KR101167515B1 - 디스플레이 패널에서의 화면분할 구동방법과 이를수행하는 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 패널에서의 화면분할 구동방법과 이를수행하는 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치의 화면분할 구동방법과 이를 수행하는 디스플레이 장치를 제안하고 있는데, 화면표시영역이 상부화면영역과 하부화면영역으로 분할되고 상기 각 화면영역은 독립적으로 구성된 상부화면 구동회로부와 하부화면 구동회로부로부터 비디오데이터를 입력받아 화상을 표시하는 디스플레이 패널의 구동방법으로서, 상기 상부화면 구동회로부는 N+1번째 프레임의 상부화면영역 비디오데이터를 상기 상부화면영역으로 출력하고, 동시에 상기 하부화면 구동회로부는 N번째 프레임의 하부화면영역 비디오데이터를 상기 하부화면영역으로 출력하는 디스플레이 장치의 화면분할 구동방법을 제시함으로써, 특히 대면적 디스플레이 패널의 화면 분할 구동에서 자연스런 화면 넘김이 수행될 수 있도록 하는 장점이 있다.

Description

디스플레이 패널에서의 화면분할 구동방법과 이를 수행하는 디스플레이 장치{Driving method for display panel and display apparatus}
도 1은 종래의 액티브 매트릭스 유기전계 발광 디스플레이 장치의 구조를 설명하기 위한 도면
도 2는 종래의 화면 분할 구동 방법을 설명하기 위한 구동개념도
도 3은 종래의 2-분할 화면 구동방법을 설명하기 위한 구동진행도
도 4는 도 3의 2-분할 화면 구동을 수행하는 구동회로제어부에서의 비디오데이터 전달 흐름을 설명하기 위한 비디오데이터 전송 흐름도
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 화면분할 구동방법을 설명하기 위한 분할화면 구동 진행도
도 6은 본 발명에 따른 화면분할 구동방법을 실현하기 위한 디스플레이 장치의 구성을 도시한 구성도
도 7은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 구동회로제어부에서 수행되는 비디오데이터 전달 흐름을 설명하기 위한 비디오데이터 전송 흐름도

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
U : 상부화면영역 P : 하부화면영역
U-DATA : 상부화면 데이터구동회로부
U-SCAN : 상부화면 게이트구동회로부
P-DATA: 하부화면 데이터구동회로부
P-SCAN : 하부화면 게이트구동회로부
100 : 디스플레이 패널 110 :비디오데이터출력부
120 : 구동회로제어부 122 : 제1메모리부
본 발명은 디스플레이 장치와 그 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 패널의 화면 분할 구동시 분할 경계부에서의 불연속적 화면 전환 인지의 문제점을 개선한 화면 분할 구동방법과 그 구동을 수행하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
요즈음 많이 사용되고 있는 디스플레이 장치인 액티브 매트릭스 액정 디스플레이(AMLCD; Active Matrix Liquid Crystal Display) 장치는 경박, 저 소비 전력의 특성을 가지고 있지만, 자체의 발광 특성이 없으므로 백라이트(backlight)를 이용해야 한다는 단점이 있다.
AMLCD의 단점을 해소하기 위한 디스플레이 장치가 액티브 매트릭스 유기 EL 디스플레이 장치인데, 유기 EL(electro luminescence) 디스플레이 장치의 EL은 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 자발광성 디스플레이 장치로서, 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형 등의 장점을 갖는다.
도 1은 종래의 액티브 매트릭스 유기전계 발광 디스플레이 장치의 구조와 구동방법을 설명하기 위한 일 예시도면으로서, 2-트랜지스터 화소 구조를 도시하고 있다.
매트릭스 형태로 배열된 스캔 라인들(S1, S2, ..., Sm)과 데이터 라인들(D1, D2, ..., Dn) 각각의 사이에 스위칭용 PMOS트랜지스터(P1), 커패시터(C1), 구동용 PMOS트랜지스터(P2), 및 유기전계 발광 다이오드소자(OEL)를 구비하여 구성되어 있다.
스위칭용 PMOS트랜지스터(P1)의 게이트는 스캔 라인에 연결되고, 소스는 데이터 라인에 연결되어 있다. 커패시터(C1)의 일 측은 스위칭용 PMOS트랜지스터(P1)의 드레인에 연결되고 타 측은 전압(Vdd)에 연결되어 있다. 구동용 PMOS트랜지스터(P2)의 소스는 전압(Vdd)에 연결되고, 게이트는 스위칭용 PMOS트랜지스터(P1)의 드레인에 연결되고, 드레인은 유기전계발광 다이오드소자(OEL)의 양극에 연결되어 있다.
도 1에 나타낸 장치의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.
스캔 라인으로 인가되는 포지티브 선택 전압에 의해서 스위칭용 PMOS트랜지스터(P1)가 온(on)되면 데이터 라인으로 인가되는 전압(Vdd)에 의해서 커패시터 (C1)에 전하가 축적된다. 상기 커패시터(C1)의 전압에 의해서 구동용 PMOS트랜지스터(P2)에 흐르는 전류의 양이 결정되며, 결정된 전류의 양에 의해서 유기전계 발광다이오드(OEL)가 발광되며, 아울러 발광양이 정해진다.
상술한 방법으로, 스캔 라인들(S1, S2, ..., Sm)을 순차적으로 인에이블하면서 해당 스캔 라인으로 데이터 라인들(D1, D2, ..., Dn)을 통하여 데이터가 인가된다.
상기와 같은 기본 구조와 원리로 구동되는 유기전계 발광 디스플레이 장치는 근래에 들어 기술의 발달과 함께 점차 대형화 및 대면적화 되는 추세에 있다.
이러한 패널의 대면적화는 패널 내에 구성되는 신호선, 예를 들어 데이터라인 및 스캔라인들, 역시 더욱 길어지게 되어 상기 신호선에 포함된 RC 성분에 의한 신호 왜곡과 커패시터로의 신호충전이 지연되는 등의 현상을 야기하여 결국 화면 왜곡 등으로 나타나게 된다.
이를 해결하기 위해 화면을 소정 영역으로 분할하고, 상기 분할된 화면 영역을 구동하는 별도의 구동회로부를 구성함으로써 상기한 문제점들을 해결하는 방법이 제시되었다.
상기한 방법을 도 2의 구동 개념도를 참조하여 좀 더 설명하면, 전체 화면 영역을 다수개의 서브 영역(S1~S6)으로 분할하고 각각의 서브 영역(S1~S6)은 화상표시를 위해 데이터구동회로(S1-DATA ~ S6-DATA)와 게이트구동회로(S1-SCAN ~ S6-SCAN)를 각각 별도로 구비하고 있다. 서브 영역 S2와 S5의 게이트구동회로는 도면에는 도시되지 않았으나 구비됨은 당연하다.
상기와 같이 분할된 서브영역(S1~S6) 각각은 독립적으로 구동되는데, 상기 각 구동회로(S1-DATA ~ S6-DATA, S1-SCAN ~ S6-SCAN)를 제어하며 외부 장치로부터 입력받은 비디오 데이터가 저장되는 비디오데이터저장용 메모리소자(memory device)를 구비한 구동회로제어부(미도시)에 입력된 1 프레임 분의 비디오 데이터는 각각의 서브 영역(S1~S6)에 입력될 위치별로 구분되어 각 데이터구동회로(S1-DATA ~ S6-DATA)로 출력되고, 해당 서브 영역(S1~S6)에 출력될 비디오 데이터를 입력받은 상기 각 데이터구동회로(S1-DATA ~ S6-DATA)는 상기 각 게이트구동회로(S1-SCAN ~ S6-SCAN)와의 연동을 통해 상기 각 서브영역(S1~S6)으로 비디오 데이터를 동시에 출력하여 1화면을 표시하게 된다.
그런데, 상기와 같은 방법으로 구현되는 화면 분할 구동방법은 액정(LC)에 비해 응답속도가 빠른 전류구동소자인 유기EL을 이용한 패널, 특히 대면적 디스플레이 패널에서 구현할 경우 분할된 화면 영역의 상/하 경계부에서 화면이 불연속적으로 진행되는 현상이 발생한다.
이를 도 3의 2-분할화면 구동진행도를 참조하여 설명한다.
화면은 상부 화면(U)과 하부 화면(P)으로 분할되어 구동되며, 일 화상이 A 위치에서 B 위치로 이동되는 동영상의 구동을 시간의 흐름에 따라 각 분할화면(U, P)의 1/4 영역 단위로 수행된 구동 결과 화면으로 순서(ST1->ST2->ST3->ST4)에 따라 도시하였다.
각각의 분할 영역(U, P)은 독립적으로 구성된 데이터구동회로(미도시) 및 게이트구동회로(미도시)에 의해 독립적으로 구동된다.
또한 미도시된 구동회로제어부는 1 프레임 분의 비디오 데이터를 입력받아 각 분할영역(U, P)의 데이터구동회로로 동시에 인가하는 방식이다.
이때의 상기 구동회로제어부를 통한 비디오데이터 전송 흐름은 도 4와 같이 동작하는데, 구동회로제어부(10)는 입력되는 비디오 데이터에서 상기 상/하부 화면(U, P)에 동일 순번 프레임의 비디오 데이터가 기입되도록 출력 제어한다.
즉, (N-1)번째 프레임의 비디오 데이터를 모두 입력받은 후 상기 상/하부 화면(U, P)으로 (N-1)번째 프레임 상부화면 데이터 및 (N-1)번째 프레임 하부화면 데이터를 구분하여 출력하는 방식이다. 상기 (N-1)번째 비디오 데이터가 기입되는 동안 N번째 프레임의 비디오 데이터가 상/하부 화면(U, P)에 기입되기 위해 상기 구동회로제어부(10)로 입력되어 저장된다.
그런데, 상기와 같이 1 프레임 분의 데이터를 상/하 분할 영역(U,P)에서 나누어 표시할 경우 응답속도가 매우 빠른 유기EL 패널에서는, 도 3에서 도시된 바와 같이, 각 분할 영역으로의 비디오 데이터 입력이 수행되는 동안 화면의 상/하 분할 경계 영역의 매끄럽지 못한 화면 이동이 사용자의 눈에 인식되어 마치 이전 프레임 화면과 이번 프레임 화면이 겹친 듯한 부자연스런 화면 넘김이 수행되는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 화면 영역의 상하/ 분할구동을 통한 동영상의 표시에 있어 화면 분할 경계부에서의 프레임 이동 간 자연스런 화상이동을 구현하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 화면표시영역이 상부화면영역과 하부화면영역으로 분할되고 상기 각 화면영역은 독립적으로 구성된 상부화면 구동회로부와 하부화면 구동회로부로부터 비디오데이터를 입력받아 화상을 표시하는 디스플레이 패널의 구동방법으로서, 상기 상부화면 구동회로부는 N+1번째 프레임의 상부화면영역 비디오데이터를 상기 상부화면영역으로 출력하고, 동시에 상기 하부화면 구동회로부는 N번째 프레임의 하부화면영역 비디오데이터를 상기 하부화면영역으로 출력하는 디스플레이 장치의 화면분할 구동방법을 제시한다.
상기 구동방법에서, 상기 N은 1 이상의 자연수인 것을 특징으로 한다.
상기 구동방법에서, 상기 각 화면영역은 상부에서 하부로 순차적으로 비디오데이터가 입력되는 것을 특징으로 한다.
상기 구동방법에서, 상기 디스플레이 패널은 유기전계 발광 디스플레이 패널인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 비디오데이터를 생성하여 출력하는 비디오데이터출력부와; 상부화면영역과 하부화면영역으로 구분되며 각각의 영역은 별도의 구동회로부를 구비하여 화상을 표시하는 디스플레이 패널과; 상기 비디오데이터출력부로부터 N-1번째 프레임의 하부화면영역 비디오데이터와 N번째 프레임의 상부화면영역 비디오데이터를 입력받아 저장한 후 상기 각 구동회로부로 출력하고 N번째 프레임의 하부화 면영역 비디오데이터와 N+1번째 프레임의 상부화면영역 비디오데이터를 입력받는 메모리부를 구비한 구동회로제어부를 포함하는 화면분할구동 디스플레이 장치를 제안한다.
상기 디스플레이 장치에서, 상기 메모리부는 복수개가 구성되어 각각 일 화면분의 비디오데이터를 입력받아 교번으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이 장치에서, 상기 N은 1 이상의 자연수인 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이 장치에서, 상기 디스플레이 패널은 유기전계 발광 디스플레이 패널인 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 제안하는 디스플레이 장치의 화면분할 구동방법은 바람직하게는 응답속도가 빠른 디스플레이 패널, 즉 유기전계 발광 디스플레이 패널에서 가장 적합하며, 화상이 표시되는 화면 영역을 상부화면영역과 하부화면영역으로 2분할하고 각 화면영역은 별도로 구성된 상부화면 구동회로부와 하부화면 구동회로부에 의해 비디오데이터 및 스캔신호를 인가하여 화상을 표시하는 구동방법이다.
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 화면분할 구동방법을 설명하기 위한 분할화면 구동 진행도로서, "A" 위치의 화상이 "B" 위치로 이동되는 화면 표시 구동으로서 표기된 스텝순서(ST11->ST12->ST13->ST14)로 화면 표시가 시간의 흐름에 따라 진행된다.
구동방법을 간략히 설명하면, 상기 상부화면영역(U)과 하부화면영역(P)은 동 일 타이밍에 화상표시가 수행되며, 상부화면 구동회로부(미도시)가 임의의 N+1번째 프레임의 비디오데이터 중 상부화면영역 비디오데이터를 상기 상부화면영역(U)으로 출력하면, 상기 하부화면 구동회로부(미도시)는 N번째 프레임의 비디오데이터 중 하부화면영역 비디오데이터를 상기 하부화면영역(P)으로 출력하는 원리이다. 상기 N은 1 이상의 자연수이고, 상기 방법으로 매 화면마다 구동이 수행된다.
이러한 구동방법을 설명한 도 5를 보면, 연속적으로 진행되는 각 스텝(ST11~ST14)에 있어서 상부화면영역(U)에 기입되는 비디오데이터와 하부화면영역(P)에 기입되는 비디오데이터간의 프레임 순서가 모두 다름을 알 수 있다. 즉, 상부화면영역(U)에 기입되는 비디오데이터가 하부화면영역(P)에 기입되는 비디오데이터보다 순서상으로는 1프레임 뒤에 표시되는 비디오데이터이지만 화면의 부드러운 넘김을 위해서 동일 시점에 표시하는 것이다.
물론, 각각의 분할 화면영역(U, P)에 비디오데이터가 기입되는 방법은 화면의 상부에서 하부 방향으로 스캔되는 신호에 맞춰 디스플레이 패널로 비디오데이터가 입력되어 화상이 표시된다.
제1스텝(ST11) 화면은, 상부화면영역(U)으로는 임의의 N번째 프레임의 상부화면영역 비디오데이터가 기입되고, 하부화면영역(P)으로는 상기 N번째 프레임의 다음번 프레임인 N-1번째 프레임의 하부화면영역 비디오데이터가 기입되는 화면이며, 각각 상부에서 하부로 3/4 영역까지 기입된 화면이다. 여기서, 상기 N은 1이상의 자연수이다.
다음으로 제2스텝(ST12) 화면은, 상기 제1스텝(ST11)의 화면 기입 동작이 끝 난 상태로서 상부화면영역(U)과 하부화면영역(P)은 각각 N번째 프레임 상부화면영역 비디오데이터와 하부화면영역 비디오데이터가 기입이 완료된 화면이다.
제3스텝(ST13)은 각각의 화면영역(U, P)에 다음 프레임의 비디오데이터가 기입되는 화면으로서, 상부화면영역(U)에는 N+1번째 프레임의 상부화면영역 비디오데이터가 입력되고 하부화면영역(P)에는 N번째 프레임의 하부화면영역 비디오데이터가 각각 1/4 영역만큼 기입된 상태를 도시한 화면이다.
제4스텝(ST14)은 상기 각 화면영역(U, P)으로 입력되는 N+1번째 상부화면영역 비디오데이터와 N번째 하부화면영역 비디오데이터의 기입이 완료된 상태로서, 각각의 스텝(ST11~ST14)의 연속된 동작에 따라 최초 "A"위치에 있던 화상이 "B"위치로 이동됨에 있어 중간 단계에 부자연스런 화면이 없이 자연스럽게 이동됨을 볼 수 있다.
상기와 같은 분할 화면 구동방법을 실현하기 위한 디스플레이 장치의 구성을 보면 도 6과 같다.
비디오데이터출력부(110)는 화면에 표시될 비디오데이터를 생성하여 출력한다.
디스플레이 패널(100)은 상기 비디오데이터가 입력되어 화상을 표시하며 상부화면영역(U)과 하부화면영역(P)으로 구분되며, 바람직하게는 유기전계 발광 디스플레이 패널(AMOLED panel)이다. 상기 각각의 화면영역(U, P)은 독립적인 구동을 위해 데이터구동회로부(U-DATA, P-DATA)와 게이트구동회로부(U-SCAN, P-SCAN)가 별도로 구성된다.
구동회로제어부(120)는 상기 비디오데이터출력부(110)로부터 출력되는 비디오데이터를 입력받아 일 화면분씩 순차적으로 저장하고 출력하는 메모리부(122)를 구비하고 있는데, 상기 메모리부(122)에 저장되는 일 화면분의 비디오데이터는 본 발명에 따른 분할화면 구동방법을 실현하기 위해 N+1번째 프레임의 상부화면영역(U) 비디오데이터와 N번째 프레임의 하부화면영역(P) 비디오데이터이며, 각각의 데이터구동회로부(U-DATA, P-DATA)로 출력되어 일 화면의 표시를 수행하게 된다. 여기서, 상기 메모리부(122)는 복수개로 구성 가능하여 각각 상기한 방식으로 상부화면영역 비디오데이터와 하부화면영역 비디오데이터를 저장하여 교번으로 출력하여 각 화면영역(U, P)의구동을 수행할 수도 있다.
즉, 도 7에 예시된 데이터 전송 흐름도와 같이, 구동회로제어부(120)는 이전 프레임의 하부화면영역(P) 비디오데이터와 이번 프레임의 상부화면영역 비디오데이터를 입력받아 저장한 후 출력하고 이번 프레임의 하부화면영역 비디오데이터와 다음 프레임의 상부화면영역 비디오데이터를 입력받는 구동을 반복하여 수행하는 것이다.
상기와 같이 설명한 본 발명에 따른 디스플레이 장치와 이의 화면분할 구동방법은, 상/하부 화면영역으로 분할되어 독립적으로 구동되는 회면 분할 디스플레이 패널의 화면 표시 방법을 다음순차 프레임의 비디오데이터를 상부화면영역에 출력하고 이번순차 프레임의 비디오데이터를 하부화면영역에 출력함으로써 상부화면 영역에서 하부화면영역으로 진행하면서 자연스런 화면 전환이 이루어지기 때문에 사용자의 눈에는 화면 경계부에서 자연스럽게 화면이 넘어가는 듯하게 보이는 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 화면표시영역이 상부화면영역과 하부화면영역으로 분할되고 상기 각 화면영역을 구동하는 독립적으로 구성된 상부화면 구동회로부와 하부화면 구동회로부와 다수의 일 화면분의 비디오데이터를 입력받아 저장한 후 교번으로 출력하는 메모리부를 포함하며, 상기 상부화면 구동회로부와 하부화면 구동회로부로부터 비디오데이터를 입력받아 화상을 표시하는 디스플레이 패널의 구동방법으로서,
    상기 상부화면 구동회로부는 N+1번째 프레임의 상부화면영역 비디오데이터를 상기 상부화면영역으로 출력하고, 동시에 상기 하부화면 구동회로부는 N번째 프레임의 하부화면영역 비디오데이터를 상기 하부화면영역으로 출력하며,
    순차적으로 상부화면 구동회로부는 N+2번째 프레임의 상부화면영역 비디오데이터를 상기 상부화면영역으로 출력하고, 동시에 상기 하부화면 구동회로부는 N+1번째 프레임의 하부화면영역 비디오데이터를 상기 하부화면영역으로 출력하는 디스플레이 장치의 화면분할 구동방법
  2. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 N은 1 이상의 자연수인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 화면분할 구동방법
  3. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 각 화면영역은 상부에서 하부로 순차적으로 비디오데이터가 입력되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 화면분할 구동방법
  4. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 유기전계 발광 디스플레이 패널인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 화면분할 구동방법
  5. 비디오데이터를 생성하여 출력하는 비디오데이터출력부와;
    상부화면영역과 하부화면영역으로 구분되며 각각의 영역은 별도의 구동회로부를 구비하여 화상을 표시하는 디스플레이 패널과;
    상기 비디오데이터출력부로부터 다수의 일 화면분의 비디오데이터를 입력받아 저장한 후 교번으로 출력하는 메모리부를 구비하고,
    N-1번째 프레임의 하부화면영역 비디오데이터와 N번째 프레임의 상부화면영역 비디오데이터를 동시에 상기 각 구동회로부로 출력하고, 순차적으로 N번째 프레임의 하부화면영역 비디오데이터와 N+1번째 프레임의 상부화면영역 비디오데이터를 동시에 상기 각 구동회로부로 출력하는 구동회로제어부
    를 포함하는 화면분할구동 디스플레이 장치
  6. 삭제
  7. 청구항 제 5 항에 있어서,
    상기 N은 1 이상의 자연수인 것을 특징으로 하는 화면분할구동 디스플레이 장치
  8. 청구항 제 5 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 유기전계 발광 디스플레이 패널인 것을 특징으로 하는 화면분할구동 디스플레이 장치
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