KR20160083247A - Transparent display apparatus and a method for controling the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 투명 표시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소비 전력과 내구성이 향상된 투명 표시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transparent display device and a control method thereof, and more particularly to a transparent display device with improved power consumption and durability and a control method thereof.
유기 발광 표시 장치(OLED)는 자체 발광형 표시 장치로서, 액정 표시 장치(LCD)와는 달리 별도의 광원이 필요하지 않아 경량 박형으로 제조 가능하다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 저전압 구동에 따라 소비 전력 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 응답 속도, 시야각 및 대비비(contrast ratio)도 우수하여, 차세대 디스플레이로서 연구되고 있다.The organic light emitting diode (OLED) is a self-emissive type display device, and unlike a liquid crystal display (LCD), a separate light source is not required, so that it can be manufactured in a light and thin shape. Further, the organic light emitting display device is advantageous not only in power consumption in accordance with low voltage driving but also in response speed, viewing angle, and contrast ratio, and is being studied as a next generation display.
이러한 유기 발광 표시 장치를 투명 표시 장치로 제조하려는 시도가 있다. 투명 표시 장치의 화소 영역은 유기 발광 소자가 발광하여 화상을 표시하는 영역인 발광 영역 및 외광을 투과시키는 영역인 투과 영역으로 분리되며, 투명 표시 장치에서의 투과도는 투과 영역을 통해 확보된다.There is an attempt to manufacture such an organic light emitting display device as a transparent display device. The pixel region of the transparent display device is divided into a light emitting region that is an area where an organic light emitting element emits light and displays an image and a transmissive region that is an area that transmits external light, and the transmissivity of the transparent display device is secured through the transmissive region.
[관련기술문헌][Related Technical Literature]
1. 투명 디스플레이 장치 (한국특허출원 번호 제2011-0029664호)1. Transparent display device (Korean Patent Application No. 2011-0029664)
표시 장치 중에서 고정된(stationary) 표시 장치를 투명하게 구성하려는 시도가 있다. 고정된 표시 장치는, 예를 들어, 투명 텔레비전, 투명 모니터 등과 같이 일반적으로 고정된 위치에서 사용되는 표시 장치를 의미한다. 고정된 표시 장치를 투명 표시 장치로 구현하면, 표시 장치가 오프(off) 상태일 때, 고정된 표시 장치 뒤의 배경과 고정된 표시 장치를 통하지 않고 직접 보이는 배경 사이의 이질감이 없어져, 인테리어적 심미감이 높아진다. There is an attempt to make a stationary display device transparent among display devices. The fixed display device refers to a display device used in a generally fixed position such as, for example, a transparent television, a transparent monitor, or the like. When a fixed display device is implemented as a transparent display device, there is no sense of heterogeneity between the background behind the fixed display device and the background visible directly without passing through the fixed display device when the display device is off, Feeling increases.
한편, 투명 표시 장치에 표시되는 표시 영상에 대한 시인성과 관련하여, 투명 표시 장치의 후면의 배경은 표시 영상에 대한 간섭 또는 노이즈로 인식된다. 즉, 표시 영상에 대한 시인성 관점에서는 후면으로 입사되는 광이 적을수록 표시되는 영상에 대한 시인성이 향상된다. 이에 따라, 투명 표시 장치가 온(on) 상태가 되는 경우, 외광을 차단하기 위해, 투명 표시 장치는 차광부를 구비할 수 있다. 차광부는 투명 표시 장치가 오프 상태일 때, 외광을 투과시키고, 온 상태일 때에는 외광을 흡수하거나 산란시키도록 구성된다.On the other hand, regarding the visibility of the display image displayed on the transparent display device, the background of the rear surface of the transparent display device is recognized as interference or noise to the display image. That is, in view of the visibility of the display image, the visibility of the displayed image is improved as the amount of light incident on the back surface is smaller. Thus, when the transparent display device is turned on, the transparent display device may be provided with a light shielding portion in order to shield external light. The light shielding portion is configured to transmit external light when the transparent display device is in an off state and absorb or scatter external light when the transparent display device is in an on state.
차광부는 고분자 분산형 액정의 배열을 변화시킴으로써, 외부로부터 입사하는 빛을 산란시키거나 투과시킬 수 있다. 차광부는 전원을 인가시킴으로써 광을 차단하고, 전원이 인가되지 않을 때, 광을 투과시키도록 구성될 수 있다. 또는, 차광부는 전원을 인가시킴으로써 광을 투과시키고, 전원이 인가되지 않을 때 광을 차단시키도록 구성될 수 있다.By changing the arrangement of the polymer dispersed liquid crystal, the light shielding portion can scatter or transmit light incident from the outside. The light shielding portion may be configured to cut off light by applying power, and to transmit light when power is not applied. Alternatively, the shielding portion may be configured to transmit light by applying power, and to block light when power is not applied.
전원이 인가되면 광을 투과시키는 차광부는, 투명 표시 장치가 영상을 표시할 때는 전력이 소모되지 않으나, 표시하지 않는 오프 상태일 때 투명 모드로 동작하기 위해 전력이 공급된다. 이에 따라, 투명 표시 장치가 동작하지 않는 대기 상태에서의 소비 전력이 높으며, 대기 상태 동안 장시간 구동되어 차광부의 내구성이 낮을 수 있다.When the power is applied, the light shielding unit that transmits light is supplied with electric power in order to operate in a transparent mode when the transparent display device does not consume power when displaying an image but when it is not displayed. Accordingly, the power consumption in the standby state in which the transparent display device does not operate is high, and the durability of the light shielding portion can be low for a long time during the standby state.
전원이 인가되면 광을 차광시키는 차광부는 투명 표시 장치가 동작하지 않는 대기 상태에서의 소비 전력은 거의 없으나, 전원이 인가되면 광을 투과시키는 차광부보다 구동 전압이 높을 수 있다. 또한, 장시간 투명 표시 장치가 동작하는 경우 차광부의 내구성이 낮아질 수 있다.When the power is applied, the shielding part shielding the light has almost no power consumption in a standby state in which the transparent display device does not operate, but the driving voltage may be higher than the shielding part transmitting the light when power is applied. Further, when the transparent display device for a long time is operated, the durability of the light-shielding portion can be lowered.
본 발명의 발명자들은 투명 표시 장치가 표시하는 영상의 휘도가 높은 경우, 투명 표시 장치 후면으로부터의 간섭이 거의 인식되지 않는다는 점을 발견하였다. 따라서, 표시되는 영상의 그레이 스케일(gray scale)이 대체로 높은 경우, 차광부가 외광을 완전히 차단하지 않더라도, 사용자의 영상에 대한 시인성이 낮아지지 않는 다는 점을 인식하였다.The inventors of the present invention have found that when the brightness of the image displayed by the transparent display device is high, interference from the rear of the transparent display device is hardly recognized. Accordingly, when the gray scale of the displayed image is substantially high, it is recognized that the visibility of the user's image is not lowered even if the shielding unit does not completely block the external light.
또한, 본 발명의 발명자들은 사용자의 영상에 대한 시인성이 크게 낮아지지 않는 범위 내에서 차광부의 외광에 대한 투과율을 조정함으로써, 차광부의 소비 전력을 낮출 수 있다는 점도 인식하였다.The inventors of the present invention also recognized that the power consumption of the light-shielding portion can be lowered by adjusting the transmittance of the light-shielding portion with respect to the external light within a range in which the visibility of the user's image is not significantly lowered.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전원이 인가되면 광을 차광시키는 차광부를 채용한 투명 표시 장치에서, 영상의 그레이 스케일에 따라 차광부의 외광에 대한 투과율을 조정함으로써, 투명 표시 장치의 전체 소비 전력을 감소시킬 수 있는 투명 표시 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a transparent display device employing a light shielding portion for shielding light when power is applied by adjusting the transmittance of the light shielding portion to the external light according to the gray scale of the image, And to provide a transparent display device capable of reducing power and a control method thereof.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 투명 표시 장치가 장시간 온 상태인 경우에도 차광부가 선택적으로 동작되어 차광부의 내구성이 향상된 투명 표시 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a transparent display device and a control method thereof, in which the light shielding portion is selectively operated even when the transparent display device is in the on state for a long time to improve the durability of the light shielding portion.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치가 제공된다. 투명 표시 장치는 투명 표시부, 차광부 및 제어부를 포함한다. 투명 표시부는 영상의 표시를 위한 발광 영역 및 입사되는 외광의 적어도 일부를 투과시키기 위한 투과 영역을 갖는다. 차광부는 투명 표시부와 중첩하며, 전압이 인가되면 외광에 대한 투과율을 낮추도록 구성된다. 제어부는 영상의 그레이 스케일(gray scale)에 따라, 차광부의 투과율을 제어하도록 구성된다. 이에 따라, 차광부가 영상의 그레이 스케일에 따라 선택적으로 구동되므로, 차광부의 소비 전력이 감소될 수 있으며, 차광부의 내구성이 향상될 수 있다.In order to solve the above problems, a transparent display device according to an embodiment of the present invention is provided. The transparent display device includes a transparent display portion, a light shielding portion, and a control portion. The transparent display portion has a light emitting region for displaying an image and a transmissive region for transmitting at least part of the incident external light. The shielding portion overlaps the transparent display portion and is configured to lower the transmittance to external light when a voltage is applied. The control unit is configured to control the transmittance of the light-shielding portion in accordance with the gray scale of the image. Accordingly, since the shielding portion is selectively driven according to the gray scale of the image, the power consumption of the shielding portion can be reduced and the durability of the shielding portion can be improved.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 차광부는 액정부를 포함하고, 차광부의 액정부는 고분자 분산형 액정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the light-shielding portion includes a liquid crystal portion, and the liquid crystal portion of the light-shielding portion is formed of a polymer dispersed liquid crystal.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 액정부에 전기장이 인가되면, 액정부의 액정은 빛을 산란하는 무질서한 상 배열을 가지는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, when an electric field is applied to the liquid crystal, the liquid crystal of the liquid crystal unit has a disordered phase arrangement for scattering light.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제어부는, 하나의 프레임에서 제1 그레이 스케일 값 이하인 화소의 비율이 미리 결정된 비율 이상인 경우, 차광부의 투과율을 구현가능한 최저 투과율로 조정하도록 구성된 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the control unit is configured to adjust the transmissivity of the light-shielding unit to the lowest achievable transmittance when the ratio of the pixels of the first gray-scale value or less in one frame is equal to or greater than a predetermined ratio.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제어부는, 하나의 프레임에서 제1 그레이 스케일 값 이하인 화소의 비율이 미리 결정된 비율 미만인 경우, 차광부의 투과율을 최저 투과율보다 높은 투과율로 조정하도록 구성된 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the control unit is configured to adjust the transmittance of the light-shielding portion to a transmittance higher than the minimum transmittance when the ratio of the pixels in the first frame to the first gray-scale value or less is less than a predetermined ratio .
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제어부는, 하나의 프레임에서 제1 그레이 스케일 값보다 큰 제2 그레이 스케일 값 이하인 화소의 비율이 미리 결정된 비율 미만인 경우, 차광부의 투과율을 구현가능한 최고 투과율로 조정하도록 구성된 것을 특징으로 하는. 투명 표시 장치.According to another aspect of the present invention, when the ratio of the pixels in the one frame that is smaller than the second gray scale value and smaller than the second gray scale value is less than the predetermined ratio, the transmissivity of the light shielding portion is adjusted to the highest achievable transmittance . Transparent display device.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 차광부는 하나의 프레임이 표시되는 동안 조정된 투과율로 동작하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, the shielding portion is characterized in that it operates at an adjusted transmittance while one frame is displayed.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제어부는, 하나의 프레임에서 제로인 그레이 스케일 값 화소의 비율에서부터 제로보다 큰 그레이 스케일 값 화소의 비율까지의 누적 화소 비율을 결정하고, 누적 화소 비율에 기초하여 차광부의 투과율을 조정하도록 구성된 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the control unit determines the cumulative pixel ratio from the ratio of the gray scale value pixels that are zero in one frame to the ratio of the gray scale value pixels that are greater than zero, To adjust the transmittance of the light emitting layer.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하나의 프레임은 복수의 프레임 중에서 제1 그레이 스케일 값 이하인 화소의 비율이 가장 높은 프레임인 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, one frame is characterized in that a ratio of pixels having a first gray scale value or less among the plurality of frames is the highest.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 차광부는 복수의 프레임 다음의 프레임이 표시되는 동안 조정된 투과율로 동작하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, the light-shielding portion operates at an adjusted transmittance while a frame following a plurality of frames is displayed.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 투명 표시 장치는 조도를 획득하기 위한 조도 센서를 더 포함하고, 제어부는 조도 및 영상의 최저 그레이 스케일에 따라 차광부의 투과율을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, the transparent display device further includes an illuminance sensor for obtaining illuminance, and the control unit is configured to control the transmittance of the shielding portion according to the illuminance and the minimum gray scale of the image.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 투명 표시부는 투명 유기 발광 표시 디바이스인 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, the transparent display portion is a transparent organic light emitting display device.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 제어 방법이 제공된다. 투명 표시 장치 제어 방법은 영상의 표시를 위한 발광 영역 및 입사되는 외광의 적어도 일부를 투과시키기 위한 투과 영역을 갖는 투명 표시부에 표시되는 영상의 그레이 스케일 히스토그램을 획득하는 단계, 히스토그램에서 0 내지 n(n은 양의 정수) 그레이 스케일 값의 화소의 개수를 산출하는 단계, 화소의 개수가 미리 결정된 값 이상인지를 결정하는 단계, 화소의 개수가 미리 결정된 값 이상인 경우, 투명 표시부와 중첩하는 차광부의 투과율을 구현가능한 최저 투과율로 조정하는 단계 및 화소의 개수가 미리 결정된 값 미만인 경우, 차광부의 투과율을 최저 투과율보다 높은 투과율로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a transparent display device. A method of controlling a transparent display device includes the steps of obtaining a grayscale histogram of an image displayed on a transparent display portion having a light emitting region for displaying an image and a transmissive region for transmitting at least a part of incident light, Determining whether the number of pixels is equal to or larger than a predetermined value; calculating a transmittance of the light-shielding portion overlapping the transparent display portion when the number of pixels is equal to or larger than a predetermined value; And adjusting the transmittance of the light-shielding portion to a transmittance higher than the minimum transmittance when the number of pixels is less than a predetermined value.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 그레이 스케일 히스토그램은 하나의 프레임의 그레이 스케일 히스토그램인 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the gray scale histogram is a gray scale histogram of one frame.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하나의 프레임은 복수의 프레임 중에서 0 내지 n 그레이 스케일 값의 화소의 개수가 가장 많은 프레임인 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a single frame is a frame having the largest number of pixels of 0 to n gray scale values among a plurality of frames.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명은 높은 그레이 스케일의 영상이 표시되는 경우 차광부가 저전압으로 구동됨으로써, 차광부의 소비 전력이 최소화된 투명 표시 장치 및 이의 제어 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention provides a transparent display device and a control method thereof, in which power consumption of a light-shielding portion is minimized by driving a light-shielding portion at a low voltage when a high-gray-scale image is displayed.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 차광부의 동작 모드들을 설명하기 위한 도표이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 동작 모드 결정 단계를 설명하기 위한 개략도들이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치의 동작 모드 결정 단계를 설명하기 위한 개략도들이다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 투명 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic block diagram of a transparent display device according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of controlling a transparent display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
3A to 3C are schematic cross-sectional views for explaining the operation of the transparent display device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining modes of operation of the light-shielding portion of the transparent display device according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are schematic diagrams for explaining an operation mode determination step of a transparent display device according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are schematic diagrams for explaining the operation mode determination step of the transparent display device according to another embodiment of the present invention.
7 is a schematic cross-sectional view illustrating a transparent display device according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, and the like disclosed in the drawings for describing the embodiments of the present invention are illustrative, and thus the present invention is not limited thereto. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Where the terms "comprises", "having", "done", and the like are used in this specification, other portions may be added unless "only" is used. Unless the context clearly dictates otherwise, including the plural unless the context clearly dictates otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the constituent elements, it is construed to include the error range even if there is no separate description.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. In the case of a description of the positional relationship, for example, if the positional relationship between two parts is described as 'on', 'on top', 'under', and 'next to' Or " direct " is not used, one or more other portions may be located between the two portions.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "상에 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. It is to be understood that an element or layer is referred to as being "on" another element or layer, including both intervening layers or other elements directly on or in between.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical scope of the present invention.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.The sizes and thicknesses of the individual components shown in the figures are shown for convenience of explanation and the present invention is not necessarily limited to the size and thickness of the components shown.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.It is to be understood that each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other partially or entirely and technically various interlocking and driving is possible as will be appreciated by those skilled in the art, It may be possible to cooperate with each other in association.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.Various embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 개략적인 블록도이다. 투명 표시 장치(100)는 투명 표시부(110), 차광부(120) 및 제어부(130)를 포함한다. 1 is a schematic block diagram of a transparent display device according to an embodiment of the present invention. The
투명 표시부(110)는 투명 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 투명 유기 발광 표시 장치는 발광 영역과 투과 영역을 포함한다. 발광 영역은 실제 화상이 구현되는 영역이고, 투과 영역은 외광의 적어도 일부를 투과시키는 영역을 의미한다. 따라서, 투명 유기 발광 표시 장치가 구동되지 않는 경우, 사용자는 투과 영역을 통해 배경, 즉 투명 표시 장치(100) 후면의 사물을 시인할 수 있게 된다. 본 명세서에서 투명 표시 장치(100)의 전면 및 후면은 투명 표시 장치(100)에서 발광되는 광을 기준으로 정의된다. 본 명세서에서 투명 표시 장치(100)의 전면은 투명 표시 장치(100)로부터 광이 발광되는 면을 의미하며, 투명 표시 장치(100)의 후면은 투명 표시 장치(100)로부터 광이 발광되는 면의 반대측 면을 의미한다.The
차광부(120)는 차광부(120)로 입사되는 광을 투과시키거나, 산란시키거나, 흡수하거나, 차폐하는 등, 광의 경로를 변화시키거나 광 특성을 변화시키는 구성을 의미한다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치(100)의 차광부(120)는 고분자 분산형 액정(polymer dispersed liquid crystal, PDLC)의 액정부를 포함한다. 전기장이 인가되면 고분자 분산형 액정의 배열을 변화시킴으로써, 외부로부터 입사하는 빛을 산란시키거나 투과시킬 수 있다. 또는, 차광부(120)는 일렉트로 웨팅 소자(electro wetting device), 일렉트로 크로믹 소자(electro chromic device)로 이루어질 수도 있으나, 이하에서는 설명의 편의상 투명 표시 장치(100)의 차광부(120)가 고분자 분산형 액정을 포함하는 차광부(120)인 것으로 상정하고 설명한다.The light-shielding
차광부(120)는 서로 마주보는 전극, 그 사이에 위치하고, 고분자 분산형 액정을 갖는 액정부를 포함할 수 있다. 차광부(120)의 전극에 전압이 인가되지 않는 상태에서, 차광부(120)는 빛을 투과시킨다. 즉, 고분자 분산형 액정은 차광부(120)의 전극에 전압이 인가되지 않는 상태에서 빛을 투과시키도록 배향된다. 차광부(120)의 전극에 일정 크기의 전압이 인가되면, 형성되는 전기장에 의해 고분자 분산형 액정의 배열이 변화되어 차광부(120)는 빛을 산란하는 무질서한 상 배열을 갖게된다. 이를 통해 차광부(120)는 적어도 일부의 외광을 산란시키거나 흡수시킨다. 이에 따라, 전원이 인가되면 차광부(120)는 외광의 투과율을 낮춘다. 차광부(120)에 전압이 인가되지 않는 상태에서 빛이 차광부(120)를 투과하므로, 투명 표시 장치(100)는 구동되지 않는 오프 상태에서 소비 전력이 최소화될 수 있다.The
차광부(120)는 투명 표시부(110)의 전면 또는 후면에 배치되고 투명 표시부(110)와 중첩된다. 차광부(120)는 후면으로부터의 광을 차광하기 위해 투명 표시부(110)의 후면에 배치되는 것이 바람직하다. The
제어부(130)는 다양한 연산을 수행할 수 있는 프로세서를 의미할 수 있다. 또는 처리부는 투명 표시 장치(100)에 포함된 타이밍 컨트롤러(Timing Controller), 차광부(120)를 구동하기 위한 제어부(130), MAP (Multimedia Application Processor), ISP(Image Signal Processor) 등과 같은 연산 장치 중 하나 이상의 장치의 조합일 수도 있다.The
제어부(130)는 영상의 그레이 스케일(gray scale)에 따라, 차광부(120)의 투과율을 제어하도록 구성된다. 제어부(130)는 표시되는 영상의 히스토그램(histrogram)을 획득하고 미리 결정된 그레이 스케일 값 이하를 갖는 화소들의 수를 산출한다. 제어부(130)는 미리 결정된 그레이 스케일 값 이하를 갖는 화소들의 수에 따라 차광부(120)의 투과율을 결정하고, 차광부(120)가 결정된 투과율을 갖도록 하는 구동 전압으로 차광부(120)를 제어한다.The
투명 표시 장치(100)에 표시되는 표시 영상에 대한 시인성과 관련하여, 투명 표시 장치(100)의 후면의 배경은 표시 영상에 대한 간섭 또는 노이즈로 인식된다. 즉, 표시 영상에 대한 시인성 관점에서는 후면으로 입사되는 광이 적을수록 표시되는 영상에 대한 시인성이 향상된다. 이에 따라, 투명 표시 장치(100)가 온(on)이 되어, 투명 표시부(110)에 영상이 표시되는 경우, 차광부(120)가 외광을 차단하도록 구성된다.With respect to the visibility of the display image displayed on the
표시 영상에 대한 시인성을 향상시키기 위해, 투명 표시 장치(100)의 후면으로 입사되는 광을 완전히 차단하면, 차광부(120)에 높은 구동 전압이 가해진다. 차광부(120)의 높은 구동 전압은 차광부(120)의 높은 소비 전력을 야기하며, 투명 표시 장치(100)의 전체 소비 전력을 증가시킨다.In order to improve the visibility of the display image, when the light incident on the rear surface of the
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치(100)의 제어부(130)는 투명 표시부(110)에 표시되는 영상이 어두운 영상인지, 밝은 영상인지를 히스토그램 분석을 통해 결정한다. 밝은 영상, 또는 높은 그레이 스케일 값을 갖는 화소들로 이루어진 영상은, 영상 자체의 밝기가 높아 후면의 배경이 간섭으로 인식되지 않을 수 있다. 그러나, 어두운 영상, 또는 낮은 그레이 스케일 값을 갖는 화소들로 이루어진 영상은, 후면의 배경이 상대적으로 간섭으로 인식될 수 있다.The
따라서, 후면의 배경이 간섭으로 인식되지 않을 수 있는 밝은 영상이 투명 표시부(110)에 표시될 때에는 차광부(120)가 외광을 차단하지 않더라도 시청자는 간섭없이 영상을 인식할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치(100)에서는 밝은 영상에 대해서 차광부(120)가 외광을 차단하지 않도록 동작한다. 한편, 후면의 배경이 간섭으로 인식될 수 있는 어두운 영상이 투명 표시부(110)에 표시되는 경우, 차광부(120)가 외광을 차단하도록 동작한다. 또한, 제어부(130)는 영상의 그레이 스케일에 따라 외광의 일부만을 차단하도록 차광부(120)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 차광부(120)가 영상의 그레이 스케일에 따라 선택적으로 구동되므로, 차광부(120)의 소비 전력이 감소될 수 있으며, 차광부(120)의 내구성이 향상될 수 있다.Therefore, when a bright image that may not be recognized as interference by the back side is displayed on the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하에서 설명되는 단계들은 도 1에서의 제어부에 의해 수행될 수 있다.2 is a flowchart illustrating a method of controlling a transparent display device according to an exemplary embodiment of the present invention. The steps described below can be performed by the control unit in Fig.
먼저, 영상의 히스토그램이 획득된다(S210). 히스토그램이란 영상이 존재하는 범위를, 예컨대 256개의 그레이 스케일 구간으로 나누어 각 구간에 들어가는 화소의 출연 횟수를 검출하여 작성된 도표를 의미한다. 이하에서는 그레이 스케일이 256의 구간을 갖는 것으로 설명하나 이에 제한되지 않는다. 히스토그램은 하나의 프레임에 대한 히스토그램일 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 히스토그램은 복수의 프레임에서의 화소 출연 횟수의 평균값이나 합으로 이루어질 수 있다. 복수의 프레임에 대한 히스토그램을 이용하는 경우, 차광부의 제어 정확도가 향상될 수 있다.First, a histogram of an image is obtained (S210). The histogram is a diagram formed by dividing a range in which an image exists, for example, into 256 gray-scale sections and detecting the number of appearances of pixels in each section. Hereinafter, gray scale is described as having 256 intervals, but it is not limited thereto. The histogram may be a histogram for one frame, but the present invention is not limited thereto. The histogram may be a mean value or a sum of the number of pixel appearances in a plurality of frames. When the histogram for a plurality of frames is used, the control precision of the light shielding portion can be improved.
다음으로, 히스토그램에서 0 내지 n 그레이 스케일 값을 갖는 화소의 개수가 산출된다(S220). 여기서 n은 양의 정수이다. 그레이 스케일 값 n은 미리 결정된 값으로서, 영상이 어두운 영상인지 밝은 영상인지를 구별하기 위한 그레이 스케일 값일 수 있다. 다양한 실시예에서, 복수의 프레임 중에서 0 내지 n 그레이 스케일 값의 화소의 개수가 가장 많은 프레임을 결정하고, 그 프레임의 화소의 개수를 이용하도록 구현될 수도 있다. 이에 따라 영상의 가장 어두운 프레임을 기준으로 차광부를 제어하게 되므로 사용자의 영상 시인성이 높게 유지될 수 있다.Next, the number of pixels having 0 to n gray scale values in the histogram is calculated (S220). Where n is a positive integer. The gray scale value n may be a predetermined value, and may be a gray scale value for distinguishing whether the image is a dark image or a bright image. In various embodiments, it may be implemented to determine a frame having the largest number of pixels of 0 to n gray scale values among a plurality of frames, and to use the number of pixels of the frame. Accordingly, since the light shielding unit is controlled based on the darkest frame of the image, the visibility of the user can be maintained high.
다음으로, 0 내지 n 그레이 스케일 값을 갖는 화소의 개수가 미리 결정된 값 이상인지가 결정된다(S230). 화소의 개수가 미리 결정된 값 이상이면, 표시되는 영상은 어두운 영상으로 결정된다. 화소의 개수가 미리 결정된 값 이상인 경우, 차광부의 투과율은 구현가능한 최저 투과율로 조정된다(S240). 어두운 영상은 배경에 의한 간섭에 민감하므로, 차광부가 투명 표시 장치의 후면으로 입사되는 외광을 차단해야 사용자가 영상을 간섭없이 시인할 수 있다.Next, it is determined whether the number of pixels having 0 to n gray scale values is equal to or greater than a predetermined value (S230). If the number of pixels is equal to or larger than the predetermined value, the displayed image is determined as a dark image. When the number of pixels is equal to or larger than the predetermined value, the transmissivity of the light-shielding portion is adjusted to the lowest achievable transmittance (S240). Since the dark image is sensitive to the interference by the background, the light shielding part must block the external light incident on the rear surface of the transparent display device so that the user can visually recognize the image without interference.
화소의 개수가 미리 결정된 값 미만인 경우, 차광부의 투과율은 최저 투과율보다 높은 투과율로 조정된다(S250). 기준보다 밝은 영상으로 결정되면, 차광부의 투과율은 사용자의 시인성이 저하되지 않는 선에서 최저 투과율보다 높게 조절되며, 이에 따라 차광부의 소비 전력이 낮아질 수 있다. When the number of pixels is less than the predetermined value, the transmissivity of the light-shielding portion is adjusted to be higher than the lowest transmissivity (S250). If the image is determined to be brighter than the reference, the transmittance of the light-shielding portion is adjusted to be higher than the minimum transmittance in a line in which the visibility of the user is not lowered, thereby lowering the power consumption of the light-
한편, 매 프레임의 히스토그램을 분석하여, 그에 따른 조정된 투과율로 차광부를 동작시키는 실시예에서는, 그 프레임이 투명 표시부에 표시되는 동안 차광부는 조정된 투과율로 동작할 수 있다. 복수의 프레임의 평균 화소 개수나 화소 개수의 합을 이용하는 실시예에서는, 차광부는 복수의 프레임 다음의 프레임이 표시되는 동안 조정된 투과율로 동작한다. 이에 따라, 분석된 영상에 대응하도록 차광부의 투과율이 조정될 수 있다.On the other hand, in the embodiment in which the histogram of each frame is analyzed and the light-shielding portion is operated with the adjusted transmittance, the light-shielding portion can operate with the adjusted transmittance while the frame is displayed on the transparent display portion. In the embodiment using the average number of pixels of a plurality of frames or the sum of the number of pixels, the light shielding portion operates with the adjusted transmittance while displaying a frame following a plurality of frames. Accordingly, the transmittance of the shielding portion can be adjusted to correspond to the analyzed image.
영상은 하나의 기준으로 밝은 영상 또는 어두운 영상을 구별하지 않고, 복수의 기준으로 구별할 수 있다. 복수의 기준에 따라, 단계 S240에서 화소의 개수가 미리 결정된 값 미만인 경우, 0 내지 m 그레이 스케일 값을 갖는 화소의 개수가 미리 결정된 값 이상인지 결정될 수 있다. 여기서 m은 n보다 큰 그레이 스케일 값이다. 차광부의 투과율은 기준으로 사용되는 그레이 스케일 값에 따라 조정될 수 있다. 또한, 화소의 개수를 산출하고 화소의 개수가 미리 결정된 값 이상인지를 결정하는 단계들을 반복함으로써, 더 세분화된 차광부 제어가 가능할 수 있다.An image can be distinguished by a plurality of criteria without distinguishing a bright image or a dark image from one reference. According to the plurality of criteria, if the number of pixels in step S240 is less than the predetermined value, it may be determined whether the number of pixels having the 0 to m gray scale value is equal to or greater than a predetermined value. Where m is a gray scale value greater than n. The transmittance of the light-shielding portion can be adjusted according to the gray scale value used as a reference. Further, by repeating the steps of calculating the number of pixels and determining whether the number of pixels is equal to or greater than a predetermined value, further finer shielding control may be possible.
다양한 실시예에서, 투명 표시 장치의 차광부는 입사되는 외광을 완전히 차단하는 제1 모드, 입사되는 외광을 일부만 차단하는 제2 모드, 입사되는 외광을 차광하지 않는 제3 모드 등으로 구현될 수 있다. 제2 모드로 동작하는 차광부의 구동 전압은 제1 모드로 동작하는 차광부의 구동 전압보다 낮을 수 있다.In various embodiments, the light shielding portion of the transparent display device may be implemented with a first mode for completely blocking external light incident, a second mode for partially blocking incident external light, and a third mode for shielding external incident light. The driving voltage of the light-shielding portion operating in the second mode may be lower than the driving voltage of the light-shielding portion operating in the first mode.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 제어 방법에서는 화소의 개수를 비교함으로써, 영상을 구분하였으나, 이에 제한되지 않고 일 프레임의 전체 화소에 대한 0 내지 n 그레이 스케일 값을 갖는 화소의 비율로 구분될 수 있다. 예를 들어, 하나의 프레임에서 특정한 그레이 스케일 값 이하인 화소의 비율이 미리 결정된 비율 이상인 경우, 차광부는 구현가능한 최저 투과율로 동작할 수 있다. 또한, 하나의 프레임에서 특정한 그레이 스케일 값 이하인 화소의 비율이 미리 결정된 비율 미만인 경우, 차광부는 최저 투과율보다 높은 투과율로 동작할 수 있다. 또는, 특정 그레이 스케일 값보다 큰 그레이 스케일 값 이하인 화소의 비율이 미리 결정된 비율 미만인 경우, 차광부는 구현가능한 최고 투과율로 동작할 수도 있다.In the method of controlling a transparent display device according to an embodiment of the present invention, images are classified by comparing the number of pixels. However, the present invention is not limited to this, and the number of pixels may be classified into a ratio of pixels having 0 to n gray scale values Can be distinguished. For example, when the ratio of pixels in a frame that is lower than a specific gray scale value is equal to or greater than a predetermined ratio, the light shielding portion can operate at the lowest transmittance that can be realized. Further, when the ratio of the pixels in the one frame that is lower than the specific grayscale value is less than the predetermined ratio, the light shielding portion can operate at a higher transmittance than the lowest transmittance. Alternatively, if the ratio of pixels that are below a gray scale value that is greater than a particular gray scale value is less than a predetermined ratio, the light blocking section may operate at the highest transmittance achievable.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다. 도 3a 내지 도 3c는 투명 표시 장치(100)의 동작에 따른 영상의 표시와 차광을 설명하기 위한 단면도들이다.3A to 3C are schematic cross-sectional views for explaining the operation of the transparent display device according to an embodiment of the present invention. FIGS. 3A to 3C are cross-sectional views for explaining image display and shading according to the operation of the
도 3a에서 투명 표시 장치(100)는 오프 상태에 있다. 오프 상태에서 투명 표시부(110)는 아무런 영상을 표시하지 않으며, 차광부(120)에는 전압이 인가되지 않아 외광(L)을 투과시킨다. 이에 따라, 외광(L)은 투명 표시 장치(100)를 투과하여 투명 표시 장치(100) 뒤의 벽에 반사되고, 사용자는 투명 표시 장치(100)를 투과하는 외광(L)을 통해 벽을 인지할 수 있게 된다.In Fig. 3A, the
도 3b에서, 투명 표시 장치(100)는 온 상태에 있다. 온 상태에서 투명 표시부(110)는 영상(D1)을 표시한다. 투명 표시부(110)에 표시되는 영상(D1)은 어두운 영상이다. 제어부는 영상(D1)을 어두운 영상으로 결정하고, 차광부(120)에 전압을 인가시켜, 외광(L)을 차단한다. 이에 따라, 사용자는 어두운 영상(D1)을 간섭없이 시인할 수 있다.3B, the
도 3c에서, 투명 표시 장치(100)는 온 상태에 있다. 온 상태에서 투명 표시부(110)는 영상(D2)을 표시하며, 투명 표시부(110)에 표시되는 영상(D2)은 밝은 영상이다. 제어부는 차광부(120)에는 전압을 인가시키지 않거나, 도 3b에서보다 낮은 전압을 인가시켜, 일부의 외광(L)만을 차단한다. 이에 따라, 외광(L)이 벽에 반사되어 사용자에게 도달하기는 하나, 영상(D2)의 밝기가 외광(L)보다 상대적으로 밝아 사용자의 시인성을 감소시키지 않을 수 있다.3C, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 차광부의 동작 모드들을 설명하기 위한 도표이다. 도 4에서 x축은 차광부의 구동 전압을 V로 나타내며, y축은 차광부의 투과율을 %로 나타낸다.4 is a diagram for explaining modes of operation of the light-shielding portion of the transparent display device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, the x-axis represents the driving voltage of the light-shielding portion by V, and the y-axis represents the transmittance of the light-shielding portion in%.
도 4에서는 구동 전압과 차광부의 투과율의 관계 및 차광부의 동작 모드와 구동 전압에 대해서 설명한다. 도 4를 참조하면, 구동 전압이 증가함에 따라 차광부의 투과율이 감소한다. 예를 들어, 투과율이 70 내지 100%인 제1 모드로 차광부가 동작하는 경우, 차광부의 구동 전압은 0 내지 A V 사이일 수 있다. 투과율이 70 내지 20%인 제2 모드로 차광부가 동작하는 경우, 차광부의 구동 전압은 A 내지 B V일 수 있다. 투과율이 20% 이하인 제3 모드로 차광부가 동작하는 경우, 차광부의 구동 전압은 예를 들어 C V일 수 있다. 구동 전압은 차광부의 설계에 따라 다양할 수 있으며, 특정한 범위로 제한되지 않는다. In Fig. 4, the relationship between the driving voltage and the transmissivity of the light-shielding portion and the operation mode and driving voltage of the light-shielding portion will be described. Referring to FIG. 4, as the driving voltage increases, the transmittance of the light-shielding portion decreases. For example, when the shielding portion operates in the first mode where the transmittance is 70 to 100%, the drive voltage of the shielding portion may be between 0 and A V. [ When the shielding portion operates in the second mode in which the transmittance is 70 to 20%, the drive voltage of the shielding portion may be A to B V. When the shielding portion operates in the third mode in which the transmittance is 20% or less, the drive voltage of the shielding portion may be, for example, C V. The driving voltage may vary depending on the design of the light shielding portion, and is not limited to a specific range.
도 4를 참조하면, 높은 투과율로 구동되는 경우, 낮은 투과율로 구동되는 경우보다 구동 전압이 현저하게 낮다. 이에 따라, 차광부가 동적으로 구동되면 소비 전력 감소 효과는 매우 클 수 있다.Referring to FIG. 4, in the case of driving with a high transmittance, the driving voltage is significantly lower than that in the case of driving with a low transmittance. Accordingly, when the light shielding part is driven dynamically, the power consumption reduction effect can be very large.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 표시 장치의 동작 모드 결정 단계를 설명하기 위한 개략도들이다. 도 5a에서 하나의 프레임(Ia)이 도시된다. 하나의 프레임(Ia)에 대한 그레이 스케일 히스토그램이 아래에 도시된다. 히스토그램에서 그레이 스케일 값 63 이하인 화소의 비율은 64.2%로 산출된다. 그리고, 어두운 영상으로 결정하기 위한 미리 결정된 비율은 예를 들어 25%일 수 있다. 화소의 비율이 미리 결정된 비율 이상이므로, 투명 표시 장치의 제어부는 하나의 프레임(Ia)을 어두운 영상으로 결정하고, 차광부를 구현가능한 최저 투과율인 예를 들어 0%의 투과율을 갖는 제3 모드로 동작시킬 수 있다.5A and 5B are schematic diagrams for explaining an operation mode determination step of a transparent display device according to an embodiment of the present invention. One frame Ia is shown in Figure 5a. A grayscale histogram for one frame Ia is shown below. The ratio of pixels having a gray scale value of 63 or less in the histogram is calculated as 64.2%. And, the predetermined ratio for determining the dark image may be, for example, 25%. Since the ratio of pixels is equal to or greater than a predetermined ratio, the control unit of the transparent display device determines one frame Ia as a dark image and operates in a third mode having the lowest transmittance, for example, 0% .
도 5b에서 하나의 프레임(Ib)이 도시된다. 하나의 프레임(Ib)에 대한 그레이 스케일 히스토그램이 아래에 도시된다. 히스토그램에서 그레이 스케일 값 63 이하인 화소의 비율은 5.7%로 산출된다. 화소의 비율이 미리 결정된 비율 미만이므로, 다음의 그레이 스케일 값 140 이하인 화소의 비율을 산출한다. 그레이 스케일 값 140 이하인 화소의 비율은 70.5%로 산출된다. 화소의 비율이 미리 결정된 비율 이상이므로, 제어부는 차광부를 예를 들어 40%의 투과율을 갖는 제2 모드로 동작시킬 수 있다. 그레이 스케일 값 140 이하인 화소의 비율이 미리 결정된 비율 미만인 경우, 제어부는 차광부의 투과율을 구현가능한 최고 투과율인 95%로 조정할 수도 있다.In Fig. 5B, one frame Ib is shown. A gray scale histogram for one frame Ib is shown below. The ratio of pixels having a gray scale value of 63 or less in the histogram is calculated as 5.7%. Since the ratio of the pixels is less than the predetermined ratio, the ratio of pixels having the next gray scale value of 140 or less is calculated. The ratio of pixels having a gray scale value of 140 or less is calculated as 70.5%. Since the ratio of the pixels is equal to or larger than the predetermined ratio, the control unit can operate the light shielding unit in the second mode having a transmittance of, for example, 40%. When the ratio of the pixels having the gray scale value of 140 or less is less than the predetermined ratio, the control unit may adjust the transmittance of the light shielding portion to 95%, which is the highest achievable transmittance.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치의 동작 모드 결정 단계를 설명하기 위한 개략도들이다. 투명 표시 장치의 제어부는 하나의 프레임에서 누적 화소 비율을 산출하고, 누적 화소 비율에 따라 차광부의 투과율을 조정할 수도 있다.6A and 6B are schematic diagrams for explaining the operation mode determination step of the transparent display device according to another embodiment of the present invention. The control section of the transparent display device may calculate the cumulative pixel ratio in one frame and adjust the transmittance of the light shielding section in accordance with the cumulative pixel ratio.
누적 화소 비율은 제로인 그레이 스케일 값을 갖는 화소의 비율에서부터 순차적으로 그레이 스케일 값을 증가시켜 화소의 비율를 누적시킨 값이다. 제어부는 누적 화소 비율이 미리 결정된 누적 화소 비율이 될 때의 그레이 스케일 값을 저장하고, 이를 기초로 차광부의 투과율을 조정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부는 그레이 스케일 값의 범위와 범위 각각에 대응하는 차광부의 투과율이 저장된 룩업(look up) 테이블을 이용할 수 있다.The cumulative pixel ratio is a value obtained by accumulating the ratios of pixels by sequentially increasing the gray scale values from the ratios of the pixels having the gray scale value of zero. The control unit may be configured to store the gray scale value when the cumulative pixel ratio becomes a predetermined cumulative pixel ratio, and adjust the transmittance of the light shielding unit based on the stored gray scale value. For example, the control unit may use a look up table in which the transmissivity of the light shielding portion corresponding to each of the range and the range of the gray scale value is stored.
도 6a를 참조하면, 하나의 프레임(Ia)의 히스토그램에서 누적 화소 비율이 25%가 될 때의 그레이 스케일 값은 54로 산출된다. 그레이 스케일 0 내지 63 사이에서 누적 화소 비율이 25%에 도달하는 경우, 차광부의 투과율은 예를 들어, 10%일 수 있다. 투명 표시 장치의 제어부는 차광부를 10%의 투과율을 갖는 모드로 동작시킬 수 있다.Referring to FIG. 6A, the gray scale value when the cumulative pixel ratio becomes 25% in the histogram of one frame Ia is calculated to be 54. When the cumulative pixel ratio reaches 25% between
도 6b를 참조하면, 하나의 프레임(Ib)의 히스토그램에서 누적 화소 비율이 25%가 될 때의 그레이 스케일 값은 74로 산출된다. 그레이 스케일 74에 대응하는 차광부의 투과율은 예를 들어, 60%일 수 있다. 투명 표시 장치의 제어부는 차광부를 60%의 투과율을 갖는 모드로 동작시킬 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치에서는 최소화된 연산량으로 영상을 분석하여 투명 표시 장치의 차광부를 제어하고, 선택적 제어에 의해 차광부의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.Referring to FIG. 6B, the gray scale value when the cumulative pixel ratio becomes 25% in the histogram of one frame Ib is calculated to be 74. The transmittance of the light shielding portion corresponding to the
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 7의 투명 표시 장치(700)는 조도 센서(740)가 추가된 것을 제외하고는 도 3a의 투명 표시 장치(100)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 구성에 대해서는 중복설명을 생략한다.7 is a schematic cross-sectional view illustrating a transparent display device according to another embodiment of the present invention. The
투명 표시 장치(700)는 조도를 획득하기 위한 조도 센서(740)를 포함한다. 조도에 따라 영상에 대한 사용자의 인식력이 상이할 수 있으며, 외광(L)에 의한 간섭도 조도 커지면 증가할 수 있다. 이에 따라, 투명 표시 장치(700)의 제어부는 측정되는 조도 및 영상의 그레이 스케일에 따라 차광부(120)의 투과율을 제어하도록 구성된다. 조도가 일정 nit 이상인 경우, 차광부(120)의 투과율은 조도가 일정 nit 미만인 경우보다 더 낮게 조정될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 투명 표시 장치(700)에서는 외광(L)의 세기에 관계 없이 소비 전력을 낮추도록 차광부(120)의 투과율을 조정할 수 있다.The
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to those embodiments and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100, 700 : 투명 표시 장치
110 : 투명 표시부
120 : 차광부
130 : 제어부
W : 벽
740 : 조도 센서100, 700: transparent display device
110: transparent display part
120:
130:
W: Wall
740: Light sensor
Claims (15)
상기 투명 표시부와 중첩하며, 전압이 인가되면 상기 외광에 대한 투과율을 낮추도록 구성된 차광부; 및
상기 영상의 그레이 스케일(gray scale)에 따라, 상기 차광부의 투과율을 제어하도록 구성된 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치.A transparent display portion having a light emitting region for displaying an image and a transmissive region for transmitting at least a part of incident external light;
A light shielding portion overlapping the transparent display portion and configured to lower the transmittance to the external light when a voltage is applied; And
And a control unit configured to control a transmittance of the light-shielding unit in accordance with a gray scale of the image.
상기 차광부는 액정부를 포함하고,
상기 차광부의 액정부는 고분자 분산형 액정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the light-shielding portion includes a liquid crystal portion,
Characterized in that the liquid crystal portion of the light-shielding portion is made of a polymer dispersed liquid crystal.
상기 액정부에 전기장이 인가되면, 상기 액정부의 액정은 빛을 산란하는 무질서한 상 배열을 가지는 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치.3. The method of claim 2,
Wherein when an electric field is applied to the liquid crystal unit, the liquid crystal of the liquid crystal unit has a disordered phase arrangement for scattering light.
상기 제어부는, 하나의 프레임에서 제1 그레이 스케일 값 이하인 화소의 비율이 미리 결정된 비율 이상인 경우, 상기 차광부의 투과율을 구현가능한 최저 투과율로 조정하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit is configured to adjust the transmissivity of the light-shielding unit to the lowest achievable transmittance when the ratio of the pixels of the first gray-scale value or less in one frame is equal to or larger than a predetermined ratio.
상기 제어부는, 하나의 프레임에서 제1 그레이 스케일 값 이하인 화소의 비율이 미리 결정된 비율 미만인 경우, 상기 차광부의 투과율을 상기 최저 투과율보다 높은 투과율로 조정하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the controller is configured to adjust the transmittance of the light-shielding portion to a transmittance higher than the lowest transmittance when a ratio of pixels in a frame that is lower than a first gray scale value is less than a predetermined ratio.
상기 제어부는, 하나의 프레임에서 상기 제1 그레이 스케일 값보다 큰 제2 그레이 스케일 값 이하인 화소의 비율이 미리 결정된 비율 미만인 경우, 상기 차광부의 투과율을 구현가능한 최고 투과율로 조정하도록 구성된 것을 특징으로 하는. 투명 표시 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the control unit is configured to adjust the transmissivity of the light-shielding unit to the highest achievable transmittance when a ratio of pixels in a frame that is smaller than a second gray-scale value larger than the first gray-scale value is less than a predetermined ratio . Transparent display device.
상기 차광부는 상기 하나의 프레임이 표시되는 동안 조정된 투과율로 동작하는 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치.The method according to claim 5 or 6,
Wherein the shielding portion operates at an adjusted transmittance while the one frame is displayed.
상기 제어부는, 하나의 프레임에서 제로인 그레이 스케일 값 화소의 비율에서부터 제로보다 큰 그레이 스케일 값 화소의 비율까지의 누적 화소 비율을 결정하고, 상기 누적 화소 비율에 기초하여 상기 차광부의 투과율을 조정하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit is configured to determine a cumulative pixel ratio from a ratio of a gray scale value pixel that is zero in one frame to a ratio of a gray scale value pixel that is larger than zero and adjust the transmittance of the light shielding unit based on the cumulative pixel ratio And the transparent display device.
상기 하나의 프레임은 복수의 프레임 중에서 제1 그레이 스케일 값 이하인 화소의 비율이 가장 높은 프레임인 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치.The method according to any one of claims 4 to 6 and 8,
Wherein the one frame is a frame having a highest ratio of pixels having a first gray scale value or less among a plurality of frames.
상기 차광부는 상기 복수의 프레임 다음의 프레임이 표시되는 동안 조정된 상기 투과율로 동작하는 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치.10. The method of claim 9,
And the shielding portion operates with the transmittance adjusted while displaying the frames subsequent to the plurality of frames.
조도를 획득하기 위한 조도 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 조도 및 상기 영상의 최저 그레이 스케일에 따라 상기 차광부의 투과율을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치.The method according to claim 1,
Further comprising an illuminance sensor for obtaining illuminance,
Wherein the control unit is configured to control the transmittance of the light-shielding unit according to the illuminance and the minimum gray scale of the image.
상기 투명 표시부는 투명 유기 발광 표시 디바이스인 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the transparent display portion is a transparent organic light emitting display device.
상기 히스토그램에서 0 내지 n 그레이 스케일 값의 화소의 개수를 산출하는 단계로서, n은 양의 정수인, 상기 산출하는 단계;
상기 화소의 개수가 미리 결정된 값 이상인지를 결정하는 단계;
상기 화소의 개수가 미리 결정된 값 이상인 경우, 상기 투명 표시부와 중첩하는 차광부의 투과율을 구현가능한 최저 투과율로 조정하는 단계; 및
상기 화소의 개수가 미리 결정된 값 미만인 경우, 상기 차광부의 투과율을 상기 최저 투과율보다 높은 투과율로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치 제어 방법.Obtaining a grayscale histogram of an image displayed on a transparent display portion having a light emitting region for displaying an image and a transmitting region for transmitting at least a part of incident external light;
Calculating a number of pixels of 0 to n gray scale values in the histogram, wherein n is a positive integer;
Determining if the number of pixels is greater than or equal to a predetermined value;
Adjusting a transmittance of the light-shielding portion overlapping the transparent display portion to a lowest achievable transmittance when the number of the pixels is equal to or greater than a predetermined value; And
And adjusting the transmittance of the light-shielding portion to a transmittance higher than the lowest transmittance when the number of pixels is less than a predetermined value.
상기 그레이 스케일 히스토그램은 하나의 프레임의 그레이 스케일 히스토그램인 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치 제어 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the gray scale histogram is a gray scale histogram of one frame.
상기 하나의 프레임은 복수의 프레임 중에서 상기 0 내지 n 그레이 스케일 값의 화소의 개수가 가장 많은 프레임인 것을 특징으로 하는, 투명 표시 장치 제어 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the one frame is a frame having the largest number of pixels of the 0 to n gray scale values among a plurality of frames.
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