KR101604491B1 - Display device and driving method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 메모리에 저장된 특정 패턴과 입력 영상을 비교 분석하여 상기 특정 패턴과 실질적으로 동일한 데이터가 입력될 때 제1 논리의 뱅크 선택신호를 발생하고, 상기 특정 패턴 이외의 데이터가 입력될 때 제2 논리의 뱅크 선택신호를 발생하는 타이밍 콘트롤러; 및 상기 뱅크 선택신호의 제1 논리에 응답하여 상기 감마전압을 제1 전압으로 발생하고, 상기 뱅크 선택신호의 제2 논리에 응답하여 상기 감마전압을 상기 제1 전압과 다른 제2 전압으로 발생하는 감마전압 발생회로를 구비한다. 상기 데이터 구동 회로의 출력 전압 스윙폭이 상기 특정 패턴 이외의 데이터가 입력될 때보다 상기 특정 패턴과 실질적으로 동일한 데이터가 입력될 때 작아진다. The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device that compares a specific pattern stored in a memory with an input image to generate a bank selection signal of a first logic when substantially the same data as the specific pattern is input, A timing controller for generating a bank select signal of a second logic when the first bank select signal is input; And generating the gamma voltage as a first voltage in response to a first logic of the bank selection signal and generating the gamma voltage as a second voltage different from the first voltage in response to a second logic of the bank selection signal And a gamma voltage generating circuit. The output voltage swing width of the data driving circuit becomes smaller when data substantially the same as the specific pattern is input when data other than the specific pattern is input.
Description
본 발명은 표시장치와 그 구동 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a display device and a driving method thereof.
음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들(Flat Panel Display, FPD)이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다), 전계발광소자(Electroluminescence Device, EL) 등이 있다. 전계발광소자(EL)는 발광층의 재료에 따라 무기 전계발광소자와 유기발광다이오드소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)로 나뉘어진다. Various flat panel displays (FPDs) have been developed to reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes (CRTs). Such a flat panel display may be a liquid crystal display, a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an electroluminescence device (EL) ). The electroluminescent device EL is divided into an inorganic electroluminescent device and an organic light emitting diode (OLED) according to the material of the light emitting layer.
액티브 매트릭스(Active Matrix) 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)를 이용하여 동영상을 표시하고 있다. 이 액정표시장치는 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)에 비하여 소형화가 가능하여 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터 등에서 표시기에 응용됨은 물론, 텔레 비젼에도 응용되어 음극선관을 빠르게 대체하고 있다. 액정표시장치는 액정표시패널, 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛, 액정표시패널의 데이터라인들에 데이터전압을 공급하기 위한 데이터 구동회로, 액정표시패널의 게이트라인들(또는 스캔라인들)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동회로, 및 그 구동회로들을 제어하는 제어회로, 백라이트 유닛의 광원 구동회로, 액정표시패널의 아날로그 구동전압들과 상기 회로들의 구동에 필요한 전압을 발생하는 전원 회로 등을 구비한다. An active matrix liquid crystal display device displays a moving image by using a thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") as a switching element. This liquid crystal display device can be miniaturized as compared with a cathode ray tube (CRT), and is applied not only to a display device in a portable information device, an office machine, a computer, but also to a telvision, thereby quickly replacing a cathode ray tube. The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel, a backlight unit for irradiating light to the liquid crystal display panel, a data driving circuit for supplying a data voltage to data lines of the liquid crystal display panel, gate lines (or scan lines) A control circuit for controlling the driving circuits, a light source driving circuit for the backlight unit, a power supply circuit for generating analog driving voltages of the liquid crystal display panel and a voltage required for driving the circuits, and the like Respectively.
표시장치에 특정 패턴의 데이터가 입력되면 구동회로의 소비전력과 발열 온도가 상승한다. 특정 패턴의 데이터는 화이트 계조 데이터와 블랙 계조 데이터가 짧은 주기로 교번되는 데이터이다. 이러한 특정 패턴의 데이터가 입력될 때, 데이터 구동회로는 화이트 계조의 아날로그 전압과 블랙 계조의 아날로그 전압을 빠르게 스위칭하여야 하므로 그 소비 전류가 커지고 발열 온도도 높아진다.When data of a specific pattern is input to the display device, the power consumption and the heat generation temperature of the drive circuit increase. The data of the specific pattern is data in which the white gradation data and the black gradation data alternate in a short period. When the data of this specific pattern is input, the data driving circuit must switch the analog voltage of the white gradation and the analog voltage of the black gradation quickly, so that the consumption current is increased and the heat generation temperature is also increased.
본 발명은 특정 패턴의 데이터가 입력될 때 특정 패턴의 데이터가 입력될 때 구동회로들의 소비전력과 온도 상승을 억제할 수 있는 표시장치와 그 구동 방법을 제공한다. The present invention provides a display device and a driving method thereof capable of suppressing power consumption and temperature rise of driving circuits when data of a specific pattern is input when data of a specific pattern is input.
본 발명의 표시장치는 데이터라인들과 게이트라인들이 교차되는 표시패널; 디지털 데이터를 감마전압들로 변환하여 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동회로; 상기 게이트라인들에 게이트펄스를 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로; 특정 패턴을 저장하는 메모리; 상기 메모리에 저장된 특정 패턴과 입력 영상을 비교 분석하여 상기 특정 패턴과 실질적으로 동일한 데이터가 입력될 때 제1 논리의 뱅크 선택신호를 발생하고, 상기 특정 패턴 이외의 데이터가 입력될 때 제2 논리의 뱅크 선택신호를 발생하는 타이밍 콘트롤러; 및 상기 뱅크 선택신호의 제1 논리에 응답하여 상기 감마전압을 제1 전압으로 발생하고, 상기 뱅크 선택신호의 제2 논리에 응답하여 상기 감마전압을 상기 제1 전압과 다른 제2 전압으로 발생하는 감마전압 발생회로를 구비한다. 상기 데이터 구동 회로의 출력 전압 스윙폭이 상기 특정 패턴 이외의 데이터가 입력될 때보다 상기 특정 패턴과 실질적으로 동일한 데이터가 입력될 때 작아진다. A display device of the present invention includes: a display panel in which data lines and gate lines cross each other; A data driving circuit for converting digital data into gamma voltages and supplying the digital data to the data lines; A gate driving circuit for sequentially supplying gate pulses to the gate lines; A memory for storing a specific pattern; A comparator for comparing a specific pattern stored in the memory with an input image to generate a bank select signal of a first logic when substantially the same data as the specific pattern is input and when a data other than the specific pattern is inputted, A timing controller for generating a bank selection signal; And generating the gamma voltage as a first voltage in response to a first logic of the bank selection signal and generating the gamma voltage as a second voltage different from the first voltage in response to a second logic of the bank selection signal And a gamma voltage generating circuit. The output voltage swing width of the data driving circuit becomes smaller when data substantially the same as the specific pattern is input when data other than the specific pattern is input.
상기 표시장치의 구동 방법은 특정 패턴을 메모리에 저장하는 단계; 상기 메모리에 저장된 특정 패턴과 입력 영상을 비교 분석하여 특정 패턴과 실질적으로 동일한 데이터가 입력될 때 제1 논리의 뱅크 선택신호를 발생하고, 상기 특정 패턴 이외의 데이터가 입력될 때 제2 논리의 뱅크 선택신호를 발생하는 단계; 및 상기 뱅크 선택신호의 제1 논리에 응답하여 감마전압을 제1 전압으로 발생하고, 상기 뱅크 선택신호의 제2 논리에 응답하여 상기 감마전압을 상기 제1 전압과 다른 제2 전압으로 발생하는 단계를 포함한다. The method of driving the display device includes: storing a specific pattern in a memory; A bank selection signal of a first logic is generated when substantially the same data as a specific pattern is inputted, and when a data other than the specific pattern is input, Generating a selection signal; And generating a gamma voltage as a first voltage in response to a first logic of the bank selection signal and generating the gamma voltage as a second voltage different from the first voltage in response to a second logic of the bank selection signal .
본 발명은 소비전력과 발열 온도 상승을 유발하는 특정 패턴을 정의하여 메모리에 정의하고 메모리에 저장된 패턴을 이용한 패턴 인식 알고리즘을 통해 입력 영상에서 상기 특정 패턴의 입력 유무를 판단한다. 그리고 본 발명은 상기 특정 패턴의 데이터가 입력될 때 데이터 구동회로에 입력된 감마전압들을 조정하여 표시장치의 구동회로부들의 소비전력과 온도 상승을 억제할 수 있다. The present invention defines a specific pattern that causes power consumption and a rise in a heating temperature, defines it in a memory, and determines whether the specific pattern is input in an input image through a pattern recognition algorithm using a pattern stored in a memory. According to the present invention, when the data of the specific pattern is input, the gamma voltages inputted to the data driving circuit are adjusted to suppress the power consumption and the temperature rise of the driving circuit portions of the display device.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다. The component name used in the following description may be selected in consideration of easiness of specification, and may be different from the actual product name.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치는 액정표시패널(100), 액정표시패널(100)의 데이터라인들(105)에 접속된 데이터 구동회로(102), 액정표시패널(100)의 게이트라인들(106)에 접속된 게이트 구동회로(103), 데이터 구동회로(102)와 게이트 구동회로(103)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(101), 액정표시패널(100)의 아날로그 구동 전압들을 발생하는 전원 집적회로(Power Integrated Circuit, 이하 "파워모듈 IC"라 함)(105), 및 프로그래머블 감마전압 발생회로(Programmable Gamma Voltage Generator 106, 이하 "P-GMA 회로"라 함), 및 비휘발성 메모리(107)를 구비한다. 1 to 3, the liquid crystal display device of the present invention includes a liquid
액정표시패널(100)은 액정층을 사이에 두고 대향하는 상부 유리기판과 하부 유리기판을 포함한다. 액정표시패널(100)은 비디오 데이터를 표시하는 화소 어레이를 포함한다. 화소 어레이는 데이터라인들(105)과 게이트라인들(106)의 교차부마다 형성되는 TFT들, TFT에 접속된 화소전극, 화소전극에 접속된 스토리지 커패시터 등을 포함한다. 화소 어레이의 액정셀들은 TFT를 통해 데이터전압을 충전하는 화소전극(1)과 공통전압(Vcom)이 인가되는 공통전극(2)의 전압차에 의해 구동되어 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛의 투과양을 조정하여 비디오 데이터의 화상을 표시한다. The liquid
액정표시패널(100)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 액정표시패널(100)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 공통전극(2)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동 방식에서 상부 유리기판 상에 형성되고, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동 방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 본 발명에서 적용 가능한 액정표시패널(100)의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.On the upper glass substrate of the liquid
본 발명의 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 투과형 액정표장치와 반투과형 액정표시장치에서는 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 직하 형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. The liquid crystal display device of the present invention can be implemented in any form such as a transmissive liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device, and a reflective liquid crystal display device. In a transmissive liquid crystal display device and a transflective liquid crystal display device, a backlight unit is required. The backlight unit may be implemented as a direct type backlight unit or an edge type backlight unit.
데이터 구동회로(102)는 다수의 소스 드라이브 IC들을 포함한다. 소스 드라이브 IC들 각각은 타이밍 콘트롤러(101)의 제어 하에 타이밍 콘트롤러(101)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하고 래치하여 병렬 데이터 체계의 데이터로 변환한다. 소스 드라이브 IC들 각각은 병렬 데이터 전송 체계로 변환된 디지털 비디오 데이터를 P-GMA 회로(106)로부터의 정극성/부극성 감마기준전압들(VGMA1~VGMAN)을 이용하여 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 액정셀들에 충전될 정극성/부극성 아날로그 비디오 데이터전압을 발생한다. 그리고 소스 드라이브 IC 각각은 극성제어신호(POL)에 따라 정극성/부극성 아날로그 비디오 데이터전압의 극성을 반전시키면서 그 데이터전압을 데이터라인들(105)에 공급한다. The
게이트 구동회로(103)는 다수의 게이트 드라이브 IC를 포함한다. 게이트 구동회로(103)는 타이밍 콘트롤러(101)의 제어 하에 게이트라인들에 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 순차적으로 공급한다. The
타이밍 콘트롤러(101)는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스 수신회로를 통해 시스템 보드(104)로부터 RGB 디지털 비디오 데이터, 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍 신호를 입력받는다. 타이밍 콘트롤러(101)는 RGB 디지털 비디오 데이터를 mini LVDS 인터페이스 방식으로 데이터 구동회로(102)의 소 스 드라이브 IC들에 전송한다. 타이밍 콘트롤러(101)는 타이밍 신호(Vsync, Hsync, DE, CLK)를 이용하여 소스 드라이브 IC들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(SSP, SSC, SOE) 및 극성제어신호(POL)와, 게이트 구동회로(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GSP, GSC, GOE)를 발생한다. 타이밍 콘트롤러(101)는 60Hz의 프레임 주파수로 입력되는 디지털 비디오 데이터가 60×i(i는 양의 정수) Hz의 프레임 주파수로 액정표시패널(100)의 화소 어레이에서 재생될 수 있도록 게이트 타이밍 제어신호와 데이터 타이밍 제어신호의 주파수를 60×i Hz의 프레임 주파수 기준으로 체배할 수 있다. The
데이터 타이밍 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source, Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동회로(102)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동회로(102) 내에서 데이터의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 타이밍 콘트롤러(101)와 데이터 구동회로(102) 사이의 신호 전송체계가 mini LVDS 인터페이스라면 소스 샘프링 클럭(SSC)과 소스 스타트 펄스(SSP)는 생략될 수 있다. 극성제어신호(POL)는 데이터 구동회로(102)로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 N(N은 양의 정수) 수평기간의 주기로 반전시킨다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동회로의 출력 타이밍을 제어한다. 소스 드라이브 IC들 각각은 데이터라인들(105)에 공급되는 데이터전압의 극성이 바뀔 때 소스 출력 인에이블신호(SOE)의 펄스에 응답하여 차지쉐어전압(Charge share voltage)이나 공통전압(Vcom)을 데이터라인들(105)에 공급하고, 소스 출력 인에이블신호(SOE)의 로우논리기간 동안 데이터전압을 데이터라인들에 공급한다. 차지쉐어전압은 서로 상반된 극성의 데이터전압들이 공급되는 이웃한 데이터라인들의 평균전압이이다. The data timing control signal includes a source start pulse (Source, Start Pulse, SSP), a source sampling clock (SSC), and a source output enable (SOE). The source start pulse SSP controls the data sampling start timing of the
게이트 타이밍 제어신호(GSP, GSC, SOE)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트 펄스의 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 구동회로(103)의 출력 타이밍을 제어한다. The gate timing control signals GSP, GSC and SOE include a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), a gate output enable signal (GOE) . The gate start pulse (GSP) controls the timing of the first gate pulse. The gate shift clock GSC is a clock signal for shifting the gate start pulse GSP. The gate output enable signal GOE controls the output timing of the
타이밍 콘트롤러(101)는 비휘발성 메모리(107)에 저장된 특정 패턴과 입력 영상 데이터를 비교 분석하여 특정 패턴 데이터의 입력 유무를 판단한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(101)는 특정 패턴의 데이터 입력 유무에 따라 서로 다른 논리값을 갖는 뱅크 선택신호(SEL)를 출력한다. 뱅크 선택신호(SEL)는 P-GMA 회로(106)의 출력 전압을 조정하기 위한 제어신호이다. 뱅크 선택신호(SEL)는 소스 드라이브 IC들의 소비전력과 발열 온도 상승을 유발하는 특정 패턴이 입력될 때 제1 논리(예를 들면, 하이 논리)로 발생되는 반면, 특정 패턴 이외의 정상 데이터가 입력될 때 제2 논리(예를 들면, 로우 논리)로 발생된다. 타이밍 콘트롤러(101)의 패턴 인식 알고리즘은 본원 출원인에 의해 기출원된 대한민국 특허출원 제10-2008-0032638호(2008.04.08), 대한민국 특허출원 10-2008-0055419(2008.06.12), 제10-2008-0134694호(2008.12.26), 제10-2008-0134147호(2008.12.26) 등에 개시된 기술을 이용할 수 있다. The
비휘발성 메모리(107)는 사전에 정의된 특정 패턴을 저장하고 있다. 비휘발성 메모리(107)에 저장된 특정 패턴은 I2C 통신과 롬 라이터(ROM writer)를 통해 수정, 추가, 및 삭제될 수 있다. 또한, 비휘발성 메모리(107)에는 데이터 타이밍 제어신호(SSP, SSC, SOE), 극성제어신호(POL) 및 게이트 타이밍 제어신호(GSP, GSC, GOE)의 펄스 정보가 저장될 수 있다. 비휘발성 메모리(107)는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)이 선택될 수 있다. The
시스템 보드(104)는 방송 수신회로나 외부 비디오 소스로부터 입력된 RGB 비디오 데이터와 함께, 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍 신호를 LVDS 인터페이스 또는 TMDS 인터페이스 송신회로를 통해 타이밍 콘트롤러(101)에 전송한다. 시스템 보드(104)는 방송 수신회로나 외부 비디오 소스로부터 입력된 비디오 데이터를 저장하는 그래픽 메모리, 비디오 데이터의 해상도를 액정표시패널(100)의 해상도에 맞게 변환하고 신호 보간 처리하는 스케일러 등의 그래픽 처리회로, 및 파워모듈 IC(105)에 입력될 전압(Vin)을 생성하는 전원회로 등을 포함한다. The
파워모듈 IC(105)는 시스템 보드(104)으로부터 전원 전압(Vin)이 입력되면, 액정표시패널(100)의 아날로그 구동 전압들을 발생한다. 파워모듈 IC(105)로부터 출력되는 액정표시패널(100)의 아날로그 구동 전압들은 15V~20V 사이의 고전위 전 원전압(Vdd), 3.3V의 로직 전원전압(Vcc), 15V 이상의 게이트 하이전압(VGH), -3V 이하의 게이트 로우전압(VGL), 7V~8V 사이의 공통전압(Vcom) 등을 포함한다. 고전위 전원전압(Vdd)은 액정표시패널(100)의 액정셀들에 충전될 최대 데이터 전압이다. 로직 전원전압(Vcc)은 타이밍 콘트롤러(101), 데이터 구동회로(102)의 소스 드라이브 IC들, 게이트 구동회로(103)의 게이트 드라이브 IC들, 및 P-GMA 회로(106)의 구동 전압이다. 게이트 하이전압(VGH)은 화소 어레이에 형성된 TFT들의 문턱전압 이상으로 설정된 게이트 펄스의 하이논리전압이고, 게이트 로우전압(VGL)은 화소 어레이에 형성된 TFT들의 문턱전압 미만의 전압으로 설정된 게이트 펄스의 로우논리전압이다. 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)은 게이트 구동회로(103)의 게이트 드라이브 IC들에 입력된다. 공통전압(Vcom)은 액정셀들(Clc)의 공통전극(2)에 입력된다. 고전위 전원전압(Vdd)은 P-GMA 회로(106)에 입력된다. The
P-GMA 회로(106)는 타이밍 콘트롤러(101)로부터의 뱅크 선택신호(SEL)에 응답하여 정극성/부극성의 전위를 조정한다. P-GMA 회로(106)는 특정 패턴이 입력될 때 정극성 감마기준전압들(VGMA1~VGMAN/2)의 전위를 낮추고, 부극성 감마기준전압들(VGMA(N/2)+1~VGMAN)의 전위를 높인다. 그러면, 소스 드라이브 IC들은 특정 패턴이 입력될 때 그 출력 전압의 스윙폭이 작아진다. 특정패턴의 데이터가 입력될 때 소스 드라이브 IC들의 소비 전류와 발열 온도 상승을 억제할 수 있다. P-GMA 회로(106)는 특정 패턴 이외의 정상 데이터가 입력될 때 정극성/부극성 감마기준전압 들(VGMA1~VGMAN)을 정상값으로 출력한다. The P-
도 2 내지 도 4는 소스 드라이브 IC들의 소비전력과 발열 온도 상승을 유발하는 특정 패턴의 예들을 보여 주는 도면들이다. FIGS. 2 to 4 are diagrams showing examples of a specific pattern that causes power consumption and an exothermic temperature rise of the source drive ICs.
특정 패턴은 도 2와 같이 수직 방향으로 화이트 계조와 블랙 계조가 교번되는 패턴(PTN1), 도 3과 같이 수평 방향으로 화이트 계조와 블랙 계조가 교번되는 패턴(PTN2), 및 도 4와 같이 수직 및 수평 방향으로 화이트 계조와 블랙 계조가 교번되는 패턴을 포함할 수 있다. 특정 패턴은 도 2 내지 도 4에 한정되는 것이 아니라 소스 드라이브 IC들의 소비전력과 발열 온도 상승을 유발하는 패턴의 데이터는 어는 것이든 특정 패턴으로 정의될 수 있다. 특정 패턴은 비휘발성 메모리(107)에 저장된다. The specific pattern includes a pattern PTN1 in which white gradation and black gradation are alternated in the vertical direction as shown in Fig. 2, a pattern PTN2 in which white gradation and black gradation are alternated in the horizontal direction as shown in Fig. 3, And a pattern in which white gradation and black gradation are alternated in the horizontal direction. The specific pattern is not limited to those shown in FIG. 2 to FIG. 4, but data of a pattern causing the power consumption of the source drive ICs and the rise in the heat generation temperature may be defined as a specific pattern. The specific pattern is stored in the
도 5는 P-GMA 회로(106)를 상세히 보여 주는 블록도이다. 도 6은 특정 패턴의 입력 유무에 따라 변하는 P-GMA 회로의 출력을 보여 주는 도면이다. 5 is a block diagram showing the P-
도 5 및 도 6을 참조하면, P-GMA 회로(106)는 제1 및 제2 뱅크(Bank, 61A, 61B), 디지털-아날로그 변환 레지스터(Digital to Analog Conversion Registor 62, 이하, "DAC 레지스터"라 함) 및 콘트롤 인터페이스(Control Interface, 63) 등을 구비한다. 5 and 6, the P-
제1 뱅크(61A)에는 도 2 내지 도 4와 같은 특정 패턴의 데이터에 대한 감마전압들이 디지털 데이터로써 저장된다. 제2 뱅크(61A)에는 특정 패턴 이외의 정상 데이터에 대한 정상 감마전압들이 디지털 데이터로써 저장된다. 타이밍 콘트롤러(101)로부터 발생되는 뱅크 선택신호(SEL)의 논리가 제1 논리이면, 제1 뱅 크(61A)에 저장된 감마 데이터들이 DAC 레지스터(62)에 입력된다. 타이밍 콘트롤러(101)로부터 발생되는 뱅크 선택신호(SEL)의 논리가 제2 논리이면, 제2 뱅크(61B)에 저장된 감마 데이터들이 DAC 레지스터(62)에 입력된다. In the
DAC 레지스터(62)는 뱅크 선택신호(SEL)에 따라 선택되는 감마 데이터들을 아날로그 전압으로 변환하여 N(N은 2 이상의 양의 정수) 개의 감마기준전압들(VGMA1~VGMAN)을 출력한다. DAC 레지스터(62)는 파워모듈 IC(105)로부터의 고전위 전원전압(Vdd)을 분압하여 감마기준전압들(VGMA1~VGMAN)을 발생하고, 제1 및 제2 뱅크(61A, 61B)로부터의 감마 데이터에 따라 고전위 전원전압(Vdd)을 조정하여 감마기준전압들(VGMA1~VGMAN)의 전위를 조정할 수 있다. 또한, DAC 레지스터(62)는 분압회로에 연결된 스위치소자들을 이용하여 제1 및 제2 뱅크(61A, 61B)로부터의 감마 데이터에 따라 분압회로의 저항값들을 변경함으로써 감마기준전압들(VGMA1~VGMAN)의 전위를 조정할 수 있다. DAC register 62 outputs the N s (N is a positive integer of 2 or more) of the gamma reference voltage (V GMA1 ~ V GMAN) to convert the gamma data to an analog voltage which is selected in accordance with the bank selection signal (SEL). DAC register 62 of the gamma reference voltage to the high-potential power supply voltage (Vdd) from the power module IC (105), the partial pressure (V GMA1 ~ V GMAN) generate, and the first and second banks (61A, 61B) adjusting the high-potential power supply voltage (Vdd) according to the data from the gamma may be adjusted by the voltage of the gamma reference voltage (V ~ V GMAN GMA1). Furthermore, DAC register 62 is the gamma reference voltage by changing the resistance values of the voltage dividing circuit in accordance with the gamma data from the first and second banks (61A, 61B) by using a switch element connected to a voltage divider circuit (V GMA1 ~ V GMAN ) can be adjusted.
타이밍 콘트롤러(101)로부터 발생되는 뱅크 선택신호(SEL)의 논리가 제1 논리이면, DAC 레지스터(62)는 제1 뱅크(61A)로부터의 감마 데이터들에 응답하여 도 6과 같이 정극성 정상값보다 낮게 정극성 감마기준전압들(VGMA1~VGMA9)을 낮추고, 부극성 정상값보다 높게 부극성 감마기준전압들(VGMA10~VGMA18)을 높인다. 따라서, DAC 레지스터(62)는 액정표시장치에 특정 패턴의 데이터가 입력되면 소스 드라이브 IC들에 입력되는 감마기준전압들(VGMA10~VGMA18)의 절대치를 낮춘다. 이 때, 소스 드라 이브 IC들로부터 출력되는 데이터전압의 스윙폭이 낮아진다. If the logic of the bank selection signal SEL generated from the
타이밍 콘트롤러(101)로부터 발생되는 뱅크 선택신호(SEL)의 논리가 제2 논리이면, DAC 레지스터(62)는 제2 뱅크(61B)로부터의 감마 데이터들에 응답하여 도 6과 같이 정극성 정상값으로 정극성 감마기준전압들(VGMA1~VGMA9)을 복원하고, 부극성 정상값으로 부극성 감마기준전압들(VGMA10~VGMA18)을 복원한다. If the logic of the bank selection signal SEL generated from the
콘트롤 인터페이스(Control Interface, 63)는 시스템 보드(104)와 유저 커넥터를 통해 입력되는 직렬 데이터(SDA)와 직렬 클럭(SCL)을 입력 받는다. 콘트롤 인터페이스(63)는 직렬 데이터(SDA)와 직렬 클럭(SCL)에 따라 제1 및 제2 뱅크(61A, 61B)에 감마 데이터들을 공급하고, DAC 레지스터(62)의 동작을 제어한다. 콘트롤 인터페이스(63)는 직렬 데이터(SDA)와 직렬 클럭(SCL)에 따라 제1 및 제2 뱅크(61A, 61B)에 저장될 감마 데이터들을 수정할 수 있다. The
본원의 발명자들은 특정 패턴의 데이터를 샘플 액정표시장치에 입력하고 감마전압들을 조정하는 실험을 반복하여 도 7 내지 도 9와 같은 실험 결과를 얻었다. The inventors of the present application obtained experimental results shown in FIGS. 7 to 9 by repeating the experiment of inputting data of a specific pattern into a sample liquid crystal display and adjusting gamma voltages.
도 2와 같은 특정 패턴(PTN1)과 도 3과 같은 특정 패턴(PTN2)을 액정표시장치에 입력할 때, 소스 드라이브 IC들에 입력되는 정극성/부극성 감마전압들의 절대치를 낮출수록 도 7의 실험결과와 같이 소스 드라이브 IC들의 소비전력을 기존 대비 낮출 수 있었다. 하지만, 도 2와 같은 특정 패턴(PTN1)과 도 3과 같은 특정 패턴(PTN2)을 액정표시장치에 입력할 때 소스 드라이브 IC들에 입력되는 정극성/부극성 감마전압들의 절대치를 낮추면 도 8의 휘도 측정 결과와 액정표시패널의 휘도가 저감된다. 특정 패턴의 데이터들은 도 2 내지 도 4와 같이 블랙 계조를 대략 50% 포함한다. 이 때문에, 휘도 측정장비에 의해 측정되는 휘도 저하는 도 8과 같이 비교적 크지만, 관찰자는 블랙 계조 부분들에 의해 특정 패턴이 표시되는 액정표시장치를 볼 때 휘도 저하를 확연하게 느끼지 못한다. As the absolute value of the positive / negative polarity gamma voltages inputted to the source drive ICs is lowered when the specific pattern PTN1 shown in FIG. 2 and the specific pattern PTN2 shown in FIG. 3 are inputted to the liquid crystal display device, As a result of the experiment, we were able to lower the power consumption of the source drive ICs compared to the existing ones. However, when the absolute values of the positive / negative polarity gamma voltages inputted to the source drive ICs are reduced when the specific pattern PTN1 shown in FIG. 2 and the specific pattern PTN2 shown in FIG. 3 are inputted to the liquid crystal display device, The luminance measurement result and the luminance of the liquid crystal display panel are reduced. The data of the specific pattern includes approximately 50% of the black gradation as shown in FIGS. Therefore, although the luminance lowering measured by the luminance measuring device is relatively large as shown in FIG. 8, the observer does not noticeably notice a decrease in luminance when viewing a liquid crystal display device in which a specific pattern is displayed by black gradation portions.
도 2와 같은 특정 패턴(PTN1)과 도 3과 같은 특정 패턴(PTN2)을 액정표시장치에 입력할 때, 소스 드라이브 IC들에 입력되는 정극성/부극성 감마전압들의 절대치를 낮출수록 도 9의 실험결과와 같이 소스 드라이브 IC들(D-IC), 파워모듈 IC(PWM IC, 105), P-GMA 회로(P-GMA, 106)의 온도를 기존 대비 낮출 수 있었다. As the absolute value of the positive / negative polarity gamma voltages inputted to the source drive ICs is lowered when the specific pattern PTN1 shown in FIG. 2 and the specific pattern PTN2 shown in FIG. 3 are inputted to the liquid crystal display device, As a result of the experiment, the temperature of the source drive ICs (D-IC), the power module IC (PWM IC, 105) and the P-GMA circuit (P-GMA, 106)
도 7 내지 도 9의 실험 결과를 볼 때, 특정 패턴이 입력될 때 감마전압을 강하시키면 구동회로부의 소비전력과 발열 온도를 저감할 수 있지만 휘도 저하도 발생한다. 이를 고려하여, 특정 패턴이 입력될 때 관찰자의 육안으로 휘도 저하를 거의 느끼지 않는 정도의 범위 내에서 감마전압들을 강하시키는 것이 바람직하다. 도 7 내지 도 9의 실험 결과에 의하면, 감마전압들의 최적 강하 범위는 기존(정상값) 대비 2.5%~10% 범위에서 감마전압들을 강하시켜야 한다. 7 to 9, when the gamma voltage is lowered when a specific pattern is input, the power consumption and the heat generation temperature of the driving circuit portion can be reduced, but the luminance also decreases. In consideration of this, it is desirable to drop the gamma voltages within a range that the luminance of the observer is hardly sensed when the specific pattern is input. According to the experimental results shown in FIGS. 7 to 9, the optimal range of the gamma voltages should be lowered in the range of 2.5% to 10% of the conventional (normal value) range.
본 발명의 다른 실시예로써, 특정 패턴의 형태에 따라 감마전압 강하를 다르게 할 수 있다. 이를 위하여, 본 발명은 실험을 통해 감마전압 강하량을 특정 패턴들 각각에 대하여 최적화한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(101)는 2 비트 이상의 뱅크 선택신호(SEL)를 발생하고, P-GMA 회로(106)에는 뱅크가 추가된다. As another embodiment of the present invention, the gamma voltage drop can be made different depending on the form of the specific pattern. To this end, the present invention optimizes the gamma voltage drop across each of the specific patterns through experimentation. The
전술한 실시예는 액정표시장치를 중심으로 설명되었지만, 본 발명은 액정표시장치에 한정되는 것이 아니라 디지털 데이터를 감마전압으로 변환하여 표시패널 에 공급하는 어떠한 표시장치에 대하여도 적용될 수 있다. 예컨대, 본원 발명은 도 2 내지 도 4와 같은 특정 패턴이 유기발광다이오드소자(OLED)에 입력될 때 감마전압을 기존 대비 2.5%~10% 범위에서 감마전압들을 강하시켜 유기발광다이오드소자(OLED)용 데이터 구동회로의 소비전력과 발열온도를 줄일 수 있다. Although the above embodiments have been described with reference to the liquid crystal display device, the present invention is not limited to the liquid crystal display device, but can be applied to any display device that converts digital data into a gamma voltage and supplies the gamma voltage to the display panel. For example, when the specific pattern as shown in FIGS. 2 to 4 is input to the organic light emitting diode (OLED), the present invention reduces the gamma voltages in the range of 2.5% to 10% The power consumption and the heat generation temperature of the data driving circuit for the data driving circuit can be reduced.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여 주는 블록도이다. 1 is a block diagram showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 4는 소스 드라이브 IC들의 소비전력과 발열 온도 상승을 유발하는 특정 패턴의 예들을 보여 주는 도면들이다. FIGS. 2 to 4 are diagrams showing examples of a specific pattern that causes power consumption and an exothermic temperature rise of the source drive ICs.
도 5는 P-GMA 회로를 상세히 보여 주는 블록도이다. 5 is a detailed block diagram of the P-GMA circuit.
도 6은 특정 패턴의 입력 유무에 따라 변하는 P-GMA 회로의 출력을 보여 주는 도면이다. 6 is a diagram showing the output of a P-GMA circuit varying depending on whether or not a specific pattern is input.
도 7 내지 도 9는 감마전압 강하에 따른 소비전력과 발열 온도의 개선 효과를 보여 주는 실험 결과 도면들이다. FIGS. 7 to 9 are experimental results showing the effect of improving the power consumption and the exothermic temperature due to the gamma voltage drop.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉Description of the Related Art
100 : 액정표시패널 101 : 타이밍 콘트롤러100: liquid crystal display panel 101: timing controller
102 : 데이터 구동회로 103 : 게이트 구동회로102: Data driving circuit 103: Gate driving circuit
105 : 파워모듈 IC 106 : P-GMA 회로105: Power module IC 106: P-GMA circuit
107 : 비휘발성 메모리107: Nonvolatile memory
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