KR101709087B1 - 타이밍 제어부, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

타이밍 제어부, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

타이밍 제어부가 제공된다. 타이밍 제어부는 제1 구동 주파수를 상기 제1 구동 주파수와 상이한 제2 구동 주파수로 변경하는 구동 주파수 변경 신호를 제공하는 제1 제어부 및 상기 구동 주파수 변경 신호를 인가받고, 상기 제2 구동 주파수에 대응되는 스캔 개시 신호를 생성하는 제2 제어부를 포함하되, 상기 제2 제어부는 사용자의 눈 깜박임에 대응하여 상기 스캔 개시 신호를 출력한다.

Description

타이밍 제어부, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 구동 방법{TIMING CONTROLLER, DISPLAY AND DRIVING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 타이밍 제어부, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
휴대폰(Mobile Phone), 노트북컴퓨터와 같은 각종 포터블 디바이스(potable device) 및, HDTV 등의 고해상도, 고품질의 영상을 구현하는 정보전자장치가 발전함에 따라, 이에 적용되는 표시 장치(Display Device)에 대한 수요가 점차 증대되고 있다. 이러한 표시 장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 및 LED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 활발히 연구되고 있다.
표시 장치는 1초당 화면에 리프레쉬(Refresh)되는 영상의 개수에 따라 구동 주파수가 정의되며, 구동 주파수가 60Hz로 설정된 표시 치는 1초당 60프레임(frame)의 새로운 영상을 표시하게 된다. 이러한, 화면의 리프레쉬(Refresh)에는 전력이 소비되므로 구동 주파수를 60Hz보다 낮은 주파수로 화면을 표시하게 되며 소비 전력을 절감할 수 있다. 따라서, 특정 영상에 대해서는 60Hz가 아닌 낮은 주파수로 구동하는 저 주파수 구동이 종래 제안되었다.
다만, 고주파 수 구동에서 저 주파수 구동의 변환 시 주파수 변동에 따른 플리커(flicker)가 발생할 수 있다. 또한, 고계조의 영상을 저 주파수 구동으로 표시할 때의 데이터 충전률 차이에 따른 플리커(flicker)가 발생할 수 도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저 주파수 구동에서 발생되는 플리커(flicker)가 사용자에게 인식되지 않도록 제어하는 타이밍 제어부를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저 주파수 구동에서 발생되는 플리커(flicker)가 사용자에게 인식되지 않도록 제어하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저 주파수 구동에서 발생되는 플리커(flicker)가 사용자에게 인식되지 않도록 제어하는 타이밍 제어부의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 제어부는 제1 구동 주파수를 상기 제1 구동 주파수와 상이한 제2 구동 주파수로 변경하는 구동 주파수 변경 신호를 제공하는 제1 제어부 및 상기 구동 주파수 변경 신호를 인가받고, 상기 제2 구동 주파수에 대응되는 스캔 개시 신호를 생성하는 제2 제어부를 포함하되, 상기 제2 제어부는 사용자의 눈 깜박임에 대응하여 상기 스캔 개시 신호를 출력한다.
상기 제2 제어부는 상기 제2 구동 주파수로 변경된 이후, 사용자의 눈 깜박임에 대응되는 주파수의 스캔 개시 신호를 출력할 수 있다.
상기 제2 제어부는 상기 눈 깜박임에 대응되어 생성된 스캔 개시 신호의 주파수가 최소 구동 주파수보다 작은 주파수인 경우, 상기 제1 구동 주파수에 대응되도록 스캔 개시 신호를 변경하여 출력할 수 있다.
상기 제1 제어부는 휘도 측정부에서 제공되는 휘도 데이터에 따라 영상 신호의 계조값을 보정하여 영상 데이터를 생성할 수 있다.
상기 제2 제어부는 사용자의 눈꺼풀이 동공의 3/4 이상을 가릴 때, 상기 스캔 개시 신호를 출력할 수 있다.
상기 제1 구동 주파수는 고 주파수이고 상기 제2 구동 주파수는 저 주파수일 수 있다.
상기 고 주파수는 60Hz 이상의 주파수이며, 상기 저 주파수는 1Hz 이하의 주파수일 수 있다.
상기 제2 제어부는 MCU(Micro Controller Unit)일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 매트릭스 배열된 복수의 화소를 포함하는 표시부 및 상기 표시부를 제어하는 타이밍 제어부를 포함하되, 상기 타이밍 제어부는 제1 구동 주파수를 상기 제1 구동 주파수와 상이한 제2 구동 주파수로 변경하는 구동 주파수 변경 신호를 제공하는 제1 제어부 및 상기 구동 주파수 변경 신호를 인가받고, 상기 제2 구동 주파수에 대응되는 스캔 개시 신호를 생성하는 제2 제어부를 포함하고, 상기 제2 제어부는 사용자의 눈 깜박임이 감지되면 상기 스캔 개시 신호를 출력한다.
상기 제2 제어부는 상기 제2 구동 주파수로 변경된 이후, 사용자의 눈 깜박임에 대응되는 주파수의 스캔 개시 신호를 출력할 수 있다.
상기 제2 제어부는 상기 눈 깜박임에 대응되어 생성된 스캔 개시 신호의 주파수가 최소 구동 주파수보다 작은 주파수인 경우, 상기 제1 구동 주파수에 대응되도록 스캔 개시 신호를 변경하여 출력할 수 있다.
상기 표시부의 휘도를 측정하는 휘도 측정부를 더 포함하되, 상기 제1 제어부는 상기 휘도 측정부에서 제공되는 휘도 데이터에 따라 영상 신호의 계조값을 보정하여 영상 데이터를 생성할 수 있다.
상기 제2 제어부는 사용자의 눈꺼풀이 동공의 3/4 이상을 가릴 때, 상기 스캔 개시 신호를 출력할 수 있다.
상기 제2 제어부는 MCU(Micro Controller Unit)일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타이밍 제어부의 구동 방법은 이전 프레임에서 구동 중인 제1 구동 주파수와 상이한 제2 구동 주파수에 대응하는 스캔 개시 신호를 생성하는 단계, 사용자의 눈 깜박임을 감지하는 단계 및 상기 사용자의 눈 깜박임에 대응하여 상기 스캔 개시 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
상기 제2 구동 주파수에 대응하는 스캔 개시 신호를 출력한 이후, 상기 사용자의 눈 깜박임에 대응되는 주파수의 스캔 개시 신호를 생성하고 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사용자의 눈 깜박임에 대응되어 생성된 스캔 개시 신호의 주파수가 최소 구동 주파수보다 작은 주파수인 경우, 상기 제1 구동 주파수에 대응되도록 스캔 개시 신호를 변경하여 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 구동 주파수에 대응하는 스캔 개시 신호를 출력한 이후, 상기 표시부의 휘도를 측정하고, 측정된 휘도 데이터에 따라 영상 신호의 계조값을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 눈 깜박임의 감지는 MCU(Micro Controller Unit)에 의해 수행될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
주파수 변동 및 저 주파수 구동 시 발생되는 플리커가 실질적으로 사용자에게 인식되지 않을 수 있다.
전력 소비를 줄이면서, 실질적으로 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 주파수 변동에 따른 발명의 화소의 휘도 변화를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 제어부(110)의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 6은 도 5의 타이밍 제어부의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 구동 방법의 순서도이다.
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 형태로 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.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이며, 도 2는 주파수 변동에 따른 발명의 화소의 휘도 변화를 나타낸 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(10)는 타이밍 제어부(110), 표시부(120), 스캔 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)를 포함한다.
타이밍 제어부(110)는 외부로부터 영상 신호(R, G, B) 및 이의 제어 신호(TCS)를 입력 받을 수 있다. 여기서 제어 신호(TCS)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE)등 일 수 있다. 타이밍 제어부(110)는 상기 신호들을 표시부(120)의 동작 조건에 적합하게 처리한 후, 영상 데이터(DATA), 데이터 제어 신호(DCS) 및 스캔 제어 신호(SCS)를 생성할 수 있다. 데이터 제어 신호(DCS)는 영상 데이터(DATA)의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터 라인(D1, D2, ..., Dm)에 데이터 전압(D1, D2, ..., Dm)을 인가하라는 로드 신호(TP) 등을 포함할 수 있다. 그리고 스캔 제어 신호(SCS)는 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)의 출력 시작을 지시하는 스캔 개시 신호(STV) 및 스캔 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 등을 포함할 수 있다.
스캔 구동부(130)는 타이밍 제어부(110)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 수신 받을 수 있다. 스캔 구동부(130)는 수신한 스캔 제어 신호(SCS)에 대응하여 복수의 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)을 출력하여 표시부(120)에 제공할 수 있다.
데이터 구동부(140)는 쉬프트 레지스터, 래치 및 디지털 아날로그 변환부(DAC) 등으로 구성될 수 있다. 데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(110)로부터 데이터 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터(DATA)를 수신 받을 수 있다. 데이터 구동부(140)는 데이터 제어 신호(DCS)에 대응하여 기준 전압을 선택할 수 있으며, 선택된 기준 전압에 대응하여 입력된 디지털 파형의 영상 데이터(DATA)를 복수의 데이터 전압(D1, D2, ..., Dm)으로 변형할 수 있다. 생성된 데이터 구동부(140)는 생성된 복수의 데이터 전압(D1, D2, ..., Dm)을 표시부(120)로 출력할 수 있다.
표시부(120)는 화상이 표시되는 영역일 수 있다. 표시부(120)는 LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel), 전기영동 표시 패널(Electrophoretic Display Panel), OLED 패널(Organic Light Emitting Diode Panel), LED 패널(Light Emitting Diode Panel), 무기 EL 패널(Electro Luminescent Display Panel), FED 패널(Field Emission Display Panel), SED 패널(Surface-conduction Electron-emitter Display Panel), PDP(Plasma Display Panel), CRT(Cathode Ray Tube) 중 어느 하나일 수 있다. 이하 설명에서 표시부(120)를 액정 표시 패널로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
표시부(120)는 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn), 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)과 교차하는 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 및 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn) 중 하나와 및 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 중 하나와 각각 연결되는 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)은 제1 방향(d1)으로 연장된 형상 일 수 있으며, 실질적으로 서로 평행할 수 있다. 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)은 순서대로 배치된 제1 내지 제n 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)을 포함할 수 있다. 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 각각은 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)과 교차할 수 있다. 즉, 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)은 제1 방향(d1)과 수직인 제2 방향(d2)으로 연장된 형상일 수 있으며, 실질적으로 서로 평행할 수 있다. 여기서 제1 방향(d1)은 행 방향과 대응될 수 있으며 제2 방향(d2)은 열 방향과 대응될 수 있다. 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)에는 데이터 전압(D1, D2, ..., Dm)이 인가될 수 있다. 복수의 화소(PX)는 매트릭스 형상으로 배치될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 화소(PX) 각각은 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn) 중 하나 및 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 중 하나와 연결될 수 있다. 복수의 화소(PX) 각각은 연결된 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)으로부터 제공되는 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)에 대응하여 연결된 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)에 인가되는 데이터 전압(D1, D2, ..., Dm)을 수신할 수 있다.
여기서 타이밍 제어부(110)는 표시부(120)의 구동 주파수를 변경하여 출력할 수 있다. 구동 주파수는 초당 리프레쉬(Refresh)되는 영상의 개수이며, 이는 스캔 개시 신호(STV)의 출력 타이밍과 대응될 수 있다. 즉, 타이밍 제어부(110)는 스캔 개시 신호(STV)를 제어함으로써 표시부(120)의 구동 주파수를 제어할 수 있다. 다만 도 2에 도시된 바와 같이, 고 주파수 구동에서 저 주파수 구동으로 변경에 따른 일시적인 휘도의 저하가 발생할 수 있다. 즉, 플리커(F)가 발생하여 표시 품질이 저하될 수 있다.
그리고, 표시 패널(120)의 각 화소(PX)는 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 서브 화소(SPX2)는 각 화소(PX)가 공간적으로 분할된 것일 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1)에는 제1 계조의 제1 데이터 전압(D1)이 인가될 수 있으며, 제2 서브 화소(SPX2)에는 제2 계조의 제2 데이터 전압(D2)이 인가될 수 있다. 제1 계조와 제2 계조는 서로 다른 계조이며, 제1 계조와 제2 계조의 합으로 각 화소(PX)가 표시하려는 화상의 계조가 완성될 수 있다. 즉, 제1 계조는 0gray에 더 가까운 계조일 수 있으며, 제2 계조는 더 255gray에 가까운 계조일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각 서브 화소에서 고 계조에서 저 계조로의 데이터 전압 충전률과 저 계조에서 고 계조로의 데이터 전압 충전률은 상이할 수 있다. 이에 따라 픽셀(PX)의 전체 휘도(TL)은 일시적으로 기 설정된 휘도보다 낮게 나타날 수 있다. 즉, 플리커(F)가 발생하여 표시 품질이 저하될 수 있다. 이러한 데이터 전압 충전률에 따른 플리커(F)는 리프레쉬(refresh)가 주기가 느린 저 주파수 구동에서 보다 빈번하게 발생할 수 있다. 다만, 본 실시예에 따른 표시 장치(10)의 타이밍 제어부(110)는 플리커(F)를 실질적으로 시인하지 않도록 사용자의 눈 깜빡임에 대응하여 스캔 개시 신호(STV)를 출력하도록 제어할 수 있다. 이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 이에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 제어부(110)의 블록도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 타이밍 제어부(110)는 제1 제어부(111) 및 제2 제어부(112)를 포함할 수 있다.
제1 제어부(111)는 입력된 영상 신호(R, G, B)를 처리하여 영상 데이터 (DATA)을 생성할 수 있다. 또한, 제1 제어부(111)는 표시부(110)의 구동 주파수의 변경 여부를 판단할 수 있다. 예시적으로, 제1 제어부(111)는 현재 입력된 영상 신호(R, G, B)를 이전 프레임의 영상 신호와 비교하여 정지 영상인지 동영상인지를 판별할 수 있다. 제1 제어부(111)는 입력된 영상(R, G, B)이 정지 영상인 경우 전력 소비를 절감하기 위해 구동 주파수를 저 주파수로 변경하고, 동영상인 경우에는 구동 주파수를 고 주파수로 변경하는 것을 판단할 수 있다. 다만, 제1 제어부(111)가 구동 주파수의 변경이 필요하다고 판단하는 경우는 상술한 것에 한정되지 않는다.
제1 제어부(111)는 구동 주파수의 변경이 필요한 경우, 현재 구동 주파수를 변경하도록 하는 구동 주파수 변경 신호(Ce)를 제2 제어부(112)로 제공할 수 있다. 구동 주파수 변경 신호(Ce)는 고 주파수 구동을 저 주파수 구동으로 변경하는 신호일 수 있다. 여기서, 고 주파수는 60Hz 이상의 주파수일 수 있으며, 저 주파수는 1Hz 이하의 주파수일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하의 설명에서 고 주파수 구동에서 저 주파수 구동으로 변경되는 경우에 대해 설명하나, 반대의 경우에도 동일한 설명이 적용될 수 있다.
제2 제어부(112)는 제1 제어부(111)로부터 구동 주파수 변경 신호(Ce)를 인가받으며, 외부로부터 눈 깜빡임(blink) 감지 신호(ES)를 인가받을 수 있다. 제2 제어부(112)는 구동 주파수 변경 신호(Ce)에 대응되는 스캔 개시 신호(STV)를 생성할 수 있다. 즉, 제2 제어부(112)는 저 주파수 구동에 대응되는 스캔 개시 신호(STV)를 생성할 수 있다. 여기서 제2 제어부(112)는 사용자의 눈 깜박임이 감지되면 스캔 개시 신호(STV)를 스캔 구동부(130)로 출력할 수 있다. 즉, 눈 깜빡임 감지 신호(ES)는 사용자의 눈을 관찰하는 외부 센서(미도시)로부터 제공되는 신호일 수 있다. 외부 센서(미도시)는 적어도 저 주파수보다 높은 주파수로 사용자의 눈을 계속 스캔할 수 있으며 스캔된 이미지 데이터를 눈 깜빡임 감지 신호(ES)로 제2 제어부(112)에 제공할 수 있다. 제2 제어부(112)는 사용자의 눈꺼풀이 동공을 덮은 비율로써 사용자의 눈 깜빡임 여부를 판단할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 제어부(112)는 눈꺼풀이 동공의 3/4 이상을 가린 경우를 눈 깜빡임으로 판단할 수 있다. 제2 제어부(112)는 이러한 눈 깜짝임이 판단되는 경우, 스캔 개시 신호(STV)를 스캔 구동부(130)로 출력할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 즉, 사용자가 눈 깜박인 상태에서 고 주파수에서 저 주파수로 주파수가 변화될 수 있다. 이에 따라, 고 주파수에서 저 주파수로의 변동 시 발생되는 플리커(F)는 실질적으로 사용자에게 시인되지 않을 수 있다.
저 주파수 구동으로 변경된 이후에, 제2 제어부(112)는 사용자의 눈 깜박임에 대응되는 주파수의 스캔 개시 신호(STV)를 출력할 수 있다. 즉, 저 주파수에 대응하는 스캔 개시 신호(STV)가 출력된 다음 프레임부터의 스캔 개시 신호(STV)는 사용자의 눈 깜빡임에 대응하는 주기로 형성될 수 있다. 외부 센서(미도시)는 적어도 저 주파수 구동보다 높은 주파수로 사용자의 눈을 스캔할 수 있으며, 스캔된 이미지 데이터를 사용자의 눈 깜빡임 감지 신호(ES)로 제2 제어부(112)에 제공할 수 있다. 여기서 도 4는 예시적인 타이밍 도이며, 도 4에 도시된 눈 깜박임 감지 신호(ES)는 눈 깜박임으로 인지된 신호만을 도시한 것일 수 있다. 제2 제어부(112)는 저 주파수 구동으로 변경되면서 눈 깜빡임에 대응되는 주파수로 스캔 개시 신호(STV)를 생성하는 모드가 활성화된 상태일 수 있다. 즉, 제2 제어부(112)는 눈 깜빡임 제어 신호(Ben)가 활성화되어 눈 깜빡임 감지 신호(ES)에 대응하여 스캔 개시 신호(STV)를 생성할 수 있으며 이를 스캔 구동부(130)로 출력할 수 있다. 예시적으로 제2 제어부(112)는 사용자의 눈꺼풀이 동공의 3/4 이상을 가릴 때 스캔 개시 신호(STV)를 출력할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 표시 장치(10)의 타이밍 제어부(110)는 저 주파수 구동시 사용자의 눈 깜빡임에 대응되는 스캔 개시 신호(STV)를 출력하기 때문에, 데이터 전압의 불균일한 충전에 따른 일시적이 플리커(F)가 사용자의 눈에 실질적으로 시인되지 않을 수 있다. 따라서, 소비 전력을 절감하면서도 실질적인 표시 품질의 향상 효과를 제공할 수 있다.
여기서, 제2 제어부(112)는 MCU(Micro Controller Unit)일 수 있으며, 눈 깜빡임에 대한 판단은 중앙 연산 장치(Application Processor, AP)를 거치지 않고 제2 제어부(112)에서 수행될 수 있다. 즉, 제2 제어부(112)를 MCU로 구성함에 따라 중앙 연산 장치(Application Processor, AP)로의 전송에 필요한 전송 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 타이밍 제어부(110)는 보다 신속한 데이터 처리를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(20)에 대해 설명하도록 한다. 이하의 실시예에서, 이미 언급된 구성과 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략하거나 간략화하고 차이점을 위주로 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이며, 도 6은 도 5의 타이밍 제어부의 블록도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이밍도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(20)의 타이밍 제어부(210)는 눈 깜박임에 대응되어 생성된 스캔 개시 신호(STV)의 주파수가 최소 구동 주파수보다 작은 주파수인지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 최소 구동 주파수란 표시부(220)에 인가된 데이터 전압이 방전 되지 않기 위해 필요한 리프레쉬(Refresh)의 주기일 수 있다. 예시적으로, 최소 구동 주파수는 0.1Hz일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 저 주파수 구동 모드에서 사용자의 눈 깜박임에 대응되어 스캔 개시 신호(STV)를 생성할 때, 사용자의 눈 깜박이는 주파수가 매우 낮은 주파수인 경우 상술한 데이터 전압의 방전으로 인한 표시부(220)의 휘도가 감소될 수 있다. 타이밍 제어부(210)의 제2 제어부(212)는 입력된 눈 깜박임 감지 신호(ES)의 주파수가 최저 구동 주파수보다 낮은 경우, 이에 따라 발생되는 휘도를 보상하기 위해 눈 깜박임 감지 모드(Ben)를 해제하고, 구동 주파수를 변경하는 신호(Ce)를 생성할 수 있다. 이 때 변경되는 주파수는 60Hz 이상의 고 주파수일 수 있다.
또한, 본 실시예의 표시 장치(20)는 도 1의 표시 장치(10)와 비교하여 휘도 측정부(250)을 더 포함할 수 있다. 휘도 측정부(250)는 표시부(220)의 전체 휘도(DL)을 측정할 수 있다. 휘도 측정부(250)는 포토 센서(photo sensor)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 휘도 측정부(250)는 단위 프레임을 기준으로 표시부(220)의 전체 휘도(DL)를 측정할 수 있다. 휘도 측정부(250)는 눈 깜박임 감지를 통한 저 주파수 구동시 표시부(220)의 휘도 변화를 측정할 수 있으며, 측정된 휘도 데이터(LCS)를 타이밍 제어부(210)로 제공할 수 있다.
타이밍 제어부(210)의 제1 제어부(211)는 제공되는 휘도 데이터(LCS)에 따라 입력된 영상 신호(R, G, B)의 계조값을 보정할 수 있으며, 보정된 영상 데이터(DATA)를 출력할 수 있다. 상기 보정은 입력된 영상 신호(R, G, B)에서 설정된 계조 값을 높이는 보정일 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 표시 장치(20)는 저 주파수 구동에 따라 감소될 수 있는 표시부(220)의 휘도를 측정하고, 감소된 휘도를 영상 데이터(DATA)의 계조값을 높임으로써 보정할 수 있다.
기타 본 실시예에 따른 표시 장치(20)의 나머지 구성에 대한 설명은 동일한 명칭을 갖는 도 1 내지 도 4의 표시 장치(10)의 구성에 대한 설명과 실질적으로 동일하므로 생략하도록 한다.
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 구동 방법의 순서도이다. 보다 상세한 설명을 위하여 도 1 내지 도 7이 참조될 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 구동 방법은 구동 주파수를 변경하는 단계(S110), 눈 깜빡임을 감지하는 단계(S120) 및 스캔 개시 신호를 출력(S130)하는 단계를 포함한다.
먼저, 구동 주파수를 변경한다(S110).
본 실시예에 따른 타이밍 제어부는 이전 프레임에서 제1 구동 주파수로 구동되는 상태일 수 있다. 여기서, 타이밍 제어부는 구동 주파수의 변경 여부를 판단할 수 있다. 예시적으로, 타이밍 제어부는 현재 입력된 영상 신호(R, G, B)를 이전 프레임의 영상 신호와 비교하여 정지 영상인지 동영상인지를 판별할 수 있다. 타이밍 제어부는 입력된 영상(R, G, B)이 정지 영상인 경우 전력 소비를 절감하기 위해 구동 주파수를 저 주파수로 변경하고, 동영상인 경우에는 구동 주파수를 고 주파수로 변경하는 것을 판단할 수 있다. 다만, 타이밍 제어부가 구동 주파수의 변경 여부를 판단하는 방법은 상술한 것에 한정되는 것은 아니다. 타이밍 제어부는 상기 제1 구동 주파수와 상이한 제2 구동 주파수로 변경을 결정하고 상기 제2 구동 주파수에 대응하는 스캔 개시 신호를 생성할 수 있다.
이어서, 사용자의 눈 깜박임을 감지한다(S120).
외부 센서(미도시)는 사용자의 눈을 스캔할 수 있으며, 스캔된 이미지 데이터를 눈 깜빡임 감지 신호로 타이밍 제어부에 제공할 수 있다. 타이밍 제어부는 상기 눈 깜빡임 감지 신호를 분석하여 사용자의 눈 깜빡임 여부를 판단할 수 있다. 타이밍 제어부는 사용자의 눈꺼풀이 동공을 덮은 비율로써 사용자의 눈 깜빡임 여부를 판단할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 타이밍 제어부는 눈꺼풀이 동공의 3/4 이상을 가린 경우를 눈 깜빡임으로 판단할 수 있다. 다만, 눈 깜빡임의 판단 방법은 상술한 것에 한정되는 것은 아니다.
마지막으로, 스캔 개시 신호를 출력한다(S130).
타이밍 제어부는 눈 깜빡임에 대응하여 상기 제2 구동 주파수에 대응하는 스캔 개시 신호를 출력할 수 있다. 즉, 생성된 제2 구동 주파수에 대응하는 스캔 개시 신호를 눈 깜박임으로 판단하는 것과 동시에 출력할 수 있다. 이에 따라 주파수 변동 시 발생되는 플리커(F)는 사용자에게 실질적으로 시인되지 않을 수 있다.
이러한, 타이밍 제어부는 MCU(Micro Controller Unit)을 포함할 수 있다. 즉, 눈 깜빡임에 대한 판단은 중앙 연산 장치(Application Processor, AP)를 거치지 않고 상기 MCU에서 수행될 수 있다. 즉, MCU가 상술한 연산을 수행함에 따라 중앙 연산 장치(Application Processor, AP)로의 전송에 필요한 전송 시간을 줄일 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 구동 방법은 보다 신속한 데이터 처리를 제공할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 타이밍 제어부의 구동 방법은 제2 구동 주파수에 대응하는 스캔 개시 신호를 출력한 이후, 사용자의 눈 깜박임에 대응되는 주파수의 스캔 개시 신호를 생성하고 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 저 주파수에 대응하는 스캔 개시 신호가 출력된 다음 프레임부터의 스캔 개시 신호는 사용자의 눈 깜빡임에 대응하는 주기로 형성될 수 있다. 이에 따라 저 주파수 구동시, 불균일한 데이터 전압의 충전에 따라 발생될 수 있는 플리커 또한 사용자의 눈에 실질적으로 시인되지 않을 수 있다. 따라서, 소비 전력은 절감하면서도 실질적인 표시 품질의 향상 효과를 제공할 수 있다.
또한, 스캔 개시 신호의 주파수가 최소 구동 주파수보다 작은 주파수인 경우, 표시부의 휘도 저하가 발생될 수 있다. 따라서 몇몇 실시예서 구동 방법은 상기 사용자의 눈 깜빡임에 대응되어 생성된 스캔 개시 신호의 주파수가 최소 구동 주파수보다 작은 주파수인 경우, 제1 구동 주파수에 대응되도록 스캔 개시 신호를 변경하여 출력할 수 있다. 즉, 다시 고 주파수 구동을 하여 저하된 휘도를 높일 수 있다.
나아가, 몇몇 실시예의 구동 방법은 상기와 같은 경우 감소된 휘도를 측정하여 이를 데이터 계조를 높임으로 보상할 수 있다.
그 밖에 타이밍 제어부의 구동 방법에 대한 다른 설명은 도 1 내지 도 8의 표시 장치에 포함된 동일한 명칭을 갖는 설명들과 실질적으로 동일하므로 생략하도록 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10, 20: 표시 장치
110, 210: 타이밍 제어부
111, 211: 제1 제어부
112, 212: 제2 제어부
120: 표시부
130: 스캔 구동부
140: 데이터 구동부
PX: 화소

Claims (20)

  1. 제1 구동 주파수를 상기 제1 구동 주파수와 상이한 제2 구동 주파수로 변경하는 구동 주파수 변경 신호를 제공하는 제1 제어부; 및
    상기 구동 주파수 변경 신호를 인가받고, 상기 제2 구동 주파수에 대응되는 스캔 개시 신호를 생성하는 제2 제어부를 포함하되,
    상기 제2 제어부는 사용자의 눈 깜박임에 대응하여 상기 스캔 개시 신호를 출력하는 타이밍 제어부.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 제어부는 단위 시간당 사용자의 눈 깜박임 발생 횟수가 최소 구동 주파수의 단위 시간당 리프레쉬 횟수보다 적은 경우,
    상기 제1 구동 주파수에 대응되도록 상기 스캔 개시 신호를 변경하여 출력하는 타이밍 제어부.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 제어부는 휘도 측정부에서 제공되는 휘도 데이터에 따라 영상 신호의 계조값을 보정하여 영상 데이터를 생성하는 타이밍 제어부.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 제어부는 사용자의 눈꺼풀이 동공의 3/4 이상을 가릴 때, 상기 스캔 개시 신호를 출력하는 타이밍 제어부.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 구동 주파수는 고 주파수이고 상기 제2 구동 주파수는 저 주파수인 타이밍 제어부.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 고 주파수는 60Hz 이상의 주파수이며, 상기 저 주파수는 1Hz 이하의 주파수인 타이밍 제어부.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 제어부는 MCU(Micro Controller Unit)인 타이밍 제어부.
  9. 매트릭스 배열된 복수의 화소를 포함하는 표시부 및
    상기 표시부를 제어하는 타이밍 제어부를 포함하되,
    상기 타이밍 제어부는 제1 구동 주파수를 상기 제1 구동 주파수와 상이한 제2 구동 주파수로 변경하는 구동 주파수 변경 신호를 제공하는 제1 제어부; 및
    상기 구동 주파수 변경 신호를 인가받고, 상기 제2 구동 주파수에 대응되는 스캔 개시 신호를 생성하는 제2 제어부를 포함하고,
    상기 제2 제어부는 사용자의 눈 깜박임이 감지되면 상기 스캔 개시 신호를 출력하는 표시 장치.
  10. 삭제
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 제어부는 단위 시간당 사용자의 눈 깜박임 발생 횟수가 최소 구동 주파수의 단위 시간당 리프레쉬 횟수보다 적은 경우,
    상기 제1 구동 주파수에 대응되도록 상기 스캔 개시 신호를 변경하여 출력하는 표시 장치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 표시부의 휘도를 측정하는 휘도 측정부를 더 포함하되,
    상기 제1 제어부는 상기 휘도 측정부에서 제공되는 휘도 데이터에 따라 영상 신호의 계조값을 보정하여 영상 데이터를 생성하는 표시 장치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 제어부는 사용자의 눈꺼풀이 동공의 3/4 이상을 가릴 때, 상기 스캔 개시 신호를 출력하는 표시 장치.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 제어부는 MCU(Micro Controller Unit)인 표시 장치.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 표시부에 상기 스캔 개시 신호에 따른 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부 및
    상기 스캔 신호에 대응하여 상기 표시부에 인가되는 데이터 전압을 제공하는 데이터 구동부를 더 포함하는 표시 장치.
  16. 이전 프레임에서 구동 중인 제1 구동 주파수와 상이한 제2 구동 주파수에 대응하는 스캔 개시 신호를 생성하는 단계;
    사용자의 눈 깜박임을 감지하는 단계; 및
    상기 사용자의 눈 깜박임에 대응하여 상기 스캔 개시 신호를 출력하는 단계를 포함하는 타이밍 제어부의 구동 방법.
  17. 삭제
  18. 제16 항에 있어서,
    단위 시간당 사용자의 눈 깜박임 발생 횟수가 최소 구동 주파수의 단위 시간당 리프레쉬 횟수보다 적은 경우,
    상기 제1 구동 주파수에 대응되도록 상기 스캔 개시 신호를 변경하여 출력하는 단계를 더 포함하는 타이밍 제어부의 구동 방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 제2 구동 주파수에 대응하는 스캔 개시 신호를 출력한 이후,
    화상이 표시되는 표시부의 휘도를 측정하고, 측정된 휘도 데이터에 따라 영상 신호의 계조값을 보정하는 단계를 더 포함하는 타이밍 제어부의 구동 방법.
  20. 삭제
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