 시퀀스를 나타내는 개념도이다.
도 16은 도 5의 표시 영역의 제1 사분면 및 제2 사분면에 표시되는 제1 표시 영상을 나타내는 개념도이다.
도 17은 도 16의 제1 표시 영상이 도 1의 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 제1 시각 영상을 나타내는 개념도이다.
도 18은 도 5의 표시 영역의 제3 사분면 및 제4 사분면에 표시되는 제2 표시 영상을 나타내는 개념도이다.
도 19는 도 18의 제2 표시 영상이 도 1의 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 제2 시각 영상을 나타내는 개념도이다.
도 20은 도 17의 제1 시각 영상의 영역 및 도 19의 제2 시각 영상의 영역이 공통되는 공동 시각 영상 영역을 나타내는 개념도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 표시 영역을 나타내는 개념도이다.
도 22는 도 21의 표시 영역에 표시되는 영상이 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 시각 영역을 나타내는 개념도이다.
도 23은 도 21의 표시 영역에 영상을 표시하는 시퀀스를 나타내는 개념도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 표시 영역을 나타내는 개념도이다.
도 25는 도 24의 표시 영역에 표시되는 영상이 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 시각 영역을 나타내는 개념도이다.
도 26은 도 24의 표시 영역에 영상을 표시하는 시퀀스를 나타내는 개념도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 표시 시스템을 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 상기 헤드 마운트 표시 시스템은 렌즈부(1000), 표시 장치(2000) 및 하우징(3000)을 포함한다. 상기 표시 장치(2000)는 상기 렌즈부(1000)에 인접하여 배치된다. 상기 하우징(3000)은 상기 렌즈부(1000) 및 상기 표시 장치(2000)를 수납할 수 있다. 도 1에서는 상기 하우징(3000)의 제1 측에 상기 렌즈부(1000) 및 상기 하우징(3000)이 수납되는 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 렌즈부(1000)는 상기 하우징(3000)의 제1 측에 수납되고, 상기 표시 장치(2000)는 상기 하우징(3000)의 제2 측에 수납될 수 있다. 상기 렌즈부(1000) 및 상기 표시 장치(2000)가 상기 하우징(3000)을 기초로 서로 다른 측에 수납되는 경우, 상기 하우징(3000)은 광을 투과하기 위한 투과부를 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 헤드 마운트 표시 시스템은 사용자의 머리에 착용하는 헤드 마운트 표시 시스템일 수 있다. 도시하지 않았으나, 상기 헤드 마운트 표시 시스템은 상기 사용자의 머리에 착용하기 위한 헤드 밴드부를 더 포함할 수 있다.

도 2는 도 1의 표시 장치(2000)를 나타내는 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 표시 장치(2000)는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400), 데이터 구동부(500) 및 에미션 구동부(600)를 포함한다.

예를 들어, 상기 구동 제어부(200) 및 상기 데이터 구동부(500)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 제어부(200), 상기 감마 기준 전압 생성부(400) 및 상기 데이터 구동부(500)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 제어부(200), 상기 게이트 구동부(300), 상기 감마 기준 전압 생성부(400) 및 상기 데이터 구동부(500)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 제어부(200), 상기 게이트 구동부(300), 상기 감마 기준 전압 생성부(400), 상기 데이터 구동부(500) 및 상기 에미션 구동부(600)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 제어부(200), 상기 게이트 구동부(300), 상기 감마 기준 전압 생성부(400), 상기 데이터 구동부(500) 및 상기 에미션 구동부(600)는 일체로 형성될 수 있다.

상기 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 에미션 라인들(EL) 및 상기 게이트 라인들(GL), 상기 데이터 라인들(DL) 및 상기 에미션 라인들(EL) 각각에 전기적으로 연결된 복수의 픽셀들을 포함한다. 상기 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장되며, 상기 에미션 라인들(EL)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장된다.

상기 구동 제어부(200)는 외부의 장치로부터 입력 영상 데이터(IMG) 및 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 예를 들어, 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 백색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 마젠타색(magenta) 영상 데이터, 황색(yellow) 영상 데이터 및 시안색(cyan) 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 더 포함할 수 있다.

상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG) 및 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 제1 제어 신호(CONT1), 제2 제어 신호(CONT2), 제3 제어 신호(CONT3), 제4 제어 신호(CONT4) 및 데이터 신호(DATA)를 생성한다.

상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 게이트 구동부(300)의 동작을 제어하기 위한 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 상기 제1 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.

상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 데이터 구동부(500)의 동작을 제어하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.

상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG)를 근거로 데이터 신호(DATA)를 생성한다. 상기 구동 제어부(200)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다.

상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 감마 기준 전압 생성부(400)의 동작을 제어하기 위한 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 생성하여 상기 감마 기준 전압 생성부(400)에 출력한다.

상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 에미션 구동부(600)의 동작을 제어하기 위한 상기 제4 제어 신호(CONT4)를 생성하여 상기 에미션 구동부(600)에 출력한다.

상기 게이트 구동부(300)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제1 제어 신호(CONT1)에 응답하여 상기 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 표시 패널(100) 상에 집적될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 표시 패널(100) 상에 실장될 수 있다.

상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제3 제어 신호(CONT3)에 응답하여 감마 기준 전압(VGREF)을 생성한다. 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 상기 데이터 구동부(500)에 제공한다. 상기 감마 기준 전압(VGREF)은 각각의 데이터 신호(DATA)에 대응하는 값을 갖는다.

예를 들어, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 구동 제어부(200) 내에 배치되거나 상기 데이터 구동부(500) 내에 배치될 수 있다.

상기 데이터 구동부(500)는 상기 구동 제어부(200)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA)를 입력 받고, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)로부터 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 입력 받는다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.

상기 에미션 구동부(600)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제4 제어 신호(CONT4)에 응답하여 상기 에미션 라인들(EL)을 구동하기 위한 에미션 신호들을 생성한다. 상기 에미션 구동부(600)는 상기 에미션 신호들을 상기 에미션 라인들(EL)에 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 에미션 구동부(600)는 상기 표시 패널(100) 상에 집적될 수 있다. 예를 들어, 상기 에미션 구동부(600)는 상기 표시 패널(100) 상에 실장될 수 있다. 도 1에서는 설명의 편의 상 상기 게이트 구동부(300)가 상기 표시 패널(100)의 픽셀들의 제1 측에서 상기 픽셀들에 게이트 신호를 인가하고, 상기 에미션 구동부(600)가 상기 표시 패널(100)의 픽셀들의 제2 측에서 상기 픽셀들에 에미션 신호를 인가하는 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 게이트 구동부(300)와 상기 에미션 구동부(600)는 상기 표시 패널(100)의 픽셀들의 상기 제1 측에서 상기 픽셀들에 상기 게이트 신호 및 상기 에미션 신호를 인가할 수 있다. 이와는 달리, 상기 게이트 구동부(300)와 상기 에미션 구동부(600)는 상기 표시 패널(100)의 픽셀들의 양측에서 상기 픽셀들에 상기 게이트 신호 및 상기 에미션 신호를 인가할 수 있다.

도 3은 도 1의 렌즈(1000)를 나타내는 단면도이다. 도 4는 도 1의 렌즈(1000)에서 광의 이동 경로를 나타내는 개념도이다.

도 3 및 도 4에서는 설명의 편의 상 사용자의 한쪽 눈과 그에 대응하는 한쪽 렌즈를 표시하였으며, 상기 렌즈(1000)는 사용자의 두 눈에 대응하는 2개의 렌즈를 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 렌즈(1000)는 멀티 채널 렌즈일 수 있다. 상기 표시 패널(100)에 표시된 영상은 상기 렌즈(1000)를 통해 사용자의 눈에 전달될 수 있다. 상기 표시 패널(100)에 표시된 영상을 표시 영상이라고 부를 수 있고, 상기 사용자의 눈에 인식되는 영상을 시각 영상이라고 부를 수 있다. 상기 렌즈(1000)는 멀티 채널 렌즈이며, 상기 표시 영상의 영역은 상기 시각 영상의 영역과 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)과 상기 시각 영상의 영역을 같은 방식으로 분할하였을 때 서로 대응되는 영역은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)을 가로, 세로 방향으로 각각 2등분하여 전체적으로 4등분하였을 때, 상기 표시 패널(100)의 제1 사분면 영역에 영상을 표시하면 상기 시각 영상은 제1 사분면 영역 내에 그대로 표시되지 않을 수 있다. 상기 표시 패널(100)의 제1 사분면 영역에 표시된 일부 영상은 상기 제1 사분면 영역 외부에 표시될 수 있다. 반대로, 상기 표시 패널(100)의 제1 사분면 영역 외부에 표시된 일부 영상은 상기 제1 사분면 영역 내부에 표시될 수도 있다.

도 3을 보면, 상기 렌즈(1000)는 출구 표면(1003) 상에 첨점부(cusp)(1010)를 갖는 2 폴드 렌즈 형태를 가질 수 있다. 따라서, 상기 렌즈(1000)는 각 렌즈릿에 대하여 하나씩 2개의 출구 표면을 가질 수 있다. 이 구성은 2개의 렌즈릿을 독립적으로 제조하고 이들이 광학 크로스토크 없이 동작하게 할 수 있다. 이 설계 원리는 2 폴드 렌즈뿐만 아니라, k 폴드 렌즈 구성에 적용될 수 있으며, 여기서 k는 1보다 큰 정수이다. 도 3은 상기 렌즈(1000)의 수평 단면을 나타내고, 사용자의 눈(1012)의 위치를 나타낸다. 상기 렌즈(1000)는 면(1013)을 따라 만나는 2 피스로 이루어질 수 있다.

상기 표시 패널(100)은 상기 렌즈(1000)의 2 폴드 구성에 대응하는 위치에 배치된다. 광선(1005, 1006)은 표면(1001)에서의 굴절과, 그 다음 경면 처리된 표면(1002)에서의 반사와, 표면(1001)의 금속화된 부분(1515)에서의 광선(1005)의 경우의 내부 전반사 및 광선(1006)의 경우의 반사와, 마지막으로 표면(1003)에서의 굴절을 겪고, 눈(1012)으로 향하게 된다 (광선(1007)에 대하여도 이와 같다). 표면들(1001, 1002, 1003)은 자유로운 형태를 가질 수 있다. 상기 렌즈(1000)는 광학 크로스토크를 방지하기 위해, 동공 범위를 정의하는 극단의 광선(1006)의 궤적의 점에서 출구 표면 상에 나타난다. 광선(1006)은 클러스터 에지로부터 나오고, 표면(1001)의 굴절 부분의 내부 경계에서의 굴절 후에 그리고 표면(1002, 1004)의 에지에서의 반사 후에, 이는 광축(1009)에 평행하게 굴절되고, 출구 표면(1003)의 첨점부 에지에서 굴절되며, 1008의 도면 부호가 붙여진 동공 범위 에지로 향하게 된 다. 이것은 동공 범위의 극단의 광선이다.

도 4를 보면, 상기 렌즈(1000)는 비곡면 멀티 채널 렌즈이며, 렌즈 내에서 2회의 굴절(P1, P4로 표시) 및 2회의 반사(P2, P3으로 표시)를 통해 상기 표시 패널(100)에 표시된 영상이 사용자의 눈에 입사된다.

도 5는 도 2의 표시 패널(100)의 영역을 나타내는 개념도이다. 도 6은 도 5의 표시 영역에 표시되는 영상이 도 1의 렌즈(1000)를 통해 사용자의 시각에 인식되는 시각 영역을 나타내는 개념도이다. 도 7은 도 5의 표시 영역에 표시되는 표시 영상의 일례를 나타내는 개념도이다. 도 8은 도 7의 표시 영상이 도 1의 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 시각 영상의 일례를 나타내는 개념도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 상기 표시 패널(100)은 4분할 되어, 제1 사분면 영역(D11, D12), 제2 사분면 영역(D21, D22), 제3 사분면 영역(D31, D32) 및 제4 사분면 영역(D41, D42)을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 상기 표시 패널(100)의 가로 방향의 중심선 및 상기 표시 패널(100)의 세로 방향의 중심선을 따라 4분할 될 수 있다.

상기 제1 사분면 영역(D11, D12)은 상기 표시 패널(100)의 코너 영역에 인접한 제1 메인 영역(D11) 및 상기 표시 패널(100)의 중심점에 인접한 제1 서브 영역(D12)을 포함할 수 있다.

상기 제1 메인 영역(D11)에 표시되는 영상은 사용자의 눈에 인식되는 시각 영상 내에서 제1 사분면 내부에 위치하는 반면, 상기 제1 서브 영역(D12)에 표시되는 영상은 상기 시각 영상 내에서 제1 사분면 외부에 위치할 수 있다.

상기 제2 사분면 영역(D21, D22)은 상기 표시 패널(100)의 코너 영역에 인접한 제2 메인 영역(D21) 및 상기 표시 패널(100)의 중심점에 인접한 제2 서브 영역(D22)을 포함할 수 있다.

상기 제2 메인 영역(D21)에 표시되는 영상은 사용자의 눈에 인식되는 시각 영상 내에서 제2 사분면 내부에 위치하는 반면, 상기 제2 서브 영역(D22)에 표시되는 영상은 상기 시각 영상 내에서 제2 사분면 외부에 위치할 수 있다.

상기 제3 사분면 영역(D31, D32)은 상기 표시 패널(100)의 코너 영역에 인접한 제3 메인 영역(D31) 및 상기 표시 패널(100)의 중심점에 인접한 제3 서브 영역(D32)을 포함할 수 있다.

상기 제3 메인 영역(D31)에 표시되는 영상은 사용자의 눈에 인식되는 시각 영상 내에서 제3 사분면 내부에 위치하는 반면, 상기 제3 서브 영역(D32)에 표시되는 영상은 상기 시각 영상 내에서 제3 사분면 외부에 위치할 수 있다.

상기 제4 사분면 영역(D41, D42)은 상기 표시 패널(100)의 코너 영역에 인접한 제4 메인 영역(D41) 및 상기 표시 패널(100)의 중심점에 인접한 제4 서브 영역(D42)을 포함할 수 있다.

상기 제4 메인 영역(D41)에 표시되는 영상은 사용자의 눈에 인식되는 시각 영상 내에서 제4 사분면 내부에 위치하는 반면, 상기 제4 서브 영역(D42)에 표시되는 영상은 상기 시각 영상 내에서 제4 사분면 외부에 위치할 수 있다.

상기 표시 패널(100)에 표시되는 영상이 사용자의 시각에 인식되는 시각 영상도 4분할하여 표시할 수 있다. 상기 시각 영상은 제1 사분면 영역(V11, V12), 제2 사분면 영역(V21, V22), 제3 사분면 영역(V31, V32) 및 제4 사분면 영역(V41, V42)을 포함할 수 있다. 상기 시각 영상은 상기 표시 패널(100)을 4분할한 방식과 동일하게 분할될 수 있다.

상기 시각 영상의 상기 제1 사분면 영역(V11, V12)은 상기 표시 패널(100)의 코너 영역에 인접한 제1 메인 영역(V11) 및 상기 표시 패널(100)의 중심점에 인접한 제1 서브 영역(V12)을 포함할 수 있다.

상기 시각 영상의 상기 제2 사분면 영역(V21, V22)은 상기 표시 패널(100)의 코너 영역에 인접한 제2 메인 영역(V21) 및 상기 표시 패널(100)의 중심점에 인접한 제2 서브 영역(V22)을 포함할 수 있다.

상기 시각 영상의 상기 제3 사분면 영역(V31, V32)은 상기 표시 패널(100)의 코너 영역에 인접한 제3 메인 영역(V31) 및 상기 표시 패널(100)의 중심점에 인접한 제3 서브 영역(V32)을 포함할 수 있다.

상기 시각 영상의 상기 제4 사분면 영역(V41, V42)은 상기 표시 패널(100)의 코너 영역에 인접한 제4 메인 영역(V41) 및 상기 표시 패널(100)의 중심점에 인접한 제4 서브 영역(V42)을 포함할 수 있다.

도 7에서 백색으로 표시된 부분은 상기 표시 패널(100) 내에 영상이 표시된 부분을 의미하며, 도 8에서 백색으로 표시된 부분은 상기 사용자의 시각에서 영상이 인식되는 부분을 의미한다.

도 7을 보면, 상기 표시 패널(100)의 상기 제1 메인 영역(D11)에 영상이 표시되고, 상기 제1 서브 영역(D12)에는 영상이 표시되지 않으며, 상기 제2 서브 영역(D22), 상기 제3 서브 영역(D32) 및 상기 제4 서브 영역(D42) 중 상기 제1 서브 영역(D12)을 감싸는 영역에 영상이 표시될 수 있다.

도 8을 보면, 도 7의 표시 영상에 의해 상기 사용자에게는 제1 사분면 내에만 영상이 표시될 수 있다. 즉, 상기 제1 메인 영역(D11)의 표시 영상은 상기 사용자에게 제1 사분면 내에서 인식된다. 또한, 상기 제2 서브 영역(D22), 상기 제3 서브 영역(D32) 및 상기 제4 서브 영역(D42) 중 상기 제1 서브 영역(D12)을 감싸는 영역에 표시되는 영상은 상기 제2 사분면, 제3 사분면 및 제4 사분면에서 인식되지 않고, 상기 사용자의 시각 영상 내에서 제1 사분면에 인식될 수 있다.

도 9는 도 5의 표시 영역에 영상을 표시하는 시퀀스를 나타내는 개념도이다. 도 10은 도 5의 표시 영역의 제1 사분면 및 제3 사분면에 표시되는 제1 표시 영상을 나타내는 개념도이다. 도 11은 도 10의 제1 표시 영상이 도 1의 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 제1 시각 영상을 나타내는 개념도이다. 도 12는 도 5의 표시 영역의 제2 사분면 및 제4 사분면에 표시되는 제2 표시 영상을 나타내는 개념도이다. 도 13은 도 12의 제2 표시 영상이 도 1의 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 제2 시각 영상을 나타내는 개념도이다. 도 14는 도 11의 제1 시각 영상의 영역 및 도 12의 제2 시각 영상의 영역이 공통되는 공동 시각 영상 영역을 나타내는 개념도이다.

도 1 내지 도 14를 참조하면, 예를 들어, 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 120Hz로 입력된다고 할 때, 상기 표시 패널(100)의 제1 표시 영역은 60Hz로 구동되고, 상기 표시 패널(100)의 제2 표시 영역은 60Hz로 구동되며, 상기 사용자는 120Hz의 영상을 인식할 수 있다.

예를 들어, 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 60Hz로 입력된다고 할 때, 상기 표시 패널(100)의 제1 표시 영역은 30Hz로 구동되고, 상기 표시 패널(100)의 제2 표시 영역은 30Hz로 구동되며, 상기 사용자는 60Hz의 영상을 인식할 수 있다.

도 9에서 보듯이, 상기 데이터 구동부(500)는 제1 프레임(F1)에 상기 제1 표시 영역(예컨대, 제1 사분면 영역(D11, D12) 및 제3 사분면 영역(D31, D32))에 제1 데이터 전압을 기입하고(W1 구간), 제2 프레임(F2)에 상기 제2 표시 영역(예컨대, 제2 사분면 영역(D21, D22) 및 제4 사분면 영역(D41, D42))에 제2 데이터 전압을 기입할 수 있다(W2 구간).

상기 에미션 구동부(600)는 상기 제2 프레임(F2)에 상기 제1 데이터 전압을 기초로 상기 제1 표시 영역(예컨대, 제1 사분면 영역(D11, D12) 및 제3 사분면 영역(D31, D32))을 발광하고(E1 구간), 제3 프레임(F3)에 상기 제2 데이터 전압을 기초로 상기 제2 표시 영역(예컨대, 제2 사분면 영역(D21, D22) 및 제4 사분면 영역(D41, D42))을 발광할 수 있다(E2 구간).

같은 방식으로, 상기 데이터 구동부(500)는 제3 프레임(F3)에 상기 제1 표시 영역(예컨대, 제1 사분면 영역(D11, D12) 및 제3 사분면 영역(D31, D32))에 제1 데이터 전압을 기입하고(W3 구간), 제4 프레임(F4)에 상기 제2 표시 영역(예컨대, 제2 사분면 영역(D21, D22) 및 제4 사분면 영역(D41, D42))에 제2 데이터 전압을 기입할 수 있다(W4 구간).

상기 에미션 구동부(600)는 상기 제4 프레임(F4)에 상기 제1 데이터 전압을 기초로 상기 제1 표시 영역(예컨대, 제1 사분면 영역(D11, D12) 및 제3 사분면 영역(D31, D32))을 발광하고(E3 구간), 제5 프레임(F5)에 상기 제2 데이터 전압을 기초로 상기 제2 표시 영역(예컨대, 제2 사분면 영역(D21, D22) 및 제4 사분면 영역(D41, D42))을 발광할 수 있다(E4 구간).

이 때, 상기 사용자의 눈에는 제2 프레임(F2)에 상기 제1 표시 영역의 발광(E1)으로 인해 제1 시각 영상(V1)이 인식되고, 제3 프레임(F3)에 상기 제2 표시 영역의 발광(E2)으로 인해 제2 시각 영상(V2)이 인식되며, 제4 프레임(F4)에 상기 제1 표시 영역의 발광(E3)으로 인해 제3 시각 영상(V3)이 인식되고, 제5 프레임(F5)에 상기 제2 표시 영역의 발광(E4)으로 인해 제4 시각 영상(V4)이 인식될 수 있다.

이와 같은 방식으로, 상기 표시 패널(100)의 일부 영역에 낮은 주파수로 영상을 표시하더라도, 상기 멀티 채널 렌즈(1000)에 의해 높은 주파수로 사용자에게 인식되게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 표시 영역(제1, 제3 사분면)의 영상 표시 주기(C2) 및 상기 제2 표시 영역(제2, 제4 사분면)의 영상 표시 주기(C2)는 입력 영상 데이터(IMG)의 주기(C1)의 2배이다. 반면, 사용자에게 인식되는 영상(V1 내지 V7)의 주파수는 상기 입력 영상 데이터(IMG)의 입력 주파수와 동일하다.

본 실시예에서, 상기 제1 표시 영역은 상기 제1 사분면 영역(D11, D12) 및 상기 제3 사분면 영역(D31, D32)이고, 상기 제2 표시 영역은 상기 제2 사분면 영역(D21, D22) 및 상기 제4 사분면 영역(D41, D42)일 수 있다.

도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1 표시 영역(예컨대, 제1 사분면 영역(D11, D12) 및 제3 사분면 영역(D31, D32))과 상기 제2 표시 영역(예컨대, 제2 사분면 영역(D21, D22) 및 제4 사분면 영역(D41, D42))은 서로 중첩되지 않을 수 있다.

반면, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제1 표시 영역의 발광으로 인해 사용자에게 인식되는 제1 시각 영상의 영역(도 11)은 상기 제2 표시 영역의 발광으로 인해 상기 사용자에게 인식되는 제2 시각 영상의 영역(도 13)과 부분적으로 중첩될 수 있다.

도 14는 상기 제1 시각 영상의 영역 및 상기 제2 시각 영상의 영역이 중첩되는 공통 시각 영상 영역(VC)을 나타낸다. 본 실시예에서는 도 14에서 보듯이, 상기 제1 시각 영상의 영역 및 상기 제2 시각 영상의 영역이 중첩되는 공통 시각 영상 영역은 상기 표시 패널(100)의 가로 방향의 중심선 및 상기 표시 패널(100)의 세로 방향의 중심선을 따라 십자가 모양으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 헤드 마운트 표시 시스템은 멀티 채널 렌즈(1000)를 포함하며, 상기 멀티 채널 렌즈(1000)에 의해 상기 표시 패널(100)에 표시되는 영상의 영역과 사용자의 시각에 인식되는 영상의 영역이 서로 다르게 형성될 수 있다.

상기 멀티 채널 렌즈(1000)를 포함하는 헤드 마운트 표시 시스템에서 표시 패널(100)의 일부 영역에 낮은 주파수로 영상을 표시하더라도, 상기 멀티 채널 렌즈(1000)에 의해 높은 주파수로 사용자에게 인식되게 할 수 있다.

따라서, 상기 구동 주파수를 상대적으로 낮게 형성할 수 있으므로, 상기 표시 패널(100)의 픽셀에 전압이 충분히 충전되지 못하여 표시 휘도가 원하는 휘도보다 낮아지는 문제를 해결할 수 있다.

도 15는 도 5의 표시 영역에 영상을 표시하는 시퀀스를 나타내는 개념도이다. 도 16은 도 5의 표시 영역의 제1 사분면 및 제2 사분면에 표시되는 제1 표시 영상을 나타내는 개념도이다. 도 17은 도 16의 제1 표시 영상이 도 1의 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 제1 시각 영상을 나타내는 개념도이다. 도 18은 도 5의 표시 영역의 제3 사분면 및 제4 사분면에 표시되는 제2 표시 영상을 나타내는 개념도이다. 도 19는 도 18의 제2 표시 영상이 도 1의 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 제2 시각 영상을 나타내는 개념도이다. 도 20은 도 17의 제1 시각 영상의 영역 및 도 19의 제2 시각 영상의 영역이 공통되는 공동 시각 영상 영역을 나타내는 개념도이다.

본 실시예에 따른 표시 장치, 헤드 마운트 표시 시스템 및 표시 장치의 구동 방법은 제1 표시 영역 및 제2 표시 영역을 제외하면, 도 1 내지 도 14의 표시 장치, 헤드 마운트 표시 시스템 및 표시 장치의 구동 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 8 및 도 15 내지 도 20을 참조하면, 상기 헤드 마운트 표시 시스템은 렌즈부(1000), 표시 장치(2000) 및 하우징(3000)을 포함한다.

상기 표시 장치(2000)는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400), 데이터 구동부(500) 및 에미션 구동부(600)를 포함한다.

본 실시예에서, 상기 표시 패널(100)은 4분할 되어, 제1 사분면 영역(D11, D12), 제2 사분면 영역(D21, D22), 제3 사분면 영역(D31, D32) 및 제4 사분면 영역(D41, D42)을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 상기 표시 패널(100)의 가로 방향의 중심선 및 상기 표시 패널(100)의 세로 방향의 중심선을 따라 4분할 될 수 있다.

도 15에서 보듯이, 상기 데이터 구동부(500)는 제1 프레임(F1)에 상기 제1 표시 영역(예컨대, 제1 사분면 영역(D11, D12) 및 제2 사분면 영역(D21, D22))에 제1 데이터 전압을 기입하고(W1 구간), 제2 프레임(F2)에 상기 제2 표시 영역(예컨대, 제3 사분면 영역(D31, D32) 및 제4 사분면 영역(D41, D42))에 제2 데이터 전압을 기입할 수 있다(W2 구간).

상기 에미션 구동부(600)는 상기 제2 프레임(F2)에 상기 제1 데이터 전압을 기초로 상기 제1 표시 영역(예컨대, 제1 사분면 영역(D11, D12) 및 제2 사분면 영역(D21, D22))을 발광하고(E1 구간), 제3 프레임(F3)에 상기 제2 데이터 전압을 기초로 상기 제2 표시 영역(예컨대, 제3 사분면 영역(D31, D32) 및 제4 사분면 영역(D41, D42))을 발광할 수 있다(E2 구간).

이 때, 상기 사용자의 눈에는 제2 프레임(F2)에 상기 제1 표시 영역의 발광(E1)으로 인해 제1 시각 영상(V1)이 인식되고, 제3 프레임(F3)에 상기 제2 표시 영역의 발광(E2)으로 인해 제2 시각 영상(V2)이 인식될 수 있다.

이와 같은 방식으로, 상기 표시 패널(100)의 일부 영역에 낮은 주파수로 영상을 표시하더라도, 상기 멀티 채널 렌즈(1000)에 의해 높은 주파수로 사용자에게 인식되게 할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 표시 영역은 상기 제1 사분면 영역(D11, D12) 및 상기 제2 사분면 영역(D21, D22)이고, 상기 제2 표시 영역은 상기 제3 사분면 영역(D31, D32) 및 상기 제4 사분면 영역(D41, D42)일 수 있다. 본 실시예에서는 상기 제1 표시 영역은 상기 제1 사분면 영역(D11, D12) 및 상기 제2 사분면 영역(D21, D22)이고, 상기 제2 표시 영역은 상기 제3 사분면 영역(D31, D32) 및 상기 제4 사분면 영역(D41, D42)인 경우를 예시하였으나, 본 발명의 내용은 상기 제1 표시 영역이 상기 제1 사분면 영역(D11, D12) 및 상기 제4 사분면 영역(D41, D42)이고, 상기 제2 표시 영역이 상기 제2 사분면 영역(D21, D22) 및 상기 제3 사분면 영역(D31, D32)인 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 16 및 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 제1 표시 영역(예컨대, 제1 사분면 영역(D11, D12) 및 제2 사분면 영역(D21, D22))과 상기 제2 표시 영역(예컨대, 제3 사분면 영역(D31, D32) 및 제4 사분면 영역(D41, D42))은 서로 중첩되지 않을 수 있다.

반면, 도 17 및 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 제1 표시 영역의 발광으로 인해 사용자에게 인식되는 제1 시각 영상의 영역(도 17)은 상기 제2 표시 영역의 발광으로 인해 상기 사용자에게 인식되는 제2 시각 영상의 영역(도 19)과 부분적으로 중첩될 수 있다.

도 20은 상기 제1 시각 영상의 영역 및 상기 제2 시각 영상의 영역이 중첩되는 공통 시각 영상 영역(VC)을 나타낸다. 본 실시예에서는 도 20에서 보듯이, 상기 제1 시각 영상의 영역 및 상기 제2 시각 영상의 영역이 중첩되는 공통 시각 영상 영역은 상기 표시 패널(100)의 가로 방향의 중심선을 따라 연장될 수 있다.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널(100)의 표시 영역을 나타내는 개념도이다. 도 22는 도 21의 표시 영역에 표시되는 영상이 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 시각 영역을 나타내는 개념도이다. 도 23은 도 21의 표시 영역에 영상을 표시하는 시퀀스를 나타내는 개념도이다.

본 실시예에 따른 표시 장치, 헤드 마운트 표시 시스템 및 표시 장치의 구동 방법은 표시 패널을 2분할하는 것과 제1 표시 영역 및 제2 표시 영역을 제외하면, 도 1 내지 도 14의 표시 장치, 헤드 마운트 표시 시스템 및 표시 장치의 구동 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 4 및 도 21 내지 도 23을 참조하면, 상기 헤드 마운트 표시 시스템은 렌즈부(1000), 표시 장치(2000) 및 하우징(3000)을 포함한다.

본 실시예에서, 상기 표시 패널(100)은 2분할 되어, 상반면 영역(DA1, DA2, DA3) 및 하반면 영역(DB1, DB2, DB3)을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 상기 표시 패널(100)의 가로 방향의 중심선을 따라 2분할 될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 표시 패널(100)이 가로 방향의 중심선을 따라 상반면 영역 및 하반면 영역으로 2분할되는 경우를 예시하였으나, 본 발명의 내용은 상기 표시 패널(100)이 세로 방향의 중심선을 따라 좌반면 영역 및 우반면 영역으로 2분할되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

상기 상반면 영역(DA1, DA2, DA3)은 상기 표시 패널(100)의 제1 코너 영역에 인접한 제1 메인 영역(DA1), 상기 표시 패널(100)의 제2 코너 영역에 인접한 제2 메인 영역(DA2), 상기 제1 메인 영역(DA1) 및 상기 제2 메인 영역(DA2) 사이에 배치되는 수직부와 상기 표시 패널(100)의 가로 방향의 중심선에 인접한 수평부를 포함하는 제1 서브 영역(DA3)을 포함할 수 있다.

상기 제1 메인 영역(DA1) 및 상기 제2 메인 영역(DA2)에 표시되는 영상은 사용자의 눈에 인식되는 시각 영상 내에서 상반면 내부에 위치하는 반면, 상기 제1 서브 영역(DA3)에 표시되는 영상은 상기 시각 영상 내에서 상기 상반면 외부에 위치할 수 있다.

상기 하반면 영역(DB1, DB2, DB3)은 상기 표시 패널(100)의 제3 코너 영역에 인접한 제3 메인 영역(DB1), 상기 표시 패널(100)의 제4 코너 영역에 인접한 제4 메인 영역(DB2), 상기 제3 메인 영역(DB1) 및 상기 제4 메인 영역(DB2) 사이에 배치되는 수직부와 상기 표시 패널(100)의 가로 방향의 중심선에 인접한 수평부를 포함하는 제2 서브 영역(DB3)을 포함할 수 있다.

상기 제3 메인 영역(DB1) 및 상기 제4 메인 영역(DB2)에 표시되는 영상은 사용자의 눈에 인식되는 시각 영상 내에서 하반면 내부에 위치하는 반면, 상기 제2 서브 영역(DB3)에 표시되는 영상은 상기 시각 영상 내에서 상기 하반면 외부에 위치할 수 있다.

상기 표시 패널(100)에 표시되는 영상이 사용자의 시각에 인식되는 시각 영상도 2분할하여 표시할 수 있다. 상기 시각 영상은 상반면 영역(VA1, VA2, VA3) 및 하반면 영역(VB1, VB2, VB3)을 포함할 수 있다. 상기 시각 영상은 상기 표시 패널(100)을 2분할한 방식과 동일하게 분할될 수 있다.

도 23에서 보듯이, 상기 데이터 구동부(500)는 제1 프레임(F1)에 상기 제1 표시 영역(예컨대, 상반면 영역(DA1, DA2, DA3))에 제1 데이터 전압을 기입하고(W1 구간), 제2 프레임(F2)에 상기 제2 표시 영역(예컨대, 하반면 영역(VB1, VB2, VB3))에 제2 데이터 전압을 기입할 수 있다(W2 구간).

상기 에미션 구동부(600)는 상기 제2 프레임(F2)에 상기 제1 데이터 전압을 기초로 상기 제1 표시 영역(예컨대, 상반면 영역(DA1, DA2, DA3))을 발광하고(E1 구간), 제3 프레임(F3)에 상기 제2 데이터 전압을 기초로 상기 제2 표시 영역(예컨대, 하반면 영역(VB1, VB2, VB3))을 발광할 수 있다(E2 구간).

본 실시예에서, 상기 제1 표시 영역은 상기 상반면 영역(DA1, DA2, DA3)이고, 상기 제2 표시 영역은 상기 하반면 영역(VB1, VB2, VB3)일 수 있다.

상기 제1 표시 영역과 상기 제2 표시 영역은 서로 중첩되지 않을 수 있다. 반면, 상기 제1 표시 영역의 발광으로 인해 사용자에게 인식되는 제1 시각 영상의 영역은 상기 제2 표시 영역의 발광으로 인해 상기 사용자에게 인식되는 제2 시각 영상의 영역과 부분적으로 중첩될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 시각 영상의 영역 및 상기 제2 시각 영상의 영역이 중첩되는 공통 시각 영상 영역은 상기 표시 패널(100)의 가로 방향의 중심선을 따라 연장될 수 있다.

도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 표시 영역을 나타내는 개념도이다. 도 25는 도 24의 표시 영역에 표시되는 영상이 렌즈를 통해 사용자의 시각에 인식되는 시각 영역을 나타내는 개념도이다. 도 26은 도 24의 표시 영역에 영상을 표시하는 시퀀스를 나타내는 개념도이다.

본 실시예에 따른 표시 장치, 헤드 마운트 표시 시스템 및 표시 장치의 구동 방법은 표시 패널을 8분할하는 것과 제1 표시 영역 및 제2 표시 영역을 제외하면, 도 1 내지 도 14의 표시 장치, 헤드 마운트 표시 시스템 및 표시 장치의 구동 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 4 및 도 24 내지 도 26을 참조하면, 상기 헤드 마운트 표시 시스템은 렌즈부(1000), 표시 장치(2000) 및 하우징(3000)을 포함한다.

본 실시예에서, 상기 표시 패널(100)은 8분할 되어, 제1 내지 제8 팔분 영역(D11 내지 D82)을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 상기 표시 패널(100)의 중심점을 중심으로 순차적으로 회전하여 배치되는 제1 내지 제8 팔분 영역들(D11 내지 D82)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제8 팔분 영역들(D11 내지 D82)은 각각 45도의 각도를 가질 수 있다.

상기 제1 팔분 영역(D11, D21)은 제1 메인 영역(D11) 및 제1 서브 영역(D12)을 포함하고, 상기 제1 서브 영역(D12)은 상기 제1 메인 영역(D11)에 비해 상기 표시 패널(100)의 상기 중심점에 인접하게 배치될 수 있다.

상기 제1 메인 영역(D11)에 표시되는 영상은 시각 영상 내에서 제1 팔분 영역(V11, V12) 내에 위치하고, 상기 제1 서브 영역(D12)에 표시되는 시각 영상 내에서 상기 제1 팔분 영역(V11, V12) 외부에 위치할 수 있다.

상기 제2 팔분 영역(D21, D21)은 제2 메인 영역(D21) 및 제1 서브 영역(D22)을 포함하고, 상기 제2 서브 영역(D22)은 상기 제2 메인 영역(D21)에 비해 상기 표시 패널(100)의 상기 중심점에 인접하게 배치될 수 있다.

상기 제2 메인 영역(D21)에 표시되는 영상은 시각 영상 내에서 제2 팔분 영역(V21, V22) 내에 위치하고, 상기 제2 서브 영역(D22)에 표시되는 시각 영상 내에서 상기 제2 팔분 영역(V21, V22) 외부에 위치할 수 있다.

상기 표시 패널(100)에 표시되는 영상이 사용자의 시각에 인식되는 시각 영상도 8분할하여 표시할 수 있다. 상기 시각 영상은 제1 내지 제8 팔분 영역들(V11 내지 V82)을 포함할 수 있다. 상기 시각 영상은 상기 표시 패널(100)을 8분할한 방식과 동일하게 분할될 수 있다.

도 26에서 보듯이, 상기 데이터 구동부(500)는 제1 프레임(F1)에 상기 제1 표시 영역(예컨대, 제1, 제3, 제5, 제7 팔분 영역(D11, D12, D31, D32, D51, D52, D71, D72))에 제1 데이터 전압을 기입하고(W1 구간), 제2 프레임(F2)에 상기 제2 표시 영역(예컨대, 제2, 제4, 제6, 제8 팔분 영역(D21, D22, D41, D42, D61, D62, D81, D82))에 제2 데이터 전압을 기입할 수 있다(W2 구간).

상기 에미션 구동부(600)는 상기 제2 프레임(F2)에 상기 제1 데이터 전압을 기초로 상기 제1 표시 영역(예컨대, 제1, 제3, 제5, 제7 팔분 영역(D11, D12, D31, D32, D51, D52, D71, D72))을 발광하고(E1 구간), 제3 프레임(F3)에 상기 제2 데이터 전압을 기초로 상기 제2 표시 영역(예컨대, 제2, 제4, 제6, 제8 팔분 영역(D21, D22, D41, D42, D61, D62, D81, D82))을 발광할 수 있다(E2 구간).

본 실시예에서, 상기 제1 표시 영역은 상기 표시 패널(100)의 상기 중심점에서 꼭지점끼리 만나는 상기 제1, 제3, 제5, 제7 팔분 영역(D11, D12, D31, D32, D51, D52, D71, D72)이고, 상기 표시 패널(100)의 상기 중심점에서 꼭지점끼리 만나는 상기 제2 표시 영역은 제2, 제4, 제6, 제8 팔분 영역(D21, D22, D41, D42, D61, D62, D81, D82)일 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 시각 영상의 영역 및 상기 제2 시각 영상의 영역이 중첩되는 공통 시각 영상 영역은 상기 표시 패널(100)의 가로 방향의 중심선, 세로 방향의 중심선, 제1 대각선, 제2 대각선을 따라 십자가 형상 및 X자 형상을 합집합한 현상으로 나타날 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 표시 장치, 헤드 마운트 표시 시스템 및 표시 장치의 구동 방법에 따르면, 표시 품질을 향상시킬 수 있고, 발열 및 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

이상 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 표시 패널 200: 구동 제어부
300: 게이트 구동부 400: 감마 기준 전압 생성부
500: 데이터 구동부 600: 에미션 구동부
1000: 렌즈부 2000: 표시 장치
3000: 하우징

Claims

표시 패널;
제1 프레임에 상기 표시 패널의 제1 표시 영역에 제1 데이터 전압을 기입하고, 제2 프레임에 상기 표시 패널의 제2 표시 영역에 제2 데이터 전압을 기입하는 데이터 구동부; 및
상기 제2 프레임에 상기 제1 데이터 전압을 기초로 상기 제1 표시 영역을 발광하고, 제3 프레임에 상기 제2 데이터 전압을 기초로 상기 제2 표시 영역을 발광하는 에미션 구동부를 포함하고,
상기 제1 표시 영역의 발광으로 인해 사용자에게 인식되는 제1 시각 영상의 영역은 상기 제2 표시 영역의 발광으로 인해 상기 사용자에게 인식되는 제2 시각 영상의 영역과 부분적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 표시 영역과 상기 제1 시각 영상의 영역은 평면도 상에서 서로 상이하고,
상기 제2 표시 영역과 상기 제2 시각 영상의 영역은 평면도 상에서 서로 상이한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 표시 영역 및 상기 제2 표시 영역은 서로 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 패널은 4분할 되어, 제1 사분면 영역, 제2 사분면 영역, 제3 사분면 영역 및 제4 사분면 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 제1 표시 영역은 상기 제1 사분면 영역 및 상기 제3 사분면 영역이고,
상기 제2 표시 영역은 상기 제2 사분면 영역 및 상기 제4 사분면 영역인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 사분면 영역은 상기 표시 패널의 코너 영역에 인접한 제1 메인 영역 및 상기 표시 패널의 중심점에 인접한 제1 서브 영역을 포함하고,
상기 제1 메인 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 제1 사분면 내부에 위치하고, 상기 제1 서브 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 제1 사분면 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 시각 영상의 영역 및 상기 제2 시각 영상의 영역이 중첩되는 공통 시각 영상 영역은 상기 표시 패널의 가로 방향의 중심선 및 상기 표시 패널의 세로 방향의 중심선을 따라 십자가 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 제1 표시 영역은 상기 제1 사분면 영역 및 상기 제2 사분면 영역이고,
상기 제2 표시 영역은 상기 제3 사분면 영역 및 상기 제4 사분면 영역인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제8항에 있어서, 상기 제1 사분면 영역은 상기 표시 패널의 코너 영역에 인접한 제1 메인 영역 및 상기 표시 패널의 중심점에 인접한 제1 서브 영역을 포함하고,
상기 제1 메인 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 제1 사분면 내부에 위치하고, 상기 제1 서브 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 제1 사분면 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제8항에 있어서, 상기 제1 시각 영상의 영역 및 상기 제2 시각 영상의 영역이 중첩되는 공통 시각 영상 영역은 상기 표시 패널의 가로 방향의 중심선을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 패널은 2분할 되어, 상반면 영역 및 하반면 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제11항에 있어서, 상기 제1 표시 영역은 상기 상반면 영역이고,
상기 제2 표시 영역은 상기 하반면 영역인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제12항에 있어서, 상기 상반면 영역은 상기 표시 패널의 제1 코너 영역에 인접한 제1 메인 영역, 상기 표시 패널의 제2 코너 영역에 인접한 제2 메인 영역, 상기 제1 메인 영역 및 상기 제2 메인 영역 사이에 배치되는 수직부와 상기 표시 패널의 가로 방향의 중심선에 인접한 수평부를 포함하는 제1 서브 영역을 포함하고,
상기 제1 메인 영역 및 상기 제3 메인 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 상반면 내부에 위치하고, 상기 제1 서브 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 상기 상반면 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제12항에 있어서, 상기 제1 시각 영상의 영역 및 상기 제2 시각 영상의 영역이 중첩되는 공통 시각 영상 영역은 상기 표시 패널의 가로 방향의 중심선을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 패널은 8분할 되어, 상기 표시 패널의 중심점을 중심으로 순차적으로 회전하여 배치되는 제1 내지 제8 팔분 영역들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제15항에 있어서, 상기 제1 표시 영역은 상기 표시 패널의 상기 중심점에서 꼭지점끼리 만나는 제1, 제3, 제5 및 제7 팔분 영역이고,
상기 제2 표시 영역은 상기 중심점에서 꼭지점끼리 만나는 제2, 제4, 제6 및 제8 팔분 영역인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제16항에 있어서, 상기 제1 팔분 영역은 제1 메인 영역 및 제1 서브 영역을 포함하고, 상기 제1 서브 영역은 상기 제1 메인 영역에 비해 상기 표시 패널의 상기 중심점에 인접하게 배치되며,
상기 제1 시각 영상의 영역을 상기 제1 표시 영역에 대응하여 8분할하는 경우, 상기 제1 메인 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 제1 팔분 영역 내에 위치하고, 상기 제1 서브 영역에 표시되는 영상은 상기 제1 시각 영상 내에서 상기 제1 팔분 영역 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
표시 패널을 포함하는 표시 장치; 및
상기 표시 패널에 표시되는 영상을 굴절 및 반사하여 사용자의 눈으로 전달하는 멀티 채널 광학계를 포함하고,
상기 표시 패널의 제1 표시 영역의 발광으로 인해 상기 사용자에게 인식되는 제1 시각 영상의 영역은 상기 표시 패널의 상기 제1 표시 영역과 중첩되지 않는 제2 표시 영역의 발광으로 인해 상기 사용자에게 인식되는 제2 시각 영상의 영역은 부분적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 표시 시스템.
제18항에 있어서, 상기 표시 장치는
제1 프레임에 상기 표시 패널의 상기 제1 표시 영역에 제1 데이터 전압을 기입하고, 제2 프레임에 상기 표시 패널의 상기 제2 표시 영역에 제2 데이터 전압을 기입하는 데이터 구동부; 및
상기 제2 프레임에 상기 제1 데이터 전압을 기초로 상기 제1 표시 영역을 발광하고, 제3 프레임에 상기 제2 데이터 전압을 기초로 상기 제2 표시 영역을 발광하는 에미션 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 표시 시스템.
제18항에 있어서, 상기 멀티 채널 광학계는 상기 표시 패널로부터 입사된 광을 2회 굴절 및 2회 반사시켜 상기 사용자의 눈으로 전달하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 표시 시스템.
제1 프레임에 표시 패널의 제1 표시 영역에 제1 데이터 전압을 기입하는 단계;
제2 프레임에 상기 표시 패널의 제2 표시 영역에 제2 데이터 전압을 기입하는 단계;
상기 제2 프레임에 상기 제1 데이터 전압을 기초로 상기 제1 표시 영역을 발광하는 단계; 및
제3 프레임에 상기 제2 데이터 전압을 기초로 상기 제2 표시 영역을 발광하는 단계를 포함하고,
상기 제1 표시 영역의 발광으로 인해 사용자에게 인식되는 제1 시각 영상의 영역은 상기 제2 표시 영역의 발광으로 인해 상기 사용자에게 인식되는 제2 시각 영상의 영역과 부분적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.