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KR102266133B1 - 전계발광 디스플레이 장치, 이를 포함하는 시스템 및 그 구동 방법 - Google Patents

전계발광 디스플레이 장치, 이를 포함하는 시스템 및 그 구동 방법 Download PDF

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KR102266133B1
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Abstract

전계발광 디스플레이 장치의 구동 방법에 따라서, 고전원 전압 및 저전원 전압에 기초하여 동작하는 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널로 공급되는 글로벌 전류를 센싱하여 전압 제어 주기마다 상기 글로벌 전류의 평균값을 나타내는 전류 검출 신호를 발생한다. 상기 전류 검출 신호에 기초하여 상기 고전원 전압 및 상기 저전원 전압 중 적어도 하나를 제어한다. 평면 영상을 디스플레이하는 2차원 모드 및 입체 영상을 디스플레이하는 3차원 모드에 따라서 상기 전압 제어 주기를 변경한다. 2차원 모드 및 3차원 모드에 따라서 적응적으로 글로벌 전류 관리(GCM)를 수행함으로써, 2차원 모드 및 3차원 모드 사이에서 동작 모드가 전환되는 경우에 디스플레이 영상의 품질을 저하시키지 않으면서 효율적으로 소비전력을 감소할 수 있다.

Description

전계발광 디스플레이 장치, 이를 포함하는 시스템 및 그 구동 방법{ELECTROLUMINESCENT DISPLAY DEVICE, SYSTEM INCLUDING THE SAME AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전계발광 디스플레이 장치, 이를 포함하는 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
전계발광 디스플레이 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 발광 다이오드(LED; light emitting diode) 또는 유기 발광 다이오드(OLED; organic light emitting diode)를 이용하여 빠른 응답 속도와 낮은 소비전력으로 구동될 수 있다. 유기 발광 다이오드는 애노드 전극, 캐소드 전극 및 애노드 전극과 캐소드 전극 사이의 발광층을 포함하며, 애노드 전극으로부터 캐소드 전극으로 흐르는 전류에 따라 발광한다. 전계발광 디스플레이 장치는 각 픽셀의 유기 발광 다이오드를 통하여 흐르는 구동 전류에 따라 발광 휘도가 결정되며, 고휘도 이미지의 경우 저휘도 이미지보다 큰 구동 전류가 요구된다.
일반적으로 전계발광 디스플레이 장치에서는 양의 전압 레벨을 갖는 고전원 전압과 음의 전압 레벨을 갖는 저전원 전압의 차이에 해당하는 구동 전압이 증가할수록 유기 발광 다이오드를 통하여 흐르는 구동 전류가 증가한다. 상기 구동 전압을 크게 설정할수록 디스플레이되는 이미지의 품질은 향상될 수 있지만 소비전력이 증가한다는 문제점이 있다. 따라서 구동 전압을 적절하게 제어하여 소비전력을 감소하는 것이 요구된다.
최근에는, 평면 영상(planar image) 또는 2차원 영상(two-dimensional (2D) image)을 디스플레이하는 2차원 모드 및 입체 영상(stereoscopic image) 또는 3차원 영상(three-dimensional(3D) image)을 디스플레이하는 3차원 모드 중 하나에서 선택적으로 동작하는 3차원 디스플레이 장치에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다. 3차원 디스플레이 장치의 경우, 3차원 구동의 특수성 때문에 소비전력의 감소를 위한 구동 전압의 제어가 용이하지 않다.
본 발명의 일 목적은 3차원 디지털 구동에서의 소비전력 감소를 위하여 효율적으로 구동 전압을 제어할 수 있는 전계발광 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 일 목적은 3차원 디지털 구동에서의 소비전력 감소를 위하여 효율적으로 구동 전압을 제어할 수 있는 전계발광 디스플레이 장치를 포함하는 시스템을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 일 목적은 3차원 디지털 구동에서의 소비전력 감소를 위하여 효율적으로 구동 전압을 제어할 수 있는 전계발광 디스플레이 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치의 구동 방법은, 고전원 전압 및 저전원 전압에 기초하여 동작하는 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널로 공급되는 글로벌 전류를 센싱하여 전압 제어 주기마다 상기 글로벌 전류의 평균값을 나타내는 전류 검출 신호를 발생하는 단계, 상기 전류 검출 신호에 기초하여 상기 고전원 전압 및 상기 저전원 전압 중 적어도 하나를 제어하는 단계 및 평면 영상을 디스플레이하는 2차원 모드 및 입체 영상을 디스플레이하는 3차원 모드에 따라서 상기 전압 제어 주기를 변경하는 단계를 포함한다.
실시예들에 따라서, 상기 2차원 모드에서 상기 3차원 모드로 전환하는 경우 상기 전압 제어 주기를 증가시키고, 상기 3차원 모드에서 상기 2차원 모드로 전환하는 경우 상기 전압 제어 주기를 감소시킬 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 3차원 모드에서의 상기 전압 제어 주기는 상기 글로벌 전류를 센싱하는 센싱 구간 및 상기 센싱 구간이 종료된 후 다음의 전압 제어 주기가 시작되기까지의 대기 구간을 포함할 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 3차원 모드에서 상기 센싱 구간은 복수의 프레임 주기들에 해당하고 상기 대기 구간은 적어도 하나의 프레임 주기에 해당할 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 2차원 모드에서의 상기 전압 제어 주기는 하나의 프레임 주기에 해당할 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 전류 검출 신호에 기초하여 상기 고전원 전압 및 상기 저전원 전압 중 적어도 하나를 제어하는 단계는, 입력 영상 데이터에 기초하여 상기 글로벌 전류의 목표값을 계산하는 단계, 상기 목표값 및 상기 평균값에 기초하여 전압 오프셋을 계산하는 단계 및 상기 전압 오프셋에 기초하여 상기 고전원 전압의 레벨을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 목표값 및 상기 평균값에 기초하여 상기 전압 오프셋을 계산하는 단계는, 상기 2차원 모드에서 상기 목표값과 상기 평균값의 차이를 계산하는 단계 및 상기 목표값과 상기 평균값의 차이에 기초하여 상기 전압 오프셋을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 목표값 및 상기 평균값에 기초하여 상기 전압 오프셋을 계산하는 단계는, 상기 3차원 모드에서 상기 목표값의 절반에 해당하는 보상 목표값을 계산하는 단계, 상기 보상 목표값과 상기 평균값의 차이를 계산하는 단계 및 상기 보상 목표값과 상기 평균값의 차이에 기초하여 상기 전압 오프셋을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 목표값 및 상기 평균값에 기초하여 상기 전압 오프셋을 계산하는 단계는, 상기 3차원 모드에서 상기 평균값의 두 배에 해당하는 보상 평균값을 계산하는 단계, 상기 목표값과 상기 보상 평균값의 차이를 계산하는 단계 및 상기 목표값과 상기 보상 평균값의 차이에 기초하여 상기 전압 오프셋을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 전압 제어 주기마다 상기 글로벌 전류의 평균값을 나타내는 상기 전류 검출 신호를 제공하는 단계는, 상기 화소들 중 적색 화소들에 공급되는 적색 글로벌 전류를 센싱하여 상기 전압 제어 주기마다 상기 적색 글로벌 전류의 평균값을 나타내는 적색 전류 검출 신호를 제공하는 단계, 상기 화소들 중 녹색 화소들에 공급되는 녹색 글로벌 전류를 센싱하여 상기 전압 제어 주기마다 상기 녹색 글로벌 전류의 평균값을 나타내는 녹색 전류 검출 신호를 제공하는 단계 및 상기 화소들 중 청색 화소들에 공급되는 청색 글로벌 전류를 센싱하여 상기 전압 제어 주기마다 상기 청색 글로벌 전류의 평균값을 나타내는 청색 전류 검출 신호를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 전류 검출 신호에 기초하여 상기 고전원 전압 및 상기 저전원 전압 중 적어도 하나를 제어하는 단계는, 상기 적색 전류 검출 신호에 기초하여 상기 적색 화소들에 공급되는 적색 고전원 전압을 제어하는 단계, 상기 녹색 전류 검출 신호에 기초하여 상기 녹색 화소들에 공급되는 녹색 고전원 전압을 제어하는 단계 및 상기 청색 전류 검출 신호에 기초하여 상기 청색 화소들에 공급되는 청색 고전원 전압을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 3차원 모드에서 상기 입체 영상을 이루는 좌안 영상 및 우안 영상을 교대로 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 3차원 모드에서 좌안 영상 및 우안 영상을 교대로 디스플레이하는 단계는, 제1 프레임 구간의 일부 구간 동안 상기 복수의 화소 행들 중 일부 화소 행들에 블랙 데이터를 순차적으로 기입하는 단계, 상기 제1 프레임 구간의 나머지 구간 및 제2 프레임 구간 각각 동안 상기 복수의 화소 행들에 좌안 영상 데이터를 순차적으로 기입하는 단계, 상기 제2 프레임 구간에 상응하는 제1 발광 시간 동안 상기 복수의 화소 행들을 동시에 발광시키는 단계, 제3 프레임 구간의 일부 구간 동안 상기 일부 화소 행들에 상기 블랙 데이터를 순차적으로 기입하는 단계, 상기 제3 프레임 구간의 나머지 구간 및 제4 프레임 구간 각각 동안 상기 복수의 화소 행들에 우안 영상 데이터를 순차적으로 기입하는 단계 및 상기 제4 프레임 구간에 상응하는 제2 발광 시간 동안 상기 복수의 화소 행들을 동시에 발광시키는 단계를 포함할 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 제1 프레임 구간에 상응하는 제1 비발광 시간 및 상기 제3 프레임 구간에 상응하는 제2 비발광 시간 동안, 상기 복수의 화소 행들이 발광하지 않도록, 상기 화소 행들에 제1 전압 레벨을 갖는 상기 저전원 전압이 인가되고, 상기 제1 발광 시간 및 상기 제2 발광 시간 동안, 상기 복수의 화소 행들이 발광하도록, 상기 화소 행들에 상기 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨을 갖는 상기 저전원 전압이 인가될 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 제1 프레임 구간에 상응하는 제1 비발광 시간 및 상기 제3 프레임 구간에 상응하는 제2 비발광 시간 동안, 상기 복수의 화소 행들이 발광하지 않도록, 상기 복수의 화소 행들에 제1 전압 레벨을 가지는 발광 제어 신호가 인가되고, 상기 제1 발광 시간 및 상기 제2 발광 시간 동안, 상기 복수의 화소 행들이 발광하도록, 상기 복수의 화소 행들에 제2 전압 레벨을 가지는 상기 발광 제어 신호가 인가될 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 디스플레이 패널은 상기 복수의 화소 행들 중 상부 화소 행들을 구비하는 상부 디스플레이 패널 및 상기 복수의 화소 행들 중 하부 화소 행들을 구비하는 하부 디스플레이 패널로 분할되어 구동될 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 상부 화소 행들에 상기 블랙 데이터, 상기 좌안 영상 데이터 및 상기 우안 영상 데이터가 상기 상부 디스플레이 패널의 상부에서 하부로의 제1 방향으로 순차적으로 기입되고, 상기 하부 화소 행들에 상기 블랙 데이터, 상기 좌안 영상 데이터 및 상기 우안 영상 데이터가 상기 하부 디스플레이 패널의 상부에서 하부로의 상기 제1 방향으로 순차적으로 기입될 수 있다.
실시예들에 따라서, 상기 상부 화소 행들에 상기 블랙 데이터, 상기 좌안 영상 데이터 및 상기 우안 영상 데이터가 상기 상부 디스플레이 패널의 상부에서 하부로 제1 방향으로 순차적으로 기입되고, 상기 하부 화소 행들에 상기 블랙 데이터, 상기 좌안 영상 데이터 및 상기 우안 영상 데이터가 상기 제1 방향에 반대되는 상기 하부 디스플레이 패널의 하부에서 상부로의 제2 방향으로 순차적으로 기입될 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널, 전원 공급부, 전류 검출부 및 전압 콘트롤러를 포함한다. 상기 디스플레이 패널은 고전원 전압 및 저전원 전압에 기초하여 동작하는 복수의 화소들을 포함한다. 상기 전원 공급부는 입력 전압 및 전압 제어 신호에 기초하여 상기 고전원 전압 및 상기 저전원 전압을 발생한다. 상기 전류 검출부는 전압 제어 주기를 나타내는 전류 검출 제어 신호에 응답하여 상기 디스플레이 패널로 공급되는 글로벌 전류를 센싱하여 상기 전압 제어 주기마다 상기 글로벌 전류의 평균값을 나타내는 전류 검출 신호를 발생한다. 상기 전압 콘트롤러는 평면 영상을 디스플레이하는 2차원 모드 및 입체 영상을 디스플레이하는 3차원 모드에 따라서 상기 전압 제어 주기가 변경되도록 상기 전류 검출 제어 신호를 발생하고, 상기 전류 검출 신호에 기초하여 상기 전압 제어 신호를 발생한다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 시스템은 전계발광 디스플레이 장치, 셔터 안경 및 입체 영상 동기 장치를 포함한다. 상기 전계발광 디스플레이 장치는 평면 영상을 디스플레이하는 2차원 모드 및 동기 제어 신호에 응답하여 입체 영상을 디스플레이하는 3차원 모드 중 하나에서 선택적으로 동작한다. 상기 셔터 안경은 상기 동기 제어 신호에 기초하여 좌 셔터와 우 셔터를 교대로 개방시킨다. 상기 입체 영상 동기 장치는 상기 전계발광 디스플레이 장치가 상기 입체 영상의 좌안 영상을 디스플레이할 때 상기 셔터 안경이 상기 좌 셔터를 개방하고 상기 전계발광 디스플레이 장치가 상기 입체 영상의 우안 영상을 디스플레이할 때 상기 셔터 안경이 상기 우 셔터를 개방하도록 상기 동기 제어 신호를 출력한다. 상기 전계발광 디스플레이 장치는, 고전원 전압 및 저전원 전압에 기초하여 동작하는 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널로 공급되는 글로벌 전류를 센싱하여 전압 제어 주기마다 상기 글로벌 전류의 평균값을 나타내는 전류 검출 신호를 발생하고, 상기 전류 검출 신호에 기초하여 상기 고전원 전압 및 상기 저전원 전압 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 2차원 모드 및 상기 3차원 모드에 따라서 상기 전압 제어 주기를 변경한다.
본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치, 이를 포함하는 시스템 및 그 구동 방법은, 2차원 모드 및 3차원 모드에 따라서 적응적으로 글로벌 전류 관리(GCM, global current management)를 수행함으로써, 2차원 모드 및 3차원 모드 사이에서 동작 모드가 전환되는 경우에 디스플레이 영상의 품질을 저하시키지 않으면서 효율적으로 소비전력을 감소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도2는 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도3은 도 2의 전계발광 디스플레이 장치의 동작 모드 전환을 나타내는 개념도이다.
도4는 도 2의 전계발광 디스플레이 장치의 2차원 모드에서의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도5는 도 2의 전계발광 디스플레이 장치의 3차원 모드에서의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 전압 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동 전압 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도8은 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치의 휘도 제어를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도10은 도 9의 전계발광 디스플레이 장치에 포함되는 고전원 전압 배선 및 전류 검출부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도11은 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도12는 도 11의 전계발광 디스플레이 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도13은 도 11의 전계발광 디스플레이 장치의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도14는 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치에서 화소 행들에 데이터가 기입되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도15는 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도16은 도 15의 전계발광 디스플레이 장치의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도17은 도 15의 전계발광 디스플레이 장치의 동작의 다른 예를 나타내는 타이밍도이다.
도18은 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도19는 도 18의 전계발광 디스플레이 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도20은 도 18의 전계발광 디스플레이 장치의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 디스플레이 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 22는 도 21의 입체 영상 디스플레이 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 23은 도 21의 입체 영상 디스플레이 시스템을 구비하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도1을 참조하면, 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS)에 기초하여 동작하는 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널로 공급되는 글로벌 전류(GI)를 센싱하여 전압 제어 주기(tVC)마다 글로벌 전류(GI)의 평균값을 나타내는 전류 검출 신호(CDET)를 발생한다(S100). 고전원 전압(ELVDD)은 양의 전압 레벨을 갖고, 저전원 전압(ELVSS)은 음의 전압 레벨 또는 접지 전압 레벨을 갖는다. 글로벌 전류(GI)는 상기 디스플레이 패널에 포함된 화소들에 각각 흐르는 구동 전류들의 합에 상응한다. 일 실시예에서 글로벌 전류(GI)는 상기 디스플레이 패널에 포함된 모든 화소들의 구동 전류들의 합에 상응할 수 있다. 다른 실시예에서, 글로벌 전류(GI)는 상기 디스플레이 패널에 포함된 일부 픽셀들, 예를 들어, 적색 화소들, 녹색 화소들 및 청색 화소들 중 하나의 구동 전류들의 합에 상응할 수 있다.
전류 검출 신호(CDET)에 기초하여 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS) 중 적어도 하나를 제어한다(S300). 화소들은 고전원 전압(ELVDD)과 저전원 전압(ELVSS)을 수신하고 고전원 전압(ELVDD)과 저전원 전압(ELVSS)의 차이에 해당하는 구동 전압에 따른 구동 전류를 발생하여 이미지를 표시한다. 따라서 고전원 전압(ELVDD)을 증가하거나 저전원 전압(ELVSS)을 감소함으로써 구동 전압 및 구동 전류를 증가할 수 있고, 반대로 고전원 전압(ELVDD)을 감소하거나 저전원 전압(ELVSS)을 증가함으로써 구동 전압 및 구동 전류를 감소할 수 있다. 일 실시예에서, 고전원 전압(ELVDD)은 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 별로 독립적으로 제어 될 수 있고 저전원 전압(ELVSS)은 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 대해 공통으로 제어될 수 있다. 이 경우, 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 별로 전류 검출 신호(CDET)를 독립적으로 발생하고, 이에 기초하여 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 별로 독립적으로 고전원 전압(ELVDD)을 제어할 수 있다.
평면 영상을 디스플레이하는 2차원 모드 및 입체 영상을 디스플레이하는 3차원 모드에 따라서 전압 제어 주기(tVC)를 변경한다(S500). 3차원 디지털 구동의 경우에는 구동 방법의 특수성 때문에 2차원 모드에서 적용되는 글로벌 전류 관리(GCM, global current management)가 그대로 적용될 수 없다. 본 발명의 실시예들에 따라서 글로벌 전류 관리를 위한 전압 제어 주기(tVC)를 2차원 모드 및 3차원 모드에 따라서 적응적으로 변경함으로써 디스플레이 영상의 품질을 저하시키지 않으면서 효율적으로 소비전력을 감소할 수 있다.
도2는 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이고, 도 3은 도 2의 전계발광 디스플레이 장치의 동작 모드 전환을 나타내는 개념도이다.
도2를 참조하면, 전계발광 디스플레이 장치(10)는 전압 콘트롤러(20, 전원 공급부(30), 전류 검출부(40) 및 디스플레이 패널(50)을 포함할 수 있다. 도 2에는 본 발명을 설명하기 위해 필요한 구성 요소들만을 도시하였으며, 본 발명의 설명과 무관한 구성 요소들은 도시를 생략하였다. 전류 검출부(40)는 전원 공급부(30)의 내부에 포함될 수도 있고, 전원 공급부(30)의 외부에 구현될 수도 있다.
디스플레이 패널(50)은 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS)에 기초하여 동작하는 복수의 화소(PX)들을 포함한다. 디스플레이 패널(50) 및 이에 포함되는 화소(PX)에 대해서는 도11 및 12 등을 참조하여 후술한다.
전원 공급부(30)는 입력 전압(VIN) 및 전압 제어 신호(VCTRL)에 기초하여 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS)을 발생한다. 전원 공급부(30)는 고전원 전압(ELVDD)을 발생하는 부스트 컨버터(boost converter), 저전원 전압(ELVSS)을 발생하는 인버팅 벅-부스트 컨버터(inverting buck-boost converter) 등을 포함할 수 있다. 전원 공급부(30)에 제공되는 입력 전압(VIN)은 AC 전압 또는 배터리 전압과 같은 DC 전압일 수 있으며, 상기 전압 컨버터들은 AC-DC 컨버터 또는 DC-DC 컨버터일 수 있다.
전류 검출부(40)는 전압 제어 주기(tVC)를 나타내는 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)에 응답하여 디스플레이 패널(50)로 공급되는 글로벌 전류(GI)를 센싱하여 전압 제어 주기(tVC)마다 글로벌 전류(GI)의 평균값을 나타내는 전류 검출 신호(CDET)를 발생한다. 전류 검출부(40)의 동작에 대해서는 도 4 및 5를 참조하여 후술한다.
전압 콘트롤러(20)는 평면 영상을 디스플레이하는 2차원 모드 및 입체 영상을 디스플레이하는 3차원 모드에 따라서 전압 제어 주기(tVC)가 변경되도록 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)를 발생하고, 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)를 전류 검출부(40)에 제공한다. 또한 전압 콘트롤러(20)는 전류 검출부(40)로부터 제공되는 전류 검출 신호(CDET)에 기초하여 전압 제어 신호(VCTRL)를 발생하고, 전압 제어 신호(VCTRL)를 전원 공급부(30)에 제공한다. 전압 콘트롤러(20)는 전압 제어 신호(VCTRL)를 조절함으로써 전원 공급부(30)에서 발생되는 고전원 전압(ELVDD) 및/또는 저전원 전압(ELVSS)의 전압 레벨을 제어할 수 있다.
전압 콘트롤러(20)는 동작 모드에 따라서 전압 제어 주기(tVC)를 변경할 수 있다. 전압 제어 주기(tVC)는 전원 전압들(ELVDD, ELVSS)의 갱신 주기에 해당하고, 따라서 전압 제어 주기(tVC)는 전류 검출부(40)에 의해 글로벌 전류(GI)의 평균값이 제공되는 주기에 해당한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전압 콘트롤러(20)는 2차원 모드에서 3차원 모드로 전환하는 경우 전압 제어 주기(tVC)를 증가시키고, 3차원 모드에서 2차원 모드로 전환하는 경우 전압 제어 주기(tVC)를 감소시킬 수 있다. 일 실시예에서, 도 4 및 5를 참조하여 설명하는 바와 같이, 전압 제어 주기(tVC)는 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)의 천이 주기로서 표현될 수 있다. 전압 콘트롤러(20)는 2차원 모드 및 3차원 모드에 따라서 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)의 천이 주기를 변경함으로써 전압 제어 주기(tVC)를 변경할 수 있다.
도 4는 도 2의 전계발광 디스플레이 장치의 2차원 모드에서의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도4를 참조하면, 2차원 모드에서는 하나의 프레임 구간에 하나의 이미지 영상이 디스플레이될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 프레임 구간(FP1) 동안에 제1 영상(IMG1)이 디스플레이되고, 제2 프레임 구간(FP2) 동안에 제2 영상(IMG2)이 디스플레이되고, 제3 프레임 구간(FP3) 동안에 제3 영상(IMG3)이 디스플레이되고, 제4 프레임 구간(FP4) 동안에 제4 영상(IMG4)이 디스플레이될 수 있다.
2차원 모드에서는 복수의 영상들(IMG1~IMG4)이 디스플레이되는 동안에 저전원 전압(ELVSS)은 음의 전압 레벨로 활성화된 상태를 유지할 수 있다. 2차원 모드에서의 전압 제어 주기(tVC)는 하나의 프레임 주기에 해당할 수 있고, 전류 검출 신호(CDET)는 하나의 프레임 주기마다 글로벌 전류(GI)의 평균값을 나타낼 수 있다. 도 4에는 편의상 전류 검출 신호(CDET)가 전압 제어 주기(tVC) 마다 펄스를 포함하는 형태로 도시되어 있으나, 전류 검출 신호(CDET)는 전압 제어 주기(tVC)마다 글로벌 전류(GI)의 평균값에 상응하는 디지털값을 나타내는 복수 비트의 신호일 수 있다.
전압 제어 주기(tVC)는 글로벌 전류(GI)를 센싱하는 센싱 구간(tSEN)을 포함할 수 있고, 센싱 구간(tSEN)은 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)가 논리 하이 레벨로 활성화된 구간에 해당할 수 있다. 도 2의 전류 검출부(40)는 센싱 구간(tSEN) 동안에 글로벌 전류(GI)를 적분하여 그 평균값을 구할 수 있다.
예를 들어, 120 fps(frame per second)의 프레임율로 2차원 영상을 디스플레이하는 경우, 전압 제어 주기(tVC), 즉 하나의 프레임 주기는 8.33 ms (mili-second)에 해당하고, 센싱 구간(tSEN)은 8.22 ms로 설정될 수 있다. 2차원 영상을 디스플레이하는 2차원 모드의 경우에는 하나의 프레임 주기 동안에 동일한 이미지가 계속하여 디스플레이되기 때문에, 센싱 구간(tSEN)을 하나의 프레임 주기의 일부로 설정하여도 비교적 정확하게 글로벌 전류(GI)를 측정할 수 있다.
도5는 도 2의 전계발광 디스플레이 장치의 3차원 모드에서의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도5를 참조하면, 3차원 모드에서는 하나의 프레임 구간에 동일한 이미지 영상이 두 번 디스플레이될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 프레임 구간(FP1) 동안에 제1 좌안 영상(L1)이 두 번 디스플레이되고, 제2 프레임 구간(FP2) 동안에 제1 우안 영상(R1)이 두 번 디스플레이되고, 제3 프레임 구간(FP3) 동안에 제2 좌안 영상(L2)이 두 번 디스플레이되고, 제4 프레임 구간(FP4) 동안에 제2 우안 영상(R2)이 두 번 디스플레이될 수 있다. 이와 같은 3차원 디지털 구동에 대해서는 도 11 내지 20을 참조하여 후술한다.
3차원 모드에서는 복수의 영상들(L1, R1, L2, R2, ...)이 디스플레이되는 동안에 저전원 전압(ELVSS)은 음의 전압 레벨로 활성화된 상태 및 상대적으로 높은 레벨(예를 들어, 접지 레벨)로 비활성화된 상태 사이에서 스위칭될 수 있다. 이와 같은 캐소드 스위칭(cathode switching)에 대해서는 도 11 내지 20을 참조하여 후술한다.
3차원 모드에서의 전압 제어 주기(tVC)는 글로벌 전류(GI)를 센싱하는 센싱 구간(tSEN) 및 센싱 구간(tSEN)이 종료된 후 다음의 전압 제어 주기가 시작되기까지의 대기 구간(tSTB)을 포함할 수 있다. 3차원 모드에서 센싱 구간(tSEN)은 복수의 프레임 주기들에 해당하고 대기 구간(tSTB)은 적어도 하나의 프레임 주기에 해당할 수 있다. 센싱 구간(tSEN)은 N개(N은 1 이상의 정수) 좌안 영상들 및 N개의 우안 영상들이 디스플레이되는 시간에 해당하는 2N개의 프레임 주기들에 해당할 수 있다. 도 5에는 센싱 구간(tSEN)이 하나의 좌안 영상(L1) 및 하나의 우안 영상(R1)이 디스플레이되는 시간에 해당하는 두 개의 프레임 주기들에 해당하는 실시예가 도시되어 있다. 도 2의 전류 검출부(40)는 센싱 구간(tSEN) 동안에 글로벌 전류(GI)를 적분하여 그 평균값을 구할 수 있다.
전류 검출 신호(CDET)는 복수의 프레임 주기들에 해당하는 전압 제어 주기(tVC)마다 글로벌 전류(GI)의 평균값을 나타낼 수 있다. 도 5에는 편의상 전류 검출 신호(CDET)가 전압 제어 주기(tVC) 마다 펄스를 포함하는 형태로 도시되어 있으나, 전류 검출 신호(CDET)는 전압 제어 주기(tVC)마다 글로벌 전류(GI)의 평균값에 상응하는 디지털값을 나타내는 복수 비트의 신호일 수 있다.
도4를 참조하여 설명한 바와 같이, 2차원 모드의 경우에는 하나의 프레임 주기 동안에 동일한 이미지가 계속하여 디스플레이되기 때문에, 센싱 구간(tSEN)을 하나의 프레임 주기의 일부로 설정하여도 비교적 정확하게 글로벌 전류(GI)를 측정할 수 있다. 그러나 3차원 모드의 경우에는 3차원 디지털 구동의 특수성 때문에 글로벌 전류(GI)를 정확하게 측정하는 것이 용이하지 않다. 특히 좌안 영상과 우안 영상의 휘도 차이가 큰 경우에는 글로벌 전류의 변동성이 커지고 이러한 글로벌 전류의 측정값에 기초하여 구동 전압을 제어하는 경우 구동 전압이 불안정하게 되고 디스플레이 품질이 저하된다. 본 발명의 실시예들에 따라서, 복수의 프레임 주기들에 걸쳐서 글로벌 전류(GI)의 평균값을 제공함으로써 안정적으로 구동 전압을 제어하고 디스플레이 품질을 향상시킬 수 있다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 전압 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도2 및 6을 참조하면, 전압 콘트롤러(20)는 입력 영상 데이터에 기초하여 글로벌 전류의 목표값(TGI)을 계산한다(S310). 전압 콘트롤러(20)는 입력 영상 데이터의 평균 휘도가 증가할수록 글로벌 전류의 목표값(TGI)을 증가할 수 있다. 전압 콘트롤러(20)는 2차원 모드에서는 도 4의 영상들(IMG1~IMG4)의 각각에 대하여 글로벌 전류의 목표값(TGI)을 계산하고, 전압 제어 주기(tVC)에 해당하는 하나의 프레임 주기마다 목표값(TGI)을 갱신할 수 있다. 한편, 전압 콘트롤러(20)는 3차원 모드에서는 센싱 주기(tSEN)에 상응하는 N개의 좌안 영상들 및 N개의 우안 영상들에 대하여 글로벌 전류의 목표값(TGI)을 계산하고, 전압 제어 주기(tVC)에 상응하는 복수의 프레임 주기들마다 목표값(TGI)을 갱신할 수 있다. 전압 콘트롤러(20)는 전술한 바와 같이, 전류 검출부(40)로부터 전류 검출 신호(CDET)를 통하여 동작 모드에 따른 전압 제어 주기(tVC)마다 글로벌 전류의 평균값(AGI)을 제공받는다.
전압 콘트롤러(20)는 현재의 동작 모드가 2차원 모드인 경우(S320: NO), 글로벌 전류의 목표값(TGI)과 평균값(AGI)의 차이(TGI-AGI)를 계산하고(S331), 목표값(TGI)과 평균값(AGI)의 차이(TGI-AGI)에 기초하여 전압 오프셋(VOFS)을 계산한다(S340).
한편, 전압 콘트롤러(20)는 현재의 동작 모드가 3차원 모드인 경우(S320: YES), 글로벌 전류의 목표값(TGI)의 절반에 해당하는 보상 목표값(CTGI)을 계산한다(S332). 전압 콘트롤러(20)는 글로벌 전류의 보상 목표값(CTGI)과 평균값(AGI)의 차이(CTGI-AGI)를 계산하고(S333), 보상 목표값(CTGI)과 평균값(AGI)의 차이(CTGI-AGI)에 기초하여 전압 오프셋(VOFS)을 계산한다(S340). 이와 같이, 3차원 모드에서 글로벌 전류의 목표값(TGI)을 보정 목표값(CTGI)으로 수정하는 것은 3차원 디지털 구동의 캐소드 스위칭에 기인한다. 즉 하나의 프레임 주기 동안 중에서 절반은 발광 주기에 해당하고 다른 절반은 비발광 주기에 해당하기 때문에 3차원 모드에서 측정된 글로벌 전류의 평균값 또는 목표값을 보정할 필요가 있다.
전압 콘트롤러(20)는 전압 오프셋(VOFS)에 기초하여 고전원 전압(ELVDD)의 레벨을 제어할 수 있다. 전압 콘트롤러(20)는 고전원 전압(ELVDD)의 이전의 목표 레벨(TVL)에 전압 오프셋(VOFS)을 합산하여 고전원 전압(ELVDD)의 다음의 목표 레벨(TVL')을 계산한다(S350). 전압 콘트롤러(20)는 계산된 목표 레벨(TVL')이 고전원 전압(ELVDD)의 최소 레벨(V_MIN)보다 큰 경우(S360: YES)에는 계산된 목표 레벨(TVL')을 고전원 전압(ELVDD)의 레벨로 결정한다(S371). 전압 콘트롤러(20)는 계산된 목표 레벨(TVL')이 고전원 전압(ELVDD)의 최소 레벨(V_MIN)보다 작은 경우(S360: NO)에는 계산된 최소 레벨(V_MIN)을 고전원 전압(ELVDD)의 레벨로 결정한다(S372).
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동 전압 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도2 및 7을 참조하면, 전압 콘트롤러(20)는 입력 영상 데이터에 기초하여 글로벌 전류의 목표값(TGI)을 계산한다(S310). 전압 콘트롤러(20)는 입력 영상 데이터의 평균 휘도가 증가할수록 글로벌 전류의 목표값(TGI)을 증가할 수 있다. 전압 콘트롤러(20)는 2차원 모드에서는 도 3의 영상들(IMG1~IMG4)의 각각에 대하여 글로벌 전류의 목표값(TGI)을 계산하고, 전압 제어 주기(tVC)에 해당하는 하나의 프레임 주기마다 목표값(TGI)을 갱신할 수 있다. 한편, 전압 콘트롤러(20)는 3차원 모드에서는 센싱 주기(tSEN)에 상응하는 N개의 좌안 영상들 및 N개의 우안 영상들에 대하여 글로벌 전류의 목표값(TGI)을 계산하고, 전압 제어 주기(tVC)에 상응하는 복수의 프레임 주기들마다 목표값(TGI)을 갱신할 수 있다. 전압 콘트롤러(20)는 전술한 바와 같이, 전류 검출부(40)로부터 전류 검출 신호(CDET)를 통하여 동작 모드에 따른 전압 제어 주기(tVC)마다 글로벌 전류의 평균값(AGI)을 제공받는다.
전압 콘트롤러(20)는 현재의 동작 모드가 2차원 모드인 경우(S320: NO), 글로벌 전류의 목표값(TGI)과 평균값(AGI)의 차이(TGI-AGI)를 계산하고(S331), 목표값(TGI)과 평균값(AGI)의 차이(TGI-AGI)에 기초하여 전압 오프셋(VOFS)을 계산한다(S340).
한편, 전압 콘트롤러(20)는 현재의 동작 모드가 3차원 모드인 경우(S320: YES), 글로벌 전류의 평균값(AGI)의 두 배에 해당하는 보상 평균값(CAGI)을 계산한다(S334). 전압 콘트롤러(20)는 글로벌 전류의 목표값(TGI)과 보상 평균값(CAGI)의 차이(TGI-CAGI)를 계산하고(S335), 목표값(TGI)과 보상 평균값(CAGI)의 차이(TGI-CAGI)에 기초하여 전압 오프셋(VOFS)을 계산한다(S340). 이와 같이, 3차원 모드에서 글로벌 전류의 평균값(AGI)을 보정 평균값(CAGI)으로 수정하는 것은 3차원 디지털 구동의 캐소드 스위칭에 기인한다. 즉 하나의 프레임 주기 동안 중에서 절반은 발광 주기에 해당하고 다른 절반은 비발광 주기에 해당하기 때문에 3차원 모드에서 측정된 글로벌 전류의 평균값 또는 목표값을 보정할 필요가 있다.
전압 콘트롤러(20)는 전압 오프셋(VOFS)에 기초하여 고전원 전압(ELVDD)의 레벨을 제어할 수 있다. 전압 콘트롤러(20)는 고전원 전압(ELVDD)의 이전의 목표 레벨(TVL)에 전압 오프셋(VOFS)을 합산하여 고전원 전압(ELVDD)의 다음의 목표 레벨(TVL')을 계산한다(S350). 전압 콘트롤러(20)는 계산된 목표 레벨(TVL')이 고전원 전압(ELVDD)의 최소 레벨(V_MIN)보다 큰 경우(S360: YES)에는 계산된 목표 레벨(TVL')을 고전원 전압(ELVDD)의 레벨로 결정한다(S371). 전압 콘트롤러(20)는 계산된 목표 레벨(TVL')이 고전원 전압(ELVDD)의 최소 레벨(V_MIN)보다 작은 경우(S360: NO)에는 계산된 최소 레벨(V_MIN)을 고전원 전압(ELVDD)의 레벨로 결정한다(S372).
도8은 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치의 휘도 제어를 나타내는 도면이다.
도8에서 세로축은 정규화된 휘도(normalized luminance)를 나타내고 가로축은 동일한 입체 영상을 계속하여 디스플레이하는 경우에 디스플레이가 개시된 이후의 경과 시간을 나타낸다. 도 8에서 제1 추세선(TC1)은 글로벌 전류 관리(GCM)를 수행하지 않은 경우의 휘도 변화를 나타내고 제2 추세선(TC2)은 GCM을 수행한 경우의 휘도 변화를 나타낸다. GCM을 수행하지 않는 경우에는 구동 전압을 고정시키는 경우에는 제1 추세선(TC1)에서 알 수 있듯이 온도 등의 영향으로 휘도가 점차 증가하여 소비전력이 불필요하게 증가할 수 있다. 반면에 본 발명의 실시예들에 따라서 GCM을 수행하는 경우에는 휘도가 비교적 안정적으로 유지되어 소비 전력을 효율적으로 관리할 수 있다.
도9는 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도9를 참조하면, 전계발광 디스플레이 장치(11)는 전압 콘트롤러(21, 전원 공급부(31), 전류 검출부(41) 및 디스플레이 패널(51)을 포함할 수 있다. 도 9에는 본 발명을 설명하기 위해 필요한 구성 요소들만을 도시하였으며, 본 발명의 설명과 무관한 구성 요소들은 도시를 생략하였다. 전류 검출부(41)는 전원 공급부(31)의 내부에 포함될 수도 있고, 전원 공급부(31)의 외부에 구현될 수도 있다.
디스플레이 패널(51)은 적색 고전원 전압(ELVDD_R), 녹색 고전원 전압(ELVDD_G), 청색 고전원 전압(ELVDD_B) 및 저전원 전압(ELVSS)에 기초하여 동작하는 복수의 화소(PX)들을 포함한다. 디스플레이 패널(51) 및 이에 포함되는 화소(PX)에 대해서는 도 11 및 12 등을 참조하여 후술한다.
전원 공급부(31)는 입력 전압(VIN) 및 전압 제어 신호(VCTRL)에 기초하여 적색 고전원 전압(ELVDD_R), 녹색 고전원 전압(ELVDD_G), 청색 고전원 전압(ELVDD_B) 및 저전원 전압(ELVSS)을 발생한다. 전원 공급부(31)는 적색 고전원 전압(ELVDD_R), 녹색 고전원 전압(ELVDD_G), 청색 고전원 전압(ELVDD_B)을 발생하는 부스트 컨버터(boost converter)들, 저전원 전압(ELVSS)을 발생하는 인버팅 벅-부스트 컨버터(inverting buck-boost converter) 등을 포함할 수 있다. 전원 공급부(31)에 제공되는 입력 전압(VIN)은AC 전압 또는 배터리 전압과 같은 DC 전압일 수 있으며, 상기 전압 컨버터들은 AC-DC 컨버터 또는 DC-DC 컨버터일 수 있다.
전류 검출부(41)는 전압 제어 주기(tVC)를 나타내는 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)에 응답하여 디스플레이 패널(50)로 공급되는 적색 글로벌 전류(GI_R), 녹색 글로벌 전류(GI_G) 및 청색 글로벌 전류(GI_B)를 센싱하여 전압 제어 주기(tVC)마다 적색 글로벌 전류(GI_R), 녹색 글로벌 전류(GI_G) 및 청색 글로벌 전류(GI_B)의 평균값들을 각각 나타내는 전류 검출 신호(CDET)를 발생한다. 전류 검출부(41)에 대해서는 도 10을 참조하여 후술한다. 적색 글로벌 전류(GI_R), 녹색 글로벌 전류(GI_G) 및 청색 글로벌 전류(GI_B)의 합은 글로벌 전류(GI)에 상응할 수 있다.
전압 콘트롤러(21)는 평면 영상을 디스플레이하는 2차원 모드 및 입체 영상을 디스플레이하는 3차원 모드에 따라서 전압 제어 주기(tVC)가 변경되도록 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)를 발생하고, 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)를 전류 검출부(41)에 제공한다. 또한 전압 콘트롤러(21)는 전류 검출부(40)로부터 제공되는 전류 검출 신호(CDET)에 기초하여 전압 제어 신호(VCTRL)를 발생하고, 전압 제어 신호(VCTRL)를 전원 공급부(31)에 제공한다. 전압 콘트롤러(21)는 전압 제어 신호(VCTRL)를 조절함으로써 전원 공급부(31)에서 발생되는 고전원 전압(ELVDD) 및/또는 저전원 전압(ELVSS)의 전압 레벨을 제어할 수 있다.
전압 콘트롤러(21)는 동작 모드에 따라서 전압 제어 주기(tVC)를 변경할 수 있다. 전압 제어 주기(tVC)는 전원 전압들(ELVDD, ELVSS)의 갱신 주기에 해당하고, 따라서 전압 제어 주기(tVC)는 전류 검출부(41)에 의해 글로벌 전류들(GI_R, GI_G, GI_B)의 평균값들이 제공되는 주기에 해당한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전압 콘트롤러(21)는 2차원 모드에서 3차원 모드로 전환하는 경우 전압 제어 주기(tVC)를 증가시키고, 3차원 모드에서 2차원 모드로 전환하는 경우 전압 제어 주기(tVC)를 감소시킬 수 있다. 일 실시예에서, 도 4 및 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 전압 제어 주기(tVC)는 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)의 천이 주기로서 표현될 수 있다. 전압 콘트롤러(21)는 2차원 모드 및 3차원 모드에 따라서 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)의 천이 주기를 변경함으로써 전압 제어 주기(tVC)를 변경할 수 있다.
도 10은 도 9의 전계발광 디스플레이 장치에 포함되는 고전원 전압 배선 및 전류 검출부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도10을 참조하면, 디스플레이 패널에는 적색 고전원 전압 배선(M_R), 녹색 고전원 전압 배선(M_G) 및 청색 고전원 전압 배선(M_B)이 형성될 수 있다. 적색 고전원 전압 배선(M_R)은 디스플레이 패널의 화소들 중 적색 화소들에 적색 고전원 전압(ELVDD_R)을 공급하는 경로를 제공하고, 녹색 고전원 전압 배선(M_G)은 디스플레이 패널의 화소들 중 녹색 화소들에 녹색 고전원 전압(ELVDD_G)을 공급하는 경로를 제공하고, 청색 고전원 전압 배선(M_B)은 디스플레이 패널의 화소들 중 청색 화소들에 청색 고전원 전압(ELVDD_B)을 공급하는 경로를 제공할 수 있다. 도 10에는 고전원 전압들(ELVDD_R, ELVDD_G, ELVDD_G)을 디스플레이 패널에 분포된 화소들에 공급하기 위하여 배선들(M_R, M_G, M_B)이 메쉬(mesh) 구조로 구현된 예가 도시되어 있다.
도9 및 10을 참조하면, 전류 검출부(41)는 적색 전류 검출부(CDU_R), 녹색 전류 검출부(CDU_G) 및 청색 전류 검출부(CDU_B)를 포함할 수 있다. 적색 전류 검출부(CDU_R)는 디스플레이 패널(51)에 포함된 화소(PX)들 중 적색 화소들에 공급되는 적색 글로벌 전류(GI_R)를 센싱하여 전압 제어 주기(tVC)마다 적색 글로벌 전류(GI_R)의 평균값을 나타내는 적색 전류 검출 신호(CDET_R)를 제공한다. 녹색 전류 검출부(CDU_G)는 디스플레이 패널(51)에 포함된 픽셀(PX)들 중 녹색 화소들에 공급되는 녹색 글로벌 전류(GI_G)를 센싱하여 전압 제어 주기(tVC)마다 녹색 글로벌 전류(GI_G)의 평균값을 나타내는 녹색 전류 검출 신호(CDET_G)를 제공한다. 청색 전류 검출부(CDU_B)는 디스플레이 패널(51)에 포함된 화소(PX)들 중 청색 화소들에 공급되는 청색 글로벌 전류(GI_B)를 센싱하여 전압 제어 주기(tVC)마다 청색 글로벌 전류(GI_G)의 평균값을 나타내는 청색 전류 검출 신호(CDET)를 제공한다.
적색 글로벌 전류(GI_R)는 상기 적색 화소들의 구동 전류의 총합에 상응하고, 적색 고전원 전압 배선(M_R)과 전원 공급부(31)를 연결하는 적색 고전원 전압 공급 라인(HLN_R) 상의 전류가 적색 글로벌 전류(GI_R)로서 측정될 수 있다. 녹색 글로벌 전류(GI_G)는 상기 녹색 화소들의 구동 전류의 총합에 상응하고, 녹색 고전원 전압 배선(M_G)과 전원 공급부(31)를 연결하는 녹색 고전원 전압 공급 라인(HLN_G) 상의 전류가 녹색 글로벌 전류(GI_G)로서 측정될 수 있다. 청색 글로벌 전류(GI_B)는 상기 청색 화소들의 구동 전류의 총합에 상응하고, 청색 고전원 전압 배선(M_B)과 전원 공급부(31)를 연결하는 청색 고전원 전압 공급 라인(HLN_B) 상의 전류가 청색 글로벌 전류(GI_B)로서 측정될 수 있다.
전압 콘트롤러(21)는 적색 전류 검출 신호(CDET_R)에 기초하여 상기 적색 화소들에 공급되는 적색 고전원 전압(ELVDD_R)을 제어하고, 녹색 전류 검출 신호(CDET_G)에 기초하여 상기 녹색 화소들에 공급되는 녹색 고전원 전압(ELVDD_G)을 제어하고, 청색 전류 검출 신호(CDET_B)에 기초하여 상기 청색 화소들에 공급되는 청색 고전원 전압(ELVDD_B)을 제어한다. 이와 같이, 고전원 전압(ELVDD)은 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 별로 독립적으로 제어 될 수 있다. 전류 검출부(41)는 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 별로 전류 검출 신호들(CDET_R, CDET_G, CDET_B)을 독립적으로 발생하고, 전압 콘트롤러(21)는 이에 기초하여 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 별로 독립적으로 고전원 전압들(ELVDD_R, ELVDD_G, ELVDD_B)을 제어할 수 있다.
도11은 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이고, 도 12는 도 11의 전계발광 디스플레이 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다. 도 13은 도 11의 전계발광 디스플레이 장치의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이고, 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치에서 화소 행들에 데이터가 기입되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 디스플레이 장치(200)는 복수의 화소 행들(211)을 포함하는 디스플레이 패널(210), 및 디스플레이 패널(210)을 구동하는 구동부(220)를 포함한다. 구동부(220)는 데이터 드라이버(230), 스캔 드라이버(240), 타이밍 컨트롤러(250), 전원 공급부(260), 전류 검출부(270) 및 전압 콘트롤러(VC)(251)를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(200)는 3차원 모드(또는 입체 영상 모드) 및/또는 2차원 모드(또는 평면 영상 모드)를 가질 수 있다. 상기 3차원 모드에서, 디스플레이 장치(200)는 셔터 글라스(280)와 동기되어 구동될 수 있다.
디스플레이 패널(210)은 복수의 데이터 라인들을 통하여 구동부(220)의 데이터 드라이버(230)와 연결되고, 복수의 스캔 라인들을 통하여 구동부(220)의 스캔 드라이버(240)와 연결될 수 있다. 디스플레이 패널(210)은 복수의 화소 행들(211)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(210)은 복수의 행들 및 복수의 열들을 가지는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있고, 여기서, 하나의 화소 행(211)은 동일한 스캔 라인에 연결될 수 있는 하나의 행의 화소들(PX)을 의미한다. 일 실시예에서, 디스플레이 패널(210)은 백 라이트 없이 자체적으로 발광하는 자발광 디스플레이 패널일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(210)은 유기 발광 디스플레이 패널(organic light emitting display panel)일 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이 패널(210)에 포함된 각 화소(PX)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 스위칭 트랜지스터(ST), 스토리지 커패시터(CST), 드라이브 트랜지스터(DT) 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 스위칭 트랜지스터(ST)는 데이터 라인에 연결된 제1 단자, 스토리지 커패시터(CST)에 연결된 제2 단자 및 스캔 라인에 연결된 게이트 단자를 가질 수 있다. 스위칭 트랜지스터(ST)는 스캔 드라이버(240)로부터 인가된 스캔 신호(SSCAN)에 응답하여 데이터 드라이버(230)로부터 제공된 데이터 신호(SDATA)를 스토리지 커패시터(CST)에 전송할 수 있다. 스토리지 커패시터(CST)는 고전원 전압(ELVDD)에 연결된 제1 전극 및 드라이브 트랜지스터(DT)의 게이트 단자에 연결된 제2 전극을 가질 수 있다. 스토리지 커패시터(CST)는 스위칭 트랜지스터(ST)를 통하여 전송된 데이터 신호(SDATA)를 저장할 수 있다. 드라이브 트랜지스터(DT)는 고전원 전압(ELVDD)에 연결된 제1 단자, 유기 발광 다이오드(OLED)에 연결된 제2 단자, 및 스토리지 커패시터(CST)에 연결된 게이트 전극을 가질 수 있다. 드라이브 트랜지스터(DT)는 스토리지 커패시터(CST)에 저장된 데이터 신호(SDATA)에 따라 턴-온 또는 턴-오프될 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 드라이브 트랜지스터(DT)에 연결된 애노드 전극 및 저전원 전압(ELVSS)에 연결된 캐소드 전극을 가질 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)는, 드라이브 트랜지스터(DT)가 턴-온되는 동안, 고전원 전압(ELVDD)으로부터 저전원 전압(ELVSS)으로 흐르는 전류에 기초하여 발광할 수 있다. 한편, 화소(PX)의 이러한 단순한 구조, 즉 두 개의 트랜지스터들(ST, DT) 및 하나의 커패시터(CST)의 2T1C 구조는 디스플레이 장치(200)의 대형화에 보다 적합할 수 있다.
데이터 드라이버(230)는 상기 복수의 데이터 라인들을 통하여 디스플레이 패널(210)에 데이터 신호(예를 들어, 좌안 영상 데이터에 상응하는 신호, 우안 영상 데이터에 상응하는 신호, 또는 블랙 데이터에 상응하는 신호)를 인가할 수 있고, 스캔 드라이버(240)는 상기 복수의 스캔 라인들을 통하여 디스플레이 패널(210)에 스캔 신호를 인가할 수 있다. 전압 콘트롤러(251)는, 전술한 바와 같이, 평면 영상을 디스플레이하는 2차원 모드 및 입체 영상을 디스플레이하는 3차원 모드에 따라서 전압 제어 주기(tVC)가 변경되도록 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)를 발생하고, 전류 검출 신호(CDET)에 기초하여 전압 제어 신호(VCTRL)를 발생한다.
타이밍 컨트롤러(250)는 디스플레이 장치(200)의 동작을 제어할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 전압 콘트롤러(251)는 타이밍 콘트롤러(250)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 타이밍 컨트롤러(250)는 소정의 제어 신호들을 데이터 드라이버(230) 및 스캔 드라이버(240)에 제공함으로써 디스플레이 장치(200)의 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 드라이버(230), 스캔 드라이버(240) 및 타이밍 컨트롤러(250)는 하나의 집적 회로(Integrated Circuit; IC)로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 드라이버(230), 스캔 드라이버(240) 및 타이밍 컨트롤러(250)는 2 이상의 IC들로 구현될 수 있다.
전원 공급부(260)는 디스플레이 패널(210)에 제1 전원 전압(예를 들어, 고전원 전압(ELVDD)) 및 제2 전원 전압(예를 들어, 저전원 전압(ELVSS))을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 전원 공급부(260)는 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS) 중 적어도 하나를 조절하여 디스플레이 패널(210)의 발광을 제어할 수 있다. 전원 공급부(260)는, 비발광 시간 동안, 복수의 화소 행들(211)이 발광하지 않도록, 복수의 화소 행들(211)에 제1 전압 차를 가지는 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS)을 인가하고, 발광 시간 동안, 복수의 화소 행들(211)이 발광하도록, 복수의 화소 행들(211)에 상기 제1 전압 차보다 큰 제2 전압 차를 가지는 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS)을 인가 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전압 차는 약 0V일 수 있고, 상기 제2 전압 차는 도 3의 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광하기에 충분한 전압 차일 수 있다.
전류 검출부(270)는, 전술한 바와 같이, 전압 제어 주기(tVC)를 나타내는 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)에 응답하여 디스플레이 패널(210)로 공급되는 글로벌 전류(GI)를 센싱하여 전압 제어 주기(tVC)마다 글로벌 전류(GI)의 평균값을 나타내는 전류 검출 신호(CDET)를 발생한다.
이하, 도 13 및 14를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(200)에서 입체 영상을 표시하는 방법을 설명한다.
도 11 및 13을 참조하면, 구동부(220)는 제1 프레임 구간(FP1)의 일부 구간(PP) 동안 디스플레이 패널(210)에 포함된 복수의 화소 행들(211) 중 일부 화소 행들에 블랙 데이터(BD)를 순차적으로 기입할 수 있다. 일 실시예에서, 구동부(220)는 하나의 프레임 구간(FP1)을 복수의 서브-프레임 구간들(SFP1, SFP2, SFPN)로 분할하여 디스플레이 패널(210)을 구동할 수 있고, 제1 프레임 구간(FP1)의 제1 서브-프레임 구간(SFP1)의 일부 구간(PP) 동안 상기 일부 화소 행들에 블랙 데이터(BD)를 순차적으로 기입할 수 있다. 한편, 일부 구간(PP) 동안 상기 일부 화소 행들에 블랙 데이터(BD)가 기입됨으로써, 이전 프레임 구간에서 이전 우안 영상 데이터(R0)에 기초하여 우안 영상이 표시된 후 상기 우안 영상의 표시를 위한 발광이 종료되는 동안, 좌안 영상 데이터(L1)에 기초하여 좌안 영상이 표시되는 것이 방지될 수 있다. 즉, 발광 종료 시점에서 좌안 영상과 우안 영상 사이의 크로스토크가 방지될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 발광 종료 시점에서의 크로스토크를 방지하도록, 블랙 데이터(BD)가 기입되는 일부 구간(PP)은 발광 종료 지연 시간(예를 들어, 저전원 전압(ELVSS)의 상승 시간(RT))에 상응할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 발광 종료 시점에서의 크로스토크를 방지하도록, 블랙 데이터(BD)가 기입되는 일부 구간(PP)은 셔터 글라스(280)의 좌안 글라스(LG) 또는 우안 글라스(RG)가 오픈 상태에서 클로스 상태로 전환되는 시간인 글라스 클로즈 시간(GCT)에 상응할 수 있다.
구동부(220)는 제1 프레임 구간(FP1)의 나머지 구간 동안 복수의 화소 행들(211)에 좌안 영상 데이터(L1)를 순차적으로 기입할 수 있다. 예를 들어, 구동부(220)는 제1 프레임 구간(FP1)의 제1 서브-프레임 구간(SFP1)의 일부 구간(PP)을 제외한 나머지 구간 동안 복수의 화소 행들(211) 중 블랙 데이터(BD)가 기입된 일부 화소 행들을 제외한 나머지 화소 행들에 좌안 영상 데이터(L1)를 순차적으로 기입할 수 있다. 또한, 구동부(220)는 제1 프레임 구간(FP1)의 제2 내지 제N 서브-프레임 구간들(SFP2, SFPN)(N은 2 이상의 자연수) 각각 동안 복수의 화소 행들(211)에 좌안 영상 데이터(L1)를 순차적으로 기입할 수 있다.
구동부(220)는 제1 프레임 구간(FP1)에 상응하는 제1 비발광 시간(NET1) 동안, 복수의 화소 행들(211)이 발광하지 않도록, 복수의 화소 행들(211)에 제1 전압 차를 가지는 제1 전원 전압(예를 들어, 고전원 전압(ELVDD)) 및 제2 전원 전압(예를 들어, 저전원 전압(ELVSS))을 인가할 수 있다. 한편, 여기서, 하나의 프레임 구간은 화소 행에 따라 (예를 들어, PESS 방식에서의 1 유닛 시간만큼) 쉬프트되는 시간 구간을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임 구간(FP1)은 데이터 기입 동작 또는 스캔 동작이 첫 번째로 수행되는 화소 행(예를 들어, 최상부 화소행)에 대하여 제1 시점(T1)에서부터 제2 시점(T2)까지의 시간 구간을 의미하고, 데이터 기입 동작 또는 스캔 동작이 마지막으로 수행되는 화소 행(예를 들어, 최하부 화소행)에 대하여 제2 시점(T2)에 인접한 시점에서부터 제3 시점(T3)에 인접한 시점까지의 시간 구간을 의미할 수 있다. 또한, 여기서, 어떠한 프레임 구간에 상응하는 비발광 시간은, 데이터 기입 동작 또는 스캔 동작이 첫 번째로 수행되는 화소 행(예를 들어, 최상부 화소행)의 상기 프레임 구간에 상응하는 시간 구간을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임 구간(FP1)에 상응하는 제1 비발광 시간(NET1)은 제1 시점(T1)에서부터 제2 시점(T2)까지의 시간 구간을 의미할 수 있다.
실시예에 따라, 구동부(220)는, 디스플레이 패널(210)에 포함된 복수의 화소 행들(211)의 발광을 동시에 제어하도록, 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS) 중 적어도 하나의 전압 레벨을 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 구동부(220)는, 제1 비발광 시간(NET1) 동안 복수의 화소 행들(211)이 발광하지 않도록, 제1 비발광 시간(NET1)의 시작 시점에서 저전원 전압(ELVSS)을 고 전압 레벨로 상승시킬 수 있다. 즉, 구동부(220)는 제1 프레임 구간(FP1)에 상응하는 제1 비발광 시간(NET1) 동안 복수의 화소 행들(211)에 고 전압 레벨을 가지는 저전원 전압(ELVSS)을 동시에 인가할 수 있다(S420). 다른 실시예에서, 구동부(220)는, 제1 비발광 시간(NET1) 동안 복수의 화소 행들(211)이 발광하지 않도록, 제1 비발광 시간(NET1)의 시작 시점에서 고전원 전압(ELVDD)을 저 전압 레벨로 하강시킬 수 있다.
구동부(220)는 제1 프레임 구간(FP1) 후의 제2 프레임 구간(FP2) 동안 복수의 화소 행들(211)에 좌안 영상 데이터(L1)를 순차적으로 기입할 수 있다. 예를 들어, 구동부(220)는 제2 프레임 구간(FP2)의 제1 내지 제N 서브-프레임 구간들(SFP1, SFP2, SFPN) 각각 동안 복수의 화소 행들(211)에 좌안 영상 데이터(L1)를 순차적으로 기입할 수 있다. 즉, 구동부(220)는 연속된 두 개의 프레임 구간들(즉, 상기 제1 및 제2 프레임 구간들(FP1, FP2))에서 복수의 화소 행들(211)에 동일한 영상 데이터, 즉 동일한 좌안 영상 데이터(L1)를 중복하여 기입할 수 있다.
구동부(220)는 제2 프레임 구간(FP2)에 상응하는 제1 발광 시간(ET1) 동안, 복수의 화소 행들(211)이 발광하도록, 복수의 화소 행들(211)에 상기 제1 전압 차보다 큰 제2 전압 차를 가지는 제1 전원 전압(예를 들어, 고전원 전압(ELVDD)) 및 제2 전원 전압(예를 들어, 저전원 전압(ELVSS))을 인가할 수 있다. 한편, 여기서, 어떠한 프레임 구간에 상응하는 발광 시간은, 데이터 기입 동작 또는 스캔 동작이 첫 번째로 수행되는 화소 행(예를 들어, 최상부 화소행)의 상기 프레임 구간에 상응하는 시간 구간을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임 구간(FP2)에 상응하는 제1 발광 시간(ET1)은 제2 시점(T2)에서부터 제3 시점(T3)까지의 시간 구간을 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 구동부(220)는, 제1 발광 시간(ET1) 동안 복수의 화소 행들(211)이 발광하도록, 제1 발광 시간(ET1)의 시작 시점에서 저전원 전압(ELVSS)을 저 전압 레벨로 하강시킬 수 있다. 즉, 구동부(220)는 제2 프레임 구간(FP2)에 상응하는 제1 발광 시간(ET1) 동안 복수의 화소 행들(211)에 저 전압 레벨을 가지는 저전원 전압(ELVSS)을 동시에 인가할 수 있다. 다른 실시예에서, 구동부(220)는, 제1 발광 시간(ET1) 동안 복수의 화소 행들(211)이 발광하도록, 제1 발광 시간(ET1)의 시작 시점에서 고전원 전압(ELVDD)을 고 전압 레벨로 상승시킬 수 있다.
한편, 디스플레이 장치(200) 또는 디스플레이 장치(200)를 포함하는 전자 기기는, 디스플레이 패널(210)이 좌안 영상 데이터(L1)에 기초하여 좌안 영상을 표시하는 동안, 즉 제1 발광 시간(ET1) 동안 셔터 글라스(280)의 좌안 글라스(LG)의 상태(SLG)가 오픈 상태가 되도록 셔터 글라스(280)에 제1 로직 레벨의 좌안 글라스 제어 신호를 전송할 수 있다. 실시예에 따라, 디스플레이 장치(200) 또는 상기 전자 기기는 상기 좌안 글라스 제어 신호를 전송하도록 셔터 글라스(280)와 유선 또는 무선 통신을 수행할 수 있다. 한편, 제1 발광 시간(ET1)의 시작 시점, 즉 제2 시점(T2)에서 셔터 글라스(280)의 좌안 글라스(LG)의 상태(SLG)가 오픈 상태인 것을 보장하도록, 상기 제1 로직 레벨의 상기 좌안 글라스 제어 신호는 제2 시점(T2) 이전에 셔터 글라스(280)에 전송될 수 있다. 이에 따라, 제1 발광 시간(ET1) 동안, 디스플레이 패널(210)은 좌안 영상 데이터(L1)에 기초하여 좌안 영상을 표시하고, 셔터 글라스(280)의 좌안 글라스(LG)가 오픈되어, 시청자의 좌안에 좌안 영상이 제공될 수 있다.
구동부(220)는 제3 프레임 구간(FP3)의 제1 서브-프레임 구간(SFP1)의 일부 구간(PP) 동안 상기 일부 화소 행들에 블랙 데이터(BD)를 순차적으로 기입할 수 있고, 제3 프레임 구간(FP3)의 제1 서브-프레임 구간(SFP1)의 일부 구간(PP)을 제외한 나머지 구간 동안 복수의 화소 행들(211) 중 블랙 데이터(BD)가 기입된 일부 화소 행들을 제외한 나머지 화소 행들에 우안 영상 데이터(R1)를 순차적으로 기입할 수 있으며, 제3 프레임 구간(FP3)의 제2 내지 제N 서브-프레임 구간들(SFP2, SFPN) 각각 동안 복수의 화소 행들(211)에 우안 영상 데이터(R1)를 순차적으로 기입할 수 있다. 또한, 구동부(220)는 제3 프레임 구간(FP3)에 상응하는 제2 비발광 시간(NET2)(즉, 제3 시점(T3)에서부터 제4 시점(T4)까지의 시간 구간) 동안, 복수의 화소 행들(211)이 발광하지 않도록, 복수의 화소 행들(211)에 상기 제1 전압 차를 가지는 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS)을 인가할 수 있다. 한편, 이와 같이, 일부 구간(PP) 동안 상기 일부 화소 행들에 블랙 데이터(BD)가 기입됨으로써, 이전 프레임 구간(즉, 제2 프레임 구간(FP2))에서 좌안 영상 데이터(L1)에 기초하여 좌안 영상이 표시된 후 상기 좌안 영상의 표시를 위한 발광이 종료되는 동안, 우안 영상 데이터(R1)에 기초하여 우안 영상이 표시되는 것이 방지될 수 있다. 즉, 발광 종료 시점에서 좌안 영상과 우안 영상 사이의 크로스토크가 방지될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발광 종료 시점에서의 크로스토크를 방지하도록, 블랙 데이터(BD)가 기입되는 일부 구간(PP)은 발광 종료 지연 시간에 상응할 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 구동부(220)는, 디스플레이 패널(210)의 발광을 종료하도록, 제1 발광 시간(ET1)의 종료 시점 또는 제2 비발광 시간(NET2)의 시작 시점, 즉 제3 시점(T3)에서 디스플레이 패널(210)에 인가되는 저전원 전압(ELVSS)을 고 전압 레벨로 상승시킬 수 있다. 한편, 저전원 전압(ELVSS)의 전압 레벨 상승은, 저전원 전압(ELVSS)이 저 전압 레벨에서 고 전압 레벨로 상승하는 상승 시간(rising time)만큼 지연될 수 있고, 이에 따라 디스플레이 패널(210)의 발광 종료가 저전원 전압(ELVSS)의 상승 시간만큼 지연될 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(200) 또는 상기 전자 기기 제3 시점(T3)에서 셔터 글라스(280)의 좌안 글라스(LG)의 상태(SLG)가 클로즈 상태가 되도록 셔터 글라스(280)에 제2 로직 레벨의 좌안 글래스 제어 신호를 송신하더라도, 셔터 글라스(280)의 좌안 글라스(LG)는 오픈 상태에서 클로스 상태로 전환되는 시간인 글라스 클로즈 시간(GCT)만큼 지연되어 클로즈될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 종료 지연 시간, 즉 저전원 전압(ELVSS)의 상승 시간 동안 디스플레이 패널(210)에 우안 영상 데이터(R1)가 기입되는 경우, 셔터 글라스(280)의 좌안 글라스(LG)를 통하여 시청자에게 우안 영상이 제공될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(200)에서는, 저전원 전압(ELVSS)의 상승 시간에 상응하는 제3 프레임 구간(FP3)의 일부 구간(PP) 동안 상기 일부 화소 행들에 블랙 데이터(BD)가 기입됨으로써, 셔터 글라스(280)의 좌안 글라스(LG)를 통하여 시청자에게 우안 영상이 제공되는 것이 방지될 수 있다. 다른 실시예에서, 구동부(220)는, 디스플레이 패널(210)의 발광을 종료하도록, 제3 시점(T3)에서 디스플레이 패널(210)에 인가되는 고전원 전압(ELVDD)을 저 전압 레벨로 하강시킬 수 있다. 이 경우, 일부 구간(PP)은 고전원 전압(ELVDD)이 고 전압 레벨로부터 저 전압 레벨로 하강하는 하강 시간(falling time)에 상응할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 일부 구간(PP)은 셔터 글라스(280)의 좌안 글라스(LG) 또는 우안 글라스(RG)의 글라스 클로즈 시간(GCT)에 상응할 수 있다.
구동부(220)는 제4 프레임 구간(FP4)의 제1 내지 제N 서브-프레임 구간들(SFP1, SFP2, SFPN) 각각 동안 복수의 화소 행들(211)에 우안 영상 데이터(R1)를 순차적으로 기입할 수 있다. 또한, 구동부(220)는 제4 프레임 구간(FP4)에 상응하는 제2 발광 시간(ET2)(즉, 제4 시점(T4)에서부터 제5 시점(T5)까지의 시간 구간) 동안, 복수의 화소 행들(211)이 발광하지 않도록, 복수의 화소 행들(211)에 저 전압 레벨을 가지는 저전원 전압(ELVSS)을 동시에 인가할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(200) 또는 상기 전자 기기는, 디스플레이 패널(210)이 우안 영상 데이터(R1)에 기초하여 우안 영상을 표시하는 동안, 즉 제2 발광 시간(ET2) 동안 셔터 글라스(280)의 우안 글라스(RG)의 상태(SRG)가 오픈 상태가 되도록 셔터 글라스(280)에 제1 로직 레벨의 우안 글라스 제어 신호를 전송할 수 있다. 이에 따라, 제2 발광 시간(ET2) 동안, 디스플레이 패널(210)은 우안 영상 데이터(R1)에 기초하여 우안 영상을 표시하고, 셔터 글라스(280)의 우안 글라스(RG)가 오픈되어, 시청자의 우안에 우안 영상이 제공될 수 있다. 이 후, 다음 프레임 구간의 시작 시점에서, 저전원 전압(ELVSS)의 전압 레벨 상승이 지연되고, 우안 글라스(RG)의 상태 전환이 지연되더라도, 다음 프레임 구간의 일부 구간(PP) 동안 일부 화소 행들에 블랙 데이터(BD)가 인가됨으로써, 다음 좌안 영상 데이터(L2)에 상응하는 좌안 영상이 우안 글라스(RG)를 통하여 제공되는 것이 방지될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 프레임 구간(FP1)에서의 블랙 데이터(BD) 및 좌안 영상 데이터(L1), 제2 프레임 구간(FP1)에서의 좌안 영상 데이터(L1), 제3 프레임 구간(FP3)에서의 블랙 데이터(BD) 및 우안 영상 데이터(R1), 및 제4 프레임 구간(FP4)에서의 우안 영상 데이터(R1)는 동시 스캔 순차 발광(Progressive Emission with Simultaneous Scan; PESS) 방식으로 기입될 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(200)에서, 하나의 프레임 구간에 상응하는 시간 구간이 디스플레이 패널(210)의 수직 해상도, 즉 스캔 라인들의 수 또는 화소 행들의 수의 유닛 시간들(UNIT1, UNIT2, UNIT3, UNIT4, UNIT5, UNIT6)로 분할될 수 있다. 또한, 각 유닛 시간(UNIT1, UNIT2, UNIT3, UNIT4, UNIT5, UNIT6)은 하나의 프레임에 포함된 서브-프레임들의 수의 부분 시간들로 분할될 수 있다. 한편, 도 14에는, 디스플레이 패널이 6 개의 화소 행들을 포함하고, 하나의 프레임이 4 개의 서브-프레임들을 포함하는 예가 도시되어 있다. 따라서, 도 14의 예에서는, 하나의 프레임 구간에 상응하는 시간 구간이 6 개의 유닛 시간들(UNIT1, UNIT2, UNIT3, UNIT4, UNIT5, UNIT6)로 분할되고, 각 유닛 시간(UNIT1, UNIT2, UNIT3, UNIT4, UNIT5, UNIT6)이 4 개의 부분 시간들로 분할될 수 있다. 이 경우, 각 유닛 시간(UNIT1, UNIT2, UNIT3, UNIT4, UNIT5, UNIT6)의 상기 부분 시간들 각각에서 서로 다른 서브-프레임들에 상응하는 데이터가 서로 다른 화소 행들에 기입되면서, 각 서브-프레임에 상응하는 데이터는 복수의 화소 행들에 대하여 1 유닛 시간만큼 지연되면서 순차적으로 기입될 수 있다. 한편, 이러한 동시 스캔 순차 발광 방식에서는, 복수의 화소 행들에 대한 각각의 데이터 기입 시간들이 하나의 프레임 구간에 상응하는 시간 구간 전체에 걸쳐서 분포됨으로써, 각 데이터 기입 시간이 충분히 확보될 수 있고, 이에 따라, 동시 스캔 순차 발광 방식은 고 해상도를 가지는 대형 디스플레이 장치에 더욱 적합할 수 있다.
한편, 상기 동시 스캔 순차 발광 방식으로 데이터가 기입되는 디스플레이 장치(예를 들어, 대형 디스플레이 장치)에서 입체 영상을 표시할 때, 좌안 영상과 우안 영상 사이의 크로스토크가 발생될 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(200) 및 입체 영상 표시 방법에서는, 연속된 두 개의 프레임 구간들에서 동일한 영상 데이터가 중복하여 기입되고, 상기 연속된 두 개의 프레임 구간들 중 두 번째 프레임 구간에 상응하는 발광 시간 동안 디스플레이 패널에 포함된 모든 화소 행들이 동시 발광함으로써, 좌안 영상과 우안 영상 사이의 크로스토크가 방지될 수 있다. 특히, 상기 연속된 두 개의 프레임 구간들 중 첫 번째 프레임 구간의 일부 구간 동안 일부 화소 행들에 블랙 데이터가 기입됨으로써, 발광 종료 시점 또는 글라스 클로즈 시점에서의 좌안 영상과 우안 영상 사이의 크로스토크가 더욱 확실하게 방지될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라서, 상기 3차원 모드에서의 전압 제어 주기(tVC)는 글로벌 전류(GI)를 센싱하는 센싱 구간(tSEN) 및 센싱 구간(tSEN)이 종료된 후 다음의 전압 제어 주기(tVC)가 시작되기까지의 대기 구간(tSTB)을 포함할 수 있다. 상기 3차원 모드에서 센싱 구간(tSEN)은 복수의 프레임 주기들에 해당하고 대기 구간(tSTB)은 적어도 하나의 프레임 주기에 해당할 수 있다. 전압 콘트롤러(251)는 센싱 구간(tSEN)을 나타내는 활성화 레벨과 대기 구간(tSTB)을 나타내는 비활성화 레벨을 나타내는 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)를 발생할 수 있다. 전술한 바와 같이, 전압 콘트롤러(251)는 상기 2차원 모드에서 상기 3차원 모드로 전환하는 경우 전압 제어 주기(tVC)를 증가시키고, 상기 3차원 모드에서 상기 2차원 모드로 전환하는 경우 전압 제어 주기(tVC)를 감소시킬 수 있다. 이와 같이, 2차원 모드 및 3차원 모드에 따라서 적응적으로 글로벌 전류 관리(GCM)를 수행함으로써, 2차원 모드 및 3차원 모드 사이에서 동작 모드가 전환되는 경우에 디스플레이 영상의 품질을 저하시키지 않으면서 효율적으로 소비전력을 감소할 수 있다.
도15는 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이고, 도 16은 도 15의 전계발광 디스플레이 장치의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이고, 도 17은 도 15의 전계발광 디스플레이 장치의 동작의 다른 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 15를 참조하면, 디스플레이 장치(500)는 복수의 화소 행들(513, 517)을 포함하는 디스플레이 패널(510), 및 디스플레이 패널(510)을 구동하는 구동부(520)를 포함한다. 구동부(520)는 제1 및 제2 데이터 드라이버들(530, 535), 스캔 드라이버(540), 타이밍 컨트롤러(550), 전원 공급부(560), 전류 검출부(570) 및 전압 콘트롤러(VC)(551)를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(500)는 3차원 모드(또는 입체 영상 모드) 및/또는 2차원 모드(또는 평면 영상 모드)를 가질 수 있다. 상기 3차원 모드에서, 디스플레이 장치(500)는 셔터 글라스(580)와 동기되어 구동될 수 있다. 한편, 도 15의 디스플레이 장치(500)는, 두 개의 데이터 드라이버들(530, 535)을 포함하고, 디스플레이 패널(510)이 두 개의 데이터 드라이버들(530, 535)에 의해 상하 분할 구동되는 것 외에, 도 11의 디스플레이 장치(200)와 유사한 구성 및 동작을 가질 수 있다. 이하 도 11, 12, 13 및 14와 중복되는 설명은 생략한다.
디스플레이 패널(510)은 상부 화소 행들(513)을 구비하는 상부 디스플레이 패널(511) 및 하부 화소 행들(517)을 구비하는 하부 디스플레이 패널(515)로 분할되어 구동될 수 있다. 즉, 상부 디스플레이 패널(511)의 상부 화소 행들(513)은 제1 데이터 드라이버(530)로부터 데이터 신호를 제공받고, 하부 디스플레이 패널(515)의 하부 화소 행들(517)은 제2 데이터 드라이버(535)로부터 데이터 신호를 제공받음으로써, 상부 디스플레이 패널(511) 및 하부 디스플레이 패널(515)이 서로 독립적으로 구동될 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 하나의 스캔 드라이버(540)가 상부 디스플레이 패널(511) 및 하부 디스플레이 패널(515)에 스캔 신호들을 각각 제공하거나, 디스플레이 장치(500)는 상부 디스플레이 패널(511) 및 하부 디스플레이 패널(515)에 스캔 신호들을 각각 제공하는 두 개 이상의 스캔 드라이버들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 구동부(520)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 상부 디스플레이 패널(511)의 상부 화소 행들(513)에 상부 디스플레이 패널(511)의 상부에서 하부로의 제1 방향으로 데이터(예를 들어, 블랙 데이터(BD), 좌안 영상 데이터(L1, L2), 우안 영상 데이터(R0, R1) 등)를 순차적으로 기입하고, 하부 디스플레이 패널(515)의 하부 화소 행들(517)에 하부 디스플레이 패널(515)의 상부에서 하부로의 상기 제1 방향으로 데이터를 순차적으로 기입할 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터 드라이버(530)는 제1 프레임 구간(FP1) 동안 상부 화소 행들(513)에 상기 제1 방향으로 블랙 데이터(BD) 및 좌안 영상 데이터(L1)를 순차적으로 기입하고, 제2 프레임 구간(FP2) 동안 상부 화소 행들(513)에 상기 제1 방향으로 좌안 영상 데이터(L1)를 순차적으로 기입하며, 제3 프레임 구간(FP3) 동안 상부 화소 행들(513)에 상기 제1 방향으로 블랙 데이터(BD) 및 우안 영상 데이터(R1)를 순차적으로 기입하고, 제4 프레임 구간(FP4) 동안 상부 화소 행들(513)에 상기 제1 방향으로 우안 영상 데이터(R1)를 순차적으로 기입할 수 있다. 또한, 예를 들어, 제2 데이터 드라이버(535)는 제1 프레임 구간(FP1) 동안 하부 화소 행들(517)에 상기 제1 방향으로 블랙 데이터(BD) 및 좌안 영상 데이터(L1)를 순차적으로 기입하고, 제2 프레임 구간(FP2) 동안 하부 화소 행들(517)에 상기 제1 방향으로 좌안 영상 데이터(L1)를 순차적으로 기입하며, 제3 프레임 구간(FP3) 동안 하부 화소 행들(517)에 상기 제1 방향으로 블랙 데이터(BD) 및 우안 영상 데이터(R1)를 순차적으로 기입하고, 제4 프레임 구간(FP4) 동안 하부 화소 행들(517)에 상기 제1 방향으로 우안 영상 데이터(R1)를 순차적으로 기입할 수 있다. 한편, 이와 같이, 제1 및 제2 데이터 드라이버들(530, 535)이 제1 프레임 구간(FP1)의 일부 구간 및 제3 프레임 구간(FP3)의 일부 구간 동안 상부 화소 행들(513) 중 일부 화소 행들 및 하부 화소 행들(517) 중 일부 화소 행들에 블랙 데이터(BD)를 기입함으로써, 저전원 전압(ELVSS)의 상승 시간(RT) 동안의 크로스토크가 방지될 수 있다.
다른 실시예에서, 구동부(520)는, 도 17에 도시된 바와 같이, 상부 디스플레이 패널(511)의 상부 화소 행들(513)에 상부 디스플레이 패널(511)의 상부에서 하부로의 제1 방향으로 데이터를 순차적으로 기입하고, 하부 디스플레이 패널(515)의 하부 화소 행들(517)에 상기 제1 방향에 반대되는 하부 디스플레이 패널(515)의 하부에서 상부로의 제2 방향으로 데이터를 순차적으로 기입할 수 있다. 한편, 이와 같이, 디스플레이 패널(510)의 상부 및 하부로부터 중앙 방향으로 수행되는 데이터 기입 동작 또는 스캔 동작은 "쉐브론 스캐닝(Chevron Scanning)"으로 불릴 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(500)에서, 제1 및 제2 데이터 드라이버들(530, 535)이 제1 프레임 구간(FP1)의 일부 구간 및 제3 프레임 구간(FP3)의 일부 구간 동안 상부 화소 행들(513) 중 일부 화소 행들 및 하부 화소 행들(517) 중 일부 화소 행들에 블랙 데이터(BD)를 기입함으로써, 저전원 전압(ELVSS)의 상승 시간(RT) 동안의 크로스토크가 방지될 수 있다. 또한, 이러한 쉐브론 스캐닝에 의해, 저전원 전압(ELVSS)의 상승 시간(RT)과 하강 시간(FT)의 비대칭에 의해 기인하는 저계조에서의 가로 밴드가 디스플레이 패널(510)의 중앙부가 아닌 상부 및 하부에서 발생됨으로써, 디스플레이 패널(510)의 시인성이 더욱 향상될 수 있다.
한편, 도 16 및 도 17에는 상하 분할 구동에서의 데이터 기입 방향 또는 스캔 방향의 예들이 도시되어 있으나, 입체 영상 표시 방법 및 디스플레이 장치의 데이터 기입 방향 또는 스캔 방향은 이들에 한정되지 않을 수 있다.
도18은 본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이고, 도 19는 도 18의 전계발광 디스플레이 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이고, 도 20은 도 18의 전계발광 디스플레이 장치의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도18을 참조하면, 디스플레이 장치(600)는 복수의 화소 행들(611)을 포함하는 디스플레이 패널(610), 및 디스플레이 패널(610)을 구동하는 구동부(620)를 포함한다. 구동부(620)는 데이터 드라이버들(630), 스캔 드라이버(640), 타이밍 컨트롤러(650), 전원 공급부(660), 전류 검출부(670), 발광 제어 드라이버(680) 및 전압 콘트롤러(VC)(651)를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(600)는 3차원 모드(또는 입체 영상 모드) 및/또는 2차원 모드(또는 평면 영상 모드)를 가질 수 있다. 상기 3차원 모드에서, 디스플레이 장치(600)는 셔터 글라스(680)와 동기되어 구동될 수 있다. 한편, 도 18의 디스플레이 장치(600)는, 발광 제어 드라이버(670)를 포함하고, 도 19의 화소(PX)가 발광 제어 트랜지스터를 더 포함하는 것 외에, 도 11의 디스플레이 장치(200)와 유사한 구성 및 동작을 가질 수 있다. 이하 도11, 12, 13 및 14와 중복되는 설명은 생략한다.
발광 제어 드라이버(680)는 디스플레이 패널(610)에 포함된 모든 화소들(PX)에 발광 제어 신호(SEM)를 동시에 제공함으로써, 모든 화소들(PX)이 동시에 발광 또는 비발광하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 발광 제어 드라이버(680)는, 비발광 시간 동안, 모든 화소들(PX)이 발광하지 않도록, 모든 화소들(PX)에 제1 전압 레벨을 가지는 발광 제어 신호(SEM)를 동시에 인가할 수 있고, 발광 시간 동안, 모든 화소들(PX)이 발광하도록, 모든 화소들(PX)에 제2 전압 레벨을 가지는 발광 제어 신호(SEM)를 동시에 인가할 수 있다.
각 화소(PX)는 발광 제어 신호(SEM)에 응답하여 발광 또는 비발광할 수 있다. 일 실시예에서, 각 화소(PX)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 스위칭 트랜지스터(ST), 스토리지 커패시터(CST), 드라이브 트랜지스터(DT), 발광 제어 트랜지스터(ET) 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 제어 트랜지스터(ET)는 상기 제1 전압 레벨을 가지는 발광 제어 신호(SEM)에 응답하여 턴-오프될 수 있고, 상기 제2 전압 레벨을 가지는 발광 제어 신호(SEM)에 응답하여 턴-온될 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)는, 드라이브 트랜지스터(DT)가 턴-온되고, 발광 제어 트랜지스터(ET)가 턴-온되는 동안, 고전원 전압(ELVDD)으로부터 저전원 전압(ELVSS)으로 흐르는 전류에 기초하여 발광할 수 있다.
이하, 도 20을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(600)에서 입체 영상을 표시하는 방법을 설명한다.
도18 및 20을 참조하면, 구동부(620)는 제1 프레임 구간(FP1)의 제1 서브-프레임 구간(SFP1)의 일부 구간(PP) 동안 일부 화소 행들에 블랙 데이터(BD)를 순차적으로 기입할 수 있고, 제1 프레임 구간(FP1)의 제1 서브-프레임 구간(SFP1)의 일부 구간(PP)을 제외한 나머지 구간 동안 복수의 화소 행들(611) 중 블랙 데이터(BD)가 기입된 일부 화소 행들을 제외한 나머지 화소 행들에 좌안 영상 데이터(L1)를 순차적으로 기입할 수 있으며, 제1 프레임 구간(FP1)의 제2 내지 제N 서브-프레임 구간들(SFP2, SFPN) 각각 동안 복수의 화소 행들(611)에 좌안 영상 데이터(L1)를 순차적으로 기입할 수 있다. 또한, 구동부(620)는 제1 프레임 구간(FP1)에 상응하는 제1 비발광 시간(NET1) 동안 복수의 화소 행들(611)에 제1 로직 레벨을 가지는 발광 제어 신호(SEM)를 동시에 인가할 수 있다. 예를 들어, 각 화소(PX)가 PMOS 트랜지스터의 발광 제어 트랜지스터를 포함하는 경우, 상기 제1 로직 레벨은 로직 하이 레벨일 수 있다.
구동부(620)는 제2 프레임 구간(FP2)의 제1 내지 제N 서브-프레임 구간들(SFP1, SFP2, SFPN) 각각 동안 복수의 화소 행들(611)에 좌안 영상 데이터(L1)를 순차적으로 기입할 수 있다. 또한, 구동부(620)는 제2 프레임 구간(FP2)에 상응하는 제1 발광 시간(ET1) 동안 복수의 화소 행들(611)에 제2 로직 레벨을 가지는 발광 제어 신호(SEM)를 동시에 인가할 수 있다. 제1 발광 시간(ET1) 동안, 디스플레이 패널(610)은 좌안 영상 데이터(L1)에 기초하여 좌안 영상을 표시하고, 셔터 글라스(680)의 좌안 글라스(LG)가 오픈되어, 시청자의 좌안에 좌안 영상이 제공될 수 있다.
구동부(620)는 제3 프레임 구간(FP3)의 제1 서브-프레임 구간(SFP1)의 일부 구간(PP) 동안 상기 일부 화소 행들에 블랙 데이터(BD)를 순차적으로 기입할 수 있고, 제3 프레임 구간(FP3)의 제1 서브-프레임 구간(SFP1)의 일부 구간(PP)을 제외한 나머지 구간 동안 복수의 화소 행들(211) 중 블랙 데이터(BD)가 기입된 일부 화소 행들을 제외한 나머지 화소 행들에 우안 영상 데이터(R1)를 순차적으로 기입할 수 있으며, 제3 프레임 구간(FP3)의 제2 내지 제N 서브-프레임 구간들(SFP2, SFPN) 각각 동안 복수의 화소 행들(211)에 우안 영상 데이터(R1)를 순차적으로 기입할 수 있다. 또한, 구동부(620)는 제3 프레임 구간(FP3)에 상응하는 제2 비발광 시간(NET2) 동안 복수의 화소 행들(611)에 상기 제1 로직 레벨을 가지는 발광 제어 신호(SEM)를 동시에 인가할 수 있다.
구동부(620)는 제4 프레임 구간(FP4)의 제1 내지 제N 서브-프레임 구간들(SFP1, SFP2, SFPN) 각각 동안 복수의 화소 행들(611)에 우안 영상 데이터(R1)를 순차적으로 기입할 수 있다. 또한, 구동부(620)는 제4 프레임 구간(FP4)에 상응하는 제2 발광 시간(ET2) 동안 복수의 화소 행들(611)에 상기 제2 로직 레벨을 가지는 발광 제어 신호(SEM)를 동시에 인가할 수 있다. 제1 발광 시간(ET1) 동안, 디스플레이 패널(610)은 우안 영상 데이터(R1)에 기초하여 우안 영상을 표시하고, 셔터 글라스(680)의 우안 글라스(RG)가 오픈되어, 시청자의 우안에 우안 영상이 제공될 수 있다.
한편, 제1 발광 시간(ET1)의 종료 시점 또는 제2 발광 시간(ET2)의 종료 시점에서 발광 제어 신호(SEM)의 레벨 변경이 상기 제2 로직 레벨에서 상기 제1 로직 레벨로의 발광 제어 신호(SEM)의 천이 시간(transition time)(예를 들어, 발광 제어 신호(SEM)의 상승 시간(RT))만큼 지연될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 표시 방법 및 디스플레이 장치(600)에서는, 제1 프레임 구간(FP1)의 일부 구간(PP) 및 제3 프레임 구간(FP3)의 일부 구간(PP) 동안 상기 일부 화소 행들에 블랙 데이터(BD)를 기입함으로써, 발광 제어 신호(SEM)의 천이 시간(RT) 동안의 크로스토크가 방지될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라서, 상기 3차원 모드에서의 전압 제어 주기(tVC)는 글로벌 전류(GI)를 센싱하는 센싱 구간(tSEN) 및 센싱 구간(tSEN)이 종료된 후 다음의 전압 제어 주기(tVC)가 시작되기까지의 대기 구간(tSTB)을 포함할 수 있다. 상기 3차원 모드에서 센싱 구간(tSEN)은 복수의 프레임 주기들에 해당하고 대기 구간(tSTB)은 적어도 하나의 프레임 주기에 해당할 수 있다. 전압 콘트롤러(651)는 센싱 구간(tSEN)을 나타내는 활성화 레벨과 대기 구간(tSTB)을 나타내는 비활성화 레벨을 나타내는 전류 검출 제어 신호(CDCTRL)를 발생할 수 있다. 전술한 바와 같이, 전압 콘트롤러(651)는 상기 2차원 모드에서 상기 3차원 모드로 전환하는 경우 전압 제어 주기(tVC)를 증가시키고, 상기 3차원 모드에서 상기 2차원 모드로 전환하는 경우 전압 제어 주기(tVC)를 감소시킬 수 있다. 이와 같이, 2차원 모드 및 3차원 모드에 따라서 적응적으로 글로벌 전류 관리(GCM)를 수행함으로써, 2차원 모드 및 3차원 모드 사이에서 동작 모드가 전환되는 경우에 디스플레이 영상의 품질을 저하시키지 않으면서 효율적으로 소비전력을 감소할 수 있다.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 입체 영상 디스플레이 시스템을 나타내는 블록도이고, 도 22는 도 21의 입체 영상 디스플레이 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 21 및 22를 참조하면, 입체 영상 디스플레이 시스템(800)은 전계발광 디스플레이장치(820), 셔터 안경(840) 및 입체 영상 동기 장치(860)를 포함한다. 도 21에서는 입체 영상 동기 장치(860)가 전계발광 디스플레이 장치(820)와 셔터 안경(840)의 외부에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 실시예에 따라, 입체 영상 동기 장치(860)는 전계발광 디스플레이 장치(820) 또는 셔터 안경(840)의 내부에 위치할 수 있다.
전계발광 디스플레이 장치(820)는 평면 영상을 디스플레이하는 2차원 모드 및 동기 제어 신호(SCTL1, SCTL2)에 응답하여 입체 영상을 디스플레이하는 3차원 모드 중 하나에서 선택적으로 동작한다. 전술한 바와 같이, 전계발광 디스플레이 장치(820)는, 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS)에 기초하여 동작하는 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널로 공급되는 글로벌 전류(GI)를 센싱하여 전압 제어 주기(tVC)마다 글로벌 전류(GI)의 평균값을 나타내는 전류 검출 신호(CDET)를 발생하고, 전류 검출 신호(CDET)에 기초하여 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS) 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 2차원 모드 및 상기 3차원 모드에 따라서 전압 제어 주기(tVC)를 변경한다. 이와 같이, 2차원 모드 및 3차원 모드에 따라서 적응적으로 글로벌 전류 관리(GCM)를 수행함으로써, 2차원 모드 및 3차원 모드 사이에서 동작 모드가 전환되는 경우에 디스플레이 영상의 품질을 저하시키지 않으면서 효율적으로 소비전력을 감소할 수 있다.
셔터 안경(840)은 동기 제어 신호(SCTL1, SCTL2)에 기초하여 좌 셔터와 우 셔터를 교대로 개방시킨다. 구체적으로, 셔터 안경(580)은 동기 제어 신호(SCTL1, SCTL2)에 기초하여 전계발광 디스플레이 장치(820)가 좌 영상 프레임을 표시하면 좌 셔터를 개방(즉, 우 셔터는 차폐)하고, 전계발광 디스플레이 장치(820)가 우 영상 프레임을표시하면 우 셔터를 개방(즉, 좌 셔터는 차폐)할수 있다.
입체 영상 동기 장치(860)는 전계발광 디스플레이 장치(820)가 상기 입체 영상의 좌안 영상을 디스플레이할 때 셔터 안경(840)이 상기 좌 셔터를 개방하고 전계발광 디스플레이 장치(820)가 상기 입체 영상의 우안 영상을 디스플레이할 때 셔터 안경(840)이 상기 우 셔터를 개방하도록 동기 제어 신호(SCTL1, SCTL2)를 출력한다. 실시예에 따라서, 입체 영상 동기 장치(860)는 동기 제어 신호(SCTL1, SCTL2)를 유선 또는 무선으로 전계발광 디스플레이 장치(820)와 셔터 안경(840)에 제공할 수 있다.
도 23은 도 21의 입체 영상 디스플레이 시스템을 구비하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 23을 참조하면, 전자 기기(1000)는 프로세서(1010), 메모리 장치(1020), 저장 장치(1030), 입출력 장치(1040), 파워 서플라이(1050) 및 입체 영상 디스플레이 시스템(1060)을 포함할 수 있다. 이 때, 입체 영상 디스플레이 시스템(1060)은 도 21의 입체 영상 디스플레이 시스템(800)에 상응할 수 있다. 나아가, 전자 기기(1000)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 시스템들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다.
프로세서(1010)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(1010)는 마이크로프로세서(micro processor), 중앙 처리 장치(CPU) 등일 수 있다. 프로세서(1010)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통하여 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(1010)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다. 메모리 장치(1020)는 전자 기기(1000)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(1020)는 EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 저장 장치(1030)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다.
입출력 장치(1040)는 키보드, 키패드, 터치패드, 터치스크린, 마우스, 리모트 컨트롤러 등과 같은 입력 수단, 및 스피커, 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 입체 영상 디스플레이 시스템(1060)은 입출력 장치(1040) 내에 구비될 수도 있다. 파워 서플라이(1050)는 전자 기기(1000)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다. 입체 영상 디스플레이 시스템(1060)은 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다.
도 21을 참조하여 전술한바와 같이, 입체 영상 디스플레이 시스템(1060)은 전계발광 디스플레이 장치, 셔터 안경 및 입체 영상 동기 장치를 포함할 수 있다. 전계발광 디스플레이 장치는, 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS)에 기초하여 동작하는 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널로 공급되는 글로벌 전류(GI)를 센싱하여 전압 제어 주기(tVC)마다 글로벌 전류(GI)의 평균값을 나타내는 전류 검출 신호(CDET)를 발생하고, 전류 검출 신호(CDET)에 기초하여 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS) 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 2차원 모드 및 상기 3차원 모드에 따라서 전압 제어 주기(tVC)를 변경한다. 이와 같이, 2차원 모드 및 3차원 모드에 따라서 적응적으로 글로벌 전류 관리(GCM)를 수행함으로써, 2차원 모드 및 3차원 모드 사이에서 동작 모드가 전환되는 경우에 디스플레이 영상의 품질을 저하시키지 않으면서 효율적으로 소비전력을 감소할 수 있다.
실시예에 따라, 전자 기기(1000)는 디지털 TV(Digital Television), 3D TV, 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 가정용 전자기기, 노트북 컴퓨터(Laptop Computer), 태블릿 컴퓨터(Table Computer), 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 내비게이션(Navigation) 등과 같은 디스플레이 장치를 포함하는 임의의 전자 기기일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전계발광 디스플레이 장치 및 그 구동 방법은, 3차원 영상을 디스플레이함에 있어서 전력 소모를 감소하기 위하여 유용하게 이용될 수 있다. 특히 고속으로 동작하고 전력 감소가 요구되는 메모리 카드, 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 컴퓨터(computer), 노트북(laptop), 핸드폰(cellular), 스마트폰(smart phone), MP3 플레이어, 피디에이(Personal Digital Assistants; PDA), 피엠피(Portable Multimedia Player; PMP), 디지털 TV, 디지털 카메라, 포터블 게임 콘솔(portable game console) 등과 같은 전자 기기에 더욱 유용하게 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 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.
20, 21: 전압 콘트롤러
30, 31: 전원 공급부
40, 41: 전류 검출부
50, 51: 디스플레이 패널
VCTRL: 전압 제어 신호
ELVDD: 고전원 전압
ELVDD: 저전원 전압
CDCTRL: 전류 검출 제어 신호
CDET: 전류 검출 신호
GI: 글로벌 전류
tVC: 전압 제어 주기
tSEN: 센싱 구간
tSTB: 대기 구간

Claims (20)

  1. 고전원 전압 및 저전원 전압에 기초하여 동작하는 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널로 공급되는 글로벌 전류를 센싱하여 전압 제어 주기마다 상기 글로벌 전류의 평균값을 나타내는 전류 검출 신호를 발생하는 단계;
    상기 전류 검출 신호에 기초하여 상기 고전원 전압 및 상기 저전원 전압 중 적어도 하나를 제어하는 단계; 및
    평면 영상을 디스플레이하는 2차원 모드 및 입체 영상을 디스플레이하는 3차원 모드에 따라서 상기 전압 제어 주기를 변경하는 단계를 포함하고,
    상기 전류 검출 신호에 기초하여 상기 고전원 전압 및 상기 저전원 전압 중 적어도 하나를 제어하는 단계는,
    입력 영상 데이터에 기초하여 상기 글로벌 전류의 목표값을 계산하는 단계;
    상기 목표값 및 상기 평균값에 기초하여 전압 오프셋을 계산하는 단계; 및
    상기 전압 오프셋에 기초하여 상기 고전원 전압의 레벨을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 목표값 및 상기 평균값에 기초하여 상기 전압 오프셋을 계산하는 단계는,
    상기 3차원 모드에서 상기 목표값의 절반에 해당하는 보상 목표값 또는 상기 평균값의 두 배에 해당하는 보상 평균값을 계산하는 단계;
    상기 보상 목표값과 상기 평균값의 차이 또는 상기 목표값과 상기 보상 평균값의 차이를 계산하는 단계; 및
    상기 보상 목표값과 상기 평균값의 차이 또는 상기 목표값과 상기 보상 평균값의 차이에 기초하여 상기 전압 오프셋을 계산하는 단계를 포함하는 전계발광 디스플레이 장치의 구동 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 2차원 모드에서 상기 3차원 모드로 전환하는 경우 상기 전압 제어 주기를 증가시키고,
    상기 3차원 모드에서 상기 2차원 모드로 전환하는 경우 상기 전압 제어 주기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 전계발광 디스플레이 장치의 구동 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 3차원 모드에서의 상기 전압 제어 주기는 상기 글로벌 전류를 센싱하는 센싱 구간 및 상기 센싱 구간이 종료된 후 다음의 전압 제어 주기가 시작되기까지의 대기 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계발광 디스플레이 장치의 구동 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 3차원 모드에서 상기 센싱 구간은 복수의 프레임 주기들에 해당하고 상기 대기 구간은 적어도 하나의 프레임 주기에 해당하는 것을 특징으로 하는 전계발광 디스플레이 장치의 구동 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 2차원 모드에서의 상기 전압 제어 주기는 하나의 프레임 주기에 해당하는 것을 특징으로 하는 전계발광 디스플레이 장치의 구동 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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  19. 고전원 전압 및 저전원 전압에 기초하여 동작하는 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널;
    입력 전압 및 전압 제어 신호에 기초하여 상기 고전원 전압 및 상기 저전원 전압을 발생하는 전원 공급부;
    전압 제어 주기를 나타내는 전류 검출 제어 신호에 응답하여 상기 디스플레이 패널로 공급되는 글로벌 전류를 센싱하여 상기 전압 제어 주기마다 상기 글로벌 전류의 평균값을 나타내는 전류 검출 신호를 발생하는 전류 검출부; 및
    평면 영상을 디스플레이하는 2차원 모드 및 입체 영상을 디스플레이하는 3차원 모드에 따라서 상기 전압 제어 주기가 변경되도록 상기 전류 검출 제어 신호를 발생하고, 상기 전류 검출 신호에 기초하여 상기 전압 제어 신호를 발생하는 전압 콘트롤러를 포함하고,
    상기 전압 콘트롤러는, 입력 영상 데이터에 기초하여 상기 글로벌 전류의 목표값을 계산하고, 상기 3차원 모드에서 상기 목표값의 절반에 해당하는 보상 목표값 또는 상기 평균값의 두 배에 해당하는 보상 평균값을 계산하고, 상기 보상 목표값과 상기 평균값의 차이 또는 상기 목표값과 상기 보상 평균값의 차이를 계산하고, 상기 보상 목표값과 상기 평균값의 차이 또는 상기 목표값과 상기 보상 평균값의 차이에 기초하여 전압 오프셋을 계산하고, 상기 전압 오프셋에 기초하여 상기 고전원 전압의 레벨을 제어하는 전계발광 디스플레이 장치.
  20. 삭제
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