KR101786649B1 - 화상 통신 장치 - Google Patents

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KR101786649B1
KR101786649B1 KR1020160055583A KR20160055583A KR101786649B1 KR 101786649 B1 KR101786649 B1 KR 101786649B1 KR 1020160055583 A KR1020160055583 A KR 1020160055583A KR 20160055583 A KR20160055583 A KR 20160055583A KR 101786649 B1 KR101786649 B1 KR 101786649B1
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timing controller
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transmission
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신야 스즈키
켄조 코니시
마사히로 가토
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가부시키가이샤 세레브렉스
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Abstract

타이밍 컨트롤러 측에서 디스플레이의 소비 전력을 저감시키는 기술을 제공한다. P2P형 전송 방식으로 연결된 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버를 구비하는 화상 통신 장치에 있어서, 타이밍 컨트롤러는 유효 기간과 블랭킹 기간을 포함하는 외부 인에이블 신호에 응답하여 영상 데이터를 출력한다. 영상 데이터에는 유효 기간 동안 영상을 표시하기 위한 표시 데이터와 블랭킹 기간 동안에 영상의 표시를 휴지(休止)하기 위한 휴지 데이터가 포함된다. 타이밍 컨트롤러는 여러 소스 드라이버에 영상 데이터를 전송하는 데이터 송신부와, 외부 인에이블 신호의 블랭킹 기간 동안에 데이터 송신부에서 소스 드라이버로의 영상 데이터의 전송을 정지시키는 블랭킹 기간 데이터 제어부 등을 포함한다. 또한, 타이밍 컨트롤러는 유효 기간 중의 1수평 기간 내에 영상 데이터의 전송을 정지하는 기간을 형성하고, 영상 데이터의 전송이 정지하고 있는 동안 해당 타이밍 컨트롤러로부터 소스 드라이버에 인가되는 전압을 차단하여 해당 타이밍 컨트롤러로부터 소스 드라이버로의 전송을 완전히 정지시킨다.

Description

화상 통신 장치{Image Communication Device}
본 발명은 액정 패널 모듈에 화상 데이터를 전송하기 위한 화상 통신 장치에 관한 것이다.
모바일 기기에서는 소비전력 절감에 의한 배터리 구동시간을 길게 하는 것이 상품부가 가치를 크게 향상시킨다. 따라서 모바일 기기를 제조하는 각 업체는 저소비 전력화의 대책에 주력하고 있다. 또한 패널의 해상도 향상에 따라 데이터 처리량 및 주파수는 증가 일로를 걸어, 소비전력은 큰 과제가 되고 있다. 그래서 예를 들어 노트북에서 GPU(Graphics Processing Unit)에 VESA(Video Electronics Standard Association) 규정의 eDP(embedded DisplayPort)를 채용하고, PSR(Panel Self Refresh) 기능을 이용함으로써, 그리기(描: 묘화: 이하 그리기라고 한다) 데이터에 일정 기간 변화가 없는 경우는 GPU에서 타이밍 컨트롤러에의 그리기 데이터의 전송을 정지시키고, 타이밍 컨트롤러 측의 프레임 메모리에서 패널 모듈을 구동한다. 이처럼 GPU측에서 소비전력 저감을 도모하는 기술은, 종래부터 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌1).
일본특개 2007-286807호 공보
그러나 타이밍 컨트롤러를 포함한 패널 모듈 측에 관해서는, 소비전력 저감을 위한 대책이 거의 취해져 있지 않은 것이 현상이다.
또한, 중소형 디스플레이 패널용 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버 사이의 인터페이스에서는 지금까지 mini-LVDS 등이 많이 사용되어 왔다. 그러나 최근의 고해상도 디스플레이 패널은 기준 신호인 클럭 및 전송 데이터가 분리되어 있는 것이 원인이 되어 발생하는 전송로 상의 타이밍의 차이(벗어남)인 스큐(skew)가 문제가 되어, mini-LVDS 등은 사용되지 않게 된다.
이 때문에, 클럭과 데이터를 중첩시킨 P2P(Point-to-Pont) 형의 1:1 전송 방식이 주류를 이루고 있다. 단, 향후 디스플레이의 해상도가 점점 증가하는 것을 감안하면, 이와 같은 P2P형의 전송에 있어서도 특히 소비전력의 저감이 급선무이며, 새로운 해결책이 기대되고 있는 상황이다.
그래서, 본 발명은 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버 사이의 인터페이스의 전송 방법을 연구함으로써, 액정 패널 모듈 등의 저소비 전력화를 도모할 수 있는 화상 통신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기본적으로, 타이밍 컨트롤러(송신 장치)를 마스터로 하여, 화상 입력 신호를 실시간으로 파악하고, 소스 드라이버를 포함한 디스플레이 패널 측의 전송 시스템 전체를 실시간으로 제어한다. 이에 따라, 본 발명은, 타이밍 컨트롤러에서 소스 드라이버에 불필요한 데이터 전송을 줄여, 디스플레이 패널의 소비 전력을 최소화한다.
본 발명은 화상 통신 장치에 관한 것이다.
본 발명의 화상 통신 장치는 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버를 구비하고 있다.
타이밍 컨트롤러는, 수평 동기 신호에 대응하는 유효 기간과 블랭킹 기간을 포함하는 외부 인에이블 신호에 응답하여, 영상 데이터를 소스 드라이버로 출력하기 위한 전자 기기이다. 여기서 말하는 영상 데이터는 인에이블 신호의 유효 기간 동안 영상을 표시하기 위한 표시 데이터와 인에이블 신호의 블랭킹 기간 동안에 영상의 표시를 휴지(休止)하기 위한 휴지 데이터가 포함된다.
소스 드라이버는, 영상 데이터를 수신하여 디스플레이 패널의 여러 소스 라인을 구동하기 위한 전자 기기이다.
본 발명에서, 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버는 클럭 신호와 영상 데이터를 중첩시켜 전송하는 P2P형 전송 방식으로 연결된다. 즉, 타이밍 컨트롤러는 소스 드라이버에 대해 클럭 신호와 영상 데이터를 중첩하여 1개의 신호 선으로 송신하는 구성이다.
여기서, 타이밍 컨트롤러는 데이터 송신부와 블랭킹 기간 데이터 제어부를 포함한다.
데이터 송신부는 여러 소스 드라이버에 영상 데이터를 전송하기 위한 요소이다.
블랭킹 기간 데이터 제어부는, 외부 인에이블 신호에 따라 블랭킹 기간 동안에 데이터 송신부에서 드라이버로 영상 데이터의 전송을 정지시키기 위한 요소이다. 즉, 블랭킹 기간 데이터 제어부는 블랭킹 기간 동안은 표시 데이터와 휴지 데이터를 포함한 영상 데이터의 전송을 완전히 정지시킨다. 또한, 타이밍 컨트롤러는 유효 기간 중의 1수평 기간 내에 상기 영상 데이터의 전송을 정지하는 기간을 형성한다. 그리고, 영상 데이터의 전송이 정지하고 있는 동안, 해당 타이밍 컨트롤러로부터 소스 드라이버에 인가되는 전압을 차단하고, 해당 타이밍 컨트롤러에서 소스 드라이버로의 전송을 완전히 정지시킨다.
상기 구성과 같이, 블랭킹 기간 동안에 영상 데이터(특히 휴지 데이터)의 전송을 정지시킴으로써 타이밍 컨트롤러의 기능에 따라, 디스플레이 패널의 저소비전력화를 실현할 수 있다. 즉 일반적인 타이밍 컨트롤러는 외부 인에이블 신호의 블랭킹 기간 동안에서도 디스플레이 패널의 여러 소스 라인을 구동시키는 여러 소스 드라이버의 타이밍을 동기화시키기 위해 각 소스 드라이버에 대하여 휴지 데이터를 계속 전송한다. 그러나 블랭킹 기간 중은 디스플레이 패널의 소스 라인은 화상의 표시에 관여하는 것이 아니라 그 블랭킹 기간 중까지 소스 라인에 데이터를 송신하고 있으면 소비 전력에 낭비가 발생한다. 따라서, 본 발명에서는 블랭킹 기간 동안에는 표시 데이터 및 휴지 데이터를 포함한 영상 데이터의 전송을 완전히 정지시킨다. 이에 따라, 타이밍 컨트롤러 측의 구성에서, 디스플레이 패널의 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 이에 더하여, 본 발명의 타이밍 컨트롤러는, 유효 기간 동안 표시 데이터를 고속으로 출력함으로써1수평 기간 내에 영상 데이터의 전송을 정지하는 기간을 형성한다.
그리고 타이밍 컨트롤러는 1수평 기간의 영상 데이터의 전송이 정지하고 있는 동안 해당 타이밍 컨트롤러(11)로부터 해당 소스 드라이버(12)에 인가되는 전압을 차단하고, 해당 타이밍 컨트롤러(11)로부터 해당 소스 드라이버(12)에의 전송을 완전히 정지시킨다. 이처럼 외부 인에이블 신호(DE)의 수직 블랭킹 기간 동안뿐만 아니라 외부 인에이블 신호(DE)의 수평 블랭킹 기간 중에도 영상 데이터의 전송을 정지하는 기간을 형성하고, 타이밍 컨트롤러(11)에서 소스 드라이버(12)로의 데이터 전송을 세밀하게 정지시킴으로써, 더욱 효율적으로 액정 패널 모듈의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
본 발명에서 타이밍 컨트롤러는 PSR 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다. PSR 제어부는 타이밍 컨트롤러가 셀프 리프레시(PSR : Panel Self Refresh) 모드임을 검출한 때 데이터 송신부에서 소스 드라이버에 전송하는 영상 데이터의 프레임 레이트를 저하시킨다.
PSR모드는 타이밍 컨트롤러에 영상 데이터를 입력하는 GPU가 표시 화면에 변화가 없다고 판단했을 경우, 이 GPU에서 타이밍 컨트롤러로 정지 영상 데이터의 전송을 정지시키고, 타이밍 컨트롤러 측의 프레임 메모리에서 디스플레이 패널을 구동하고 있는 기간이다. 따라서 PSR모드에서는 GPU가 내부에서 정지 화면을 생성하고 타이밍 컨트롤러에 송신할 때에 필요한 동작 전력을 줄일 수 있다. 단, 일반적인 PSR모드에서는 타이밍 컨트롤러에 의한 디스플레이 패널의 구동 제어에 변화는 없고, 타이밍 컨트롤러 측의 소비 전력은 저감되지 않는다. 그래서 상기 구성과 같이, 타이밍 컨트롤러가 PSR모드임을 검출하고, 그 경우에는 타이밍 컨트롤러에 의해 영상 데이터의 프레임 레이트를 저감시키도록 함으로써, 타이밍 컨트롤러 측의 제어로 디스플레이 패널의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
본 발명에서 PSR 제어부는 프레임 레이트에 대응한 최적의 Vcom 설정값을 파악하고 있으며, 프레임 레이트를 저하시킨 때, 프레임 레이트에 대응하는 최적인 Vcom 설정값을 데이터 송신부를 통해 소스 드라이버에 송신하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 영상 데이터의 프레임 레이트를 낮추면 종종 플리커 노이즈가 디스플레이 패널에 발생할 수 있다. 이 플리커 노이즈는 디스플레이 패널의 Vcom(액정 패널의 공통 전압)의 변동이 원인이 되어 발생한다. 그래서 타이밍 컨트롤러 측에서 프레임 레이트에 대응한 최적의 Vcom 설정값을 파악해두고, 프레임 레이트의 변화에 맞추어, 최적의 Vcom 설정값을 소스 드라이버에 명령으로 송신한다. 이에 따라 디스플레이 패널에 생기는 플리커 노이즈를 억제할 수 있다.
본 발명에서 타이밍 컨트롤러는 라인 솎아냄(추림) 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 라인 솎아냄 제어부는, 어느 화상 프레임에서 데이터 송신부에서 여러 소스 드라이버의 각각에 전송하는 여러 화상 라인 중 적어도 2개 이상의 화상 라인의 전송을 정지시키는 제어를 행한다.
상기 구성과 같이, 예를 들어 디스플레이 패널의 표시 화상에 변화가 없는 경우 여러 소스 드라이버에 송신하는 화상 라인의 일부를 솎아내는(추리는) 것으로, 디스플레이 패널의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
본 발명에서 타이밍 컨트롤러는, 정지 화상 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
정지 화상 제어부는 데이터 송신부에서 소스 드라이버에 전송하는 영상 데이터가 정지 화상인 것을 검출한 때에 그 영상 데이터에 변화가 있을 때까지 동안, 데이터 송신부에서 소스 드라이버에의 영상 데이터의 전송을 정지시킨다.
상기 구성과 같이, 디스플레이 패널에 정지 화상이 표시되고 있는 경우에는 화면을 개서(改書)할 필요가 없기 때문에 그 화면이 변화할 때까지 데이터 송신부에서 드라이버로의 영상 데이터의 전송을 정지시킬 수 있다. 이에 따라 디스플레이 패널의 소비 전력이 저하된다.
본 발명에서, 타이밍 컨트롤러는 라인 비교부와 데이터 전송 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
라인 비교부는 어느 화상 프레임에서 데이터 송신부에서 여러 소스 드라이버의 각각에 전송하는 여러 화상 라인에 동일한 화상 라인이 있는지 여부를 판정한다.
데이터 전송 제어부는 라인 비교부에 의해 동일하다고 판단되는 여러 화상 라인에 대해서는 그 일부 또는 전부를 데이터 송신부를 통해 소스 드라이버로 동시에 전송한다.
상기 구성과 같이 동일한 화상을 표시하기 위한 여러 화상 라인에 대해서는 동시에 소스 드라이버로 전송함으로써, 다음 전송까지의 기간을 길게 할 수 있다. 이와 같이, 다음 전송까지의 기간, 소스 드라이버로의 전송을 정지시킴으로써 소비 전력을 억제할 수 있다.
본 발명에서, 타이밍 컨트롤러는, 프레임 비교부와 데이터 전송 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
프레임 비교부는, 제1 화상 프레임과 이에 연속하는 제2 화상 프레임에서, 그 일부 또는 전부에 동일한 화상이 되는 부분이 존재하는지 여부를 판정한다.
데이터 전송 제어부는 프레임 비교부에 의해 동일한 화상이라고 판단된 부분에 대해서는, 그 화상에 변화가 있을 때까지 데이터 송신부에서 소스 드라이버로의 영상 데이터의 전송을 정지시킨다.
상기 구성과 같이 전후 화상 프레임의 일부 또는 전부에 변화가 없는 경우에는, 그 화상에 변화가 생길 때까지 그 변화가 없는 부분에 대한 데이터 전송을 정지시킴으로써 소비 전력을 억제할 수 있다.
본 발명에서, 타이밍 컨트롤러는 소스 드라이버 개별 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 소스 드라이버 개별 제어부는 여러 소스 드라이버의 각각에 영상 데이터를 전송하는 데이터 송신부를 소스 드라이버마다 개별적으로 제어한다.
상기 구성과 같이, 타이밍 컨트롤러에 의해 여러 소스 드라이버를 개별적으로 제어함으로써 영상 데이터의 전송이 불필요한 소스 드라이버에 대해서는, 개별적으로 영상 데이터 전송을 정지시킬 수 있다. 그 때문에 보다 세밀하계 데이터 전송의 낭비를 줄일 수 있다.
본 발명에서 타이밍 컨트롤러는 소스 드라이버의 전압을 실시간으로 제어할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 구성과 같이, 타이밍 컨트롤러에 의해 소스 드라이버의 전압을 실시간으로 제어함으로써 종래의 고정 설정에 비하여, 보다 세밀하게 전력을 절감할 수 있다.
본 발명은, 모바일 기기 등의 디스플레이 모듈에서, 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버 사이 인터페이스의 전송 방법을 연구함으로써, 저소비전력의 디스플레이 패널 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화상 통신 장치를 구비한 디스플레이 모듈의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 GPU측의 저소비전력의 기술로 알려져 있는 PSR(Panel Self Refresh) 모드를 설명한 도면으로, PSR 모드는, 그리기(描: 묘화) 데이터에 일정 기간 변화가 없는 경우는 GPU와 타이밍 컨트롤러에 그리기 데이터의 전송을 정지시키고, 타이밍 컨트롤러 측에서 패널 모듈을 구동함으로써, GPU측의 소비 전력 저감을 하는 기술이다.
도 3은 타이밍 컨트롤러를 포함하는 패널 모듈 측에서 저소비 전력화의 대책이 취해져 있지 않은 현상을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 3은 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버 사이의 인터페이스의 전송 방법을 연구함으로써 저소비전력의 액정 패널 모듈을 제공한다고 하는, 본 발명의 기본 구성을 나타내고 있다.
도 4는 타이밍 컨트롤러의 내부 블록도를 나타낸다.
도 5는 제1 실시예에서 블랭킹 기간 동안 타이밍 컨트롤러에서 소스 드라이버에 데이터 전송을 정지하는 제어를 나타내는 도면이다.
도 6은 제1 실시예에 있어서 동작 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7은 제2 실시예에서 ＰＳＲ(Panel Self Refresh) 모드 중에 프레임 레이트를 낮추는 제어를 나타내는 도면이다.
도 8은 제2 실시 형태에서 동작 흐름을 나타내는 도면이다.
도 9는 제2 실시예에서, 프레임 레이트를 낮춘 때 발생하는 플리커 노이즈의 대책을 나타내는 도면이다.
도 10은 제3 실시예에 있어서 제어의 개념을 나타내는 도면이다. 제3 실시예에서는 프레임 레이트를 유지하면서 표시하는 화상을 솎아냄으로써 소비 전력을 저감하는 제어를 한다.
도 11은 제3 실시예에 있어서 솎아냄 회로의 구성 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 10에 나타낸 제3 실시예에서 게이트 드라이버 제어 신호의 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 제3 실시예에 있어서 솎아냄 회로의 일례를 나타내고 있다. 도 13은 홀수 라인만을 출력하고, 짝수 라인만 솎아낼(추릴) 때의 게이트 드라이버의 타이밍 도면이다.
도 14는 제3 실시예에 있어서 솎아냄 회로의 다른 예를 나타내고 있다. 도 14는 프레임에 의해 솎아내는 라인을 바꿀 경우의 게이트 드라이버의 타이밍 도면이다.
도 15는 제3 실시예의 응용 예를 나타내고 있으며, 라인 솎아냄 방법을 연구함으로써, 총 변화량을 작게 하는 제어 예를 나타내고 있다. 도 15는 소정의 설정값을 미리 정해두고, 그 설정에 따라 라인을 솎아냄으로써, 소비 전력을 절감할 수 있음을 나타내고 있다.
도 16은, 제4 실시예의 구성의 개요를 나타내고 있다. 제4 실시예는 정지 화상 제어부를 이용하여 타이밍 컨트롤러 측에서 디스플레이 모듈을 저소비전력 모드로 한다.
도 17은 제4 실시예에 있어서 정지 화상 제어부의 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 제4 실시예의 응용 예를 나타내고 있으며, 정지 화상임을 부분적으로 판정함으로써 유연한 제어가 가능함을 나타낸 도면이다.
도 19는 제5 실시예의 제어 예를 나타낸 도면이다. 제5 실시예에서는 1프레임 내에서 동일 화상이 계속되는 라인에 대해서는 타이밍 컨트롤러에서 소스 드라이버로의 데이터 전송을 정지한다.
도 20은 제5 실시예에 있어서 라인 사이의 비교 회로의 구성 예 및 프레임 사이의 비교 회로의 구성 예를 나타내고 있다.
도 21은 제5 실시예의 제어 예를 나타내고 있다. 제5 실시예에서는 동일한 프레임 내에 동일한 화상이 존재한다고 판단되는 경우에, 타이밍 컨트롤러에서 게이트 드라이버로 일괄하여 라이트(기입)하는 명령을 보내고, 게이트 드라이버에서 해당 영역의 라인은 일괄 라이트한다. 이에 따라, 라이트 후 나머지 시간은 파워 세이브(절전)함으로써 소비 전력 절감이 가능하게 된다.
도 22는 제5 실시예에 있어서의 동작 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 23은 제6 실시예의 제어 예를 나타낸 도면이다. 제6 실시예에서는 여러 소스 드라이버를 실시간으로 개별적으로 제어한다.
도 24는 제7 실시예의 구성 예를 나타내고 있다. 제7 실시예에서는 타이밍 컨트롤러에서 소스 드라이버의 전압 제어를 실시간으로 할 수 있다.
이하, 도면을 이용하여 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다. 본 발명은 다음에 설명하는 예에 한정되는 것은 아니고 다음의 형태에서 당업자가 자명한 범위에서 적절하게 변경한 것도 포함한다. 본 발명은 다음에 설명하는 각 실시예를 적절히 조합할 수도 있으며, 각 실시 형태를 단독으로 사용할 수도 있다.
[영상 통신 장치의 바람직한 실시예]
도 1은 본 발명에 따른 화상 통신 장치1을 구비한 디스플레이 모듈의 전체 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 여기에서는 도 1을 참조하여 화상 통신 장치1의 기본 구성에 대해 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화상 통신 장치(1)는 기본적으로 타이밍 컨트롤러(11)(TCON)와 여러 소스 드라이버(12)(SD)를 구비할 수 있다. 또한, 본 발명의 화상 통신 장치(1)에는 더욱이 게이트 드라이버(13)(GD)나 플렉시블 프린티드 케이블(FPC)이 포함될 수도 있다. 한편, 본 발명의 화상 통신 장치(1)에는 영상 신호를 생성하는 그래픽 처리 장치(GPU)나 영상을 표시하는 액정 디스플레이 패널(LCD) 등은 기본적으로는 포함되지 않는다.
타이밍 컨트롤러(11)는 GPU에서 송신된 그리기(描) 데이터를 액정 패널의 타이밍에 맞게 각종 타이밍 신호를 생성하는 집적 회로(LSI: large-Scale Integration)이다. 타이밍 컨트롤러(11)는 소스 드라이버(12) 및 게이트 드라이버(13)에 연결되며, 이들 각 드라이버를 구동시키는 제어를 한다. 타이밍 컨트롤러(11)는 GPU등의 외부 장치로부터 제공되는 데이터 인에이블 신호(DE)에 따라 소스 드라이버(12)에 영상 데이터를 전송하기 위한 제어 신호를 생성한다. 데이터 인에이블 신호에는 유효 기간과 블랭킹 기간이 포함되며, 이들 유효 기간과 블랭킹 기간이 주기적으로 반복된다.
소스 드라이버(12)는 디스플레이 패널을 구동하기 위한 드라이버 IC이며, 행 방향 데이터 선을 구동하기 위한 요소이다. 즉, 소스 드라이버(12)는 디스플레이 패널을 구성하는 복수의 소스 라인에 연결된다. 따라서, 소스 라인(12)은 타이밍 컨트롤러(11)로부터 영상 데이터 및 행 방향의 시작 신호를 수신하여, 디스플레이 패널의 여러 소스 라인을 구동할 수 있다.
게이트 드라이버(13)는 디스플레이 패널을 구동하기 위한 드라이버 IC이며, 열 방향의 데이터 선을 구동하기 위한 요소이다. 즉, 게이트 드라이버(13)는 디스플레이 패널을 구성하는 복수의 게이트 라인에 연결된다. 따라서 게이트 드라이버(13)는 타이밍 컨트롤러(11)로부터 열 방향의 시작 신호를 수신하여 디스플레이 패널의 복수의 게이트 라인을 구동할 수 있다.
본 발명에 따른 본 발명의 화상 통신 장치(1)의 바람직한 예는, 타이밍 컨트롤러(11)(송신 장치)가 마스터가 되고, 화상 입력 신호를 실시간으로 파악하고, 각 드라이버(12, 13)를 포함한 전송 시스템 전체를 실시간으로 제어하는 것이다. 이에 따라, 타이밍 컨트롤러(11)에서 각 드라이버(12,13)에 불필요한 데이터 전송을 줄여, 디스플레이 패널의 소비 전력을 최소화할 수 있다.
도 2에, 종래부터 알려지고 있는 GPU측의 저소비전력의 기구를 나타낸다. GPU에는 eDP(embedded DisplayPort)상에서 동작하는 PSR(Panel Self Refresh)이 사용되고 있다. PSR은 그리기 데이터에 일정 기간 변화가 없는 경우는 GPU와 타이밍 컨트롤러로의 그리기 데이터의 전송을 정지시키고, 타이밍 컨트롤러 자체로 패널 모듈을 구동함으로써 GPU측의 소비 전력 저감을 하는 기술이다. 한편, 타이밍 컨트롤러를 포함한 패널 모듈 측에 관해서는, PSR 기능을 사용해도 소비 전력의 저감에는 기여하지 않아, 거의 대책이 맞지 않은 상황이다.
도 3은 본 발명의 기본 개념을 나타낸 도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명은, 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버 사이의 인터페이스의 전송 방법을 연구함으로써 저소비전력의 액정 패널 모듈을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
도 4는 타이밍 컨트롤러(11)의 내부 요소를 상세하게 나타낸 블록도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(11)는 데이터 수신부(41), PSR 제어부(42) 프레임 메모리(43), 정지 화상 제어부(44), 라인 비교부(45), 프레임 비교부(46), 라인 솎아냄 제어부(47), 블랭킹 기간 데이터 제어부(48), 소스 드라이버 개별 제어부(49), 게이트 드라이버 개별 제어부(410), 데이터 송신부(411), 및 전송 데이터 제어부(412)를 포함할 수 있다.
데이터 수신부(41)는, 예를 들어 노트북 PC의 GPU와 같은 외부 장치에서 송신된 화상 데이터 등을 수신하기 위한 요소이다.
PSR 제어부(42)는 PSR모드 상태의 제어를 하기 위한 요소이다. 우선, GPU가 일정 기간에 걸쳐 정지 화상을 생성하고 있는 경우, 이 GPU에서 타이밍 컨트롤러(11)로 PSR모드의 명령이 송신된다. 이 명령을 GPU에서 수신하면 PSR 제어부(42)는 PSR모드의 제어를 시작한다. 구체적으로는 PSR 제어부(42)는, PSR모드임을 인식하면 PSR모드의 대상이 되는 정지 화상의 프레임 데이터를 프레임 메모리(43)에 저장한다. 그리고 PSR 제어부(42)는, 프레임 메모리(43)에 저장된 프레임 데이터를 읽어 디스플레이 패널(LCD)을 제어한다. 이와 같이, PSR모드에서는 프레임 메모리(43)에 저장되어 있는 프레임 데이터에 기초하여 타이밍 컨트롤러(11) 자신이 디스플레이 패널의 개서를 실시한다. 이 때문에, GPU에서 타이밍 컨트롤러(11)로 프레임 데이터를 반복 송신할 필요가 없게 되어, GPU를 대기 상태로 둘 수 있다. 따라서 PSR모드로 이행함으로써 GPU를 구비한 노트북 PC 전체적으로서는 소비 전력을 줄일 수 있다.
프레임 메모리(43)는 타이밍 컨트롤러(11)에 설치된 임시 기억 장치이다. 프레임 메모리(43)에는 상술한 바와 같이, PSR모드 시에 타이밍 컨트롤러(11)로부터 디스플레이 패널에 표시되는 화상 데이터(프레임 데이터)가 저장된다.
정지 화상 제어부(44)는 타이밍 컨트롤러 측에서 GPU로부터 입력 된 화상이 정지 화상인지 동화상인지를 판정하기 위한 요소이다. 상세하게는 후술하는 바와 같이, 정지 화상 제어부(44)는 GPU에서 입력된 화상이 정지 화상이라고 판정한 경우 그 취지의 정보를 라인 솎아냄 제어부(47)에 전달한다. 라인 솎아냄 제어부(47)는 정지 화상 제어부(44)로부터의 지시에 따라, 데이터 솎아냄 동작을 하여 소비 전력의 저감을 도모한다. 또한 타이밍 컨트롤러(11)가 PSR을 지원하고 있지 않는 GPU에 연결되어 있는 경우라도, 이 타이밍 컨트롤러(11)에 정지 화상 제어부(44)를 설치하여, GPU에서 입력된 화상이 정지 화상인지 아닌지 여부를 판정함으로써, 타이밍 컨트롤러(11) 측의 판단으로 자동으로 PSR모드로 이행하는 것도 가능하다.
라인 비교부(45)는 GPU에서 송신된 화상 데이터를 구성하는 어느 특정 프레임에 포함되는 복수의 화상 라인을 비교하여, 동일한 화상 라인이 있으면 그 정보를 전송 데이터 제어부(412)로 전달하기 위한 요소이다. 라인 비교부(45)는, 예를 들어, 전후의 화상 라인을 비교하고, 어느 특정 화상 라인이 그 전의 화상 라인(또는 그 이후의 화상 라인)과 동일한 지 여부를 판정한다. 예를 들어, 라인 비교부(45)에 의해 어느 특정 화상 라인이 그 전의 화상 라인과 동일하다고 판정된 경우, 전송 데이터 제어부(412)는 그 특정 화상 라인에 대해서는 소스 드라이버(12)로의 전송을 정지하여 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
프레임 비교부(46)는, GPU에서 송신된 화상 데이터를 구성하는 복수의 프레임을 비교하여 동일한 프레임이 있으면 그 정보를 전송 데이터 제어부(412)로 전달하는 요소이다. 프레임 비교부(46)는 예를 들면, 전후의 프레임을 비교하여 어느 특정 프레임이 그 전의 프레임(또는 그 이후의 프레임)과 동일한 지 여부를 판정한다. 예를 들면, 프레임 비교부(46)에 의해 어느 특정 프레임이 그 전의 프레임과 동일하다고 판정된 경우, 전송 데이터 제어부(412)는 그 특정 프레임에 대해서는 소스 드라이버(12)로 전송을 정지하여, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
전송 데이터 제어부(412)는 상술한 바와 같이, 라인 비교부(45) 및/또는 프레임 비교부(65)로부터 받은 비교 결과 정보에 기초하여, 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)로 송신하는 데이터를 제어하기 위한 요소이다. 상술한 바와 같이, 전송 데이터 제어부(412)는 이전 라인과 동일한 라인 및/또는 이전 프레임과 동일한 프레임에 대해서는 소스 드라이버(12)로의 전송을 정지시켜 소비 전력의 저감을 도모한다.
라인 솎아냄 제어부(47)는, 예를 들면 PSR 제어부(42)가 PSR모드 중에 있다고 판단하는 경우 및/또는 정지 화상 제어부(44)가 GPU로부터 입력된 화상 데이터를 정지 화상이라고 판단한 경우, 본래의 화상 데이터로부터 일정한 비율로 화상 라인을 솎아냄(정리함)으로써 소비 전력을 줄이기 위한 요소이다.
블랭킹 기간 데이터 제어부(48)는 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)로 보내는 데이터에서, 수직 블랭킹 기간 및 수평 블랭킹 기간은 데이터 전송을 정지함으로써 소비 전력을 줄이기 위한 요소이다.
소스 드라이버 개별 제어부(49)는 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)에 화상 데이터 를전송할 때 여러 소스 드라이버(12)를 개별적으로 제어하기 위한 요소이다.
게이트 드라이버 개별 제어부(410)는 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)에의 화상 데이터 전송에서 여러 게이트 드라이버(13)를 개별적으로 제어하기 위한 요소이다. 게이트 드라이버 개별 제어부(410)는 예를 들면, 게이트 드라이버(13)로부터 디스플레이 패널(LCD)로의 기록 제어에 관하여 여러 라인이 동일한 데이터의 경우 여러 라인 일괄 기록하는 제어 신호를 생성한다.
데이터 송신부(411)는 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)에 대하여, 화상 데이터나 기타 명령 정보를 출력하기 위한 요소이다. 데이터 송신부(411)는 예를 들어, 고속 P2P (Point-to-Point) 출력부로서의 기능을 담당하는 요소이다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(11)와 소스 드라이버(12)는 클럭 신호와 영상 데이터를 중첩시켜 전송하는 P2P형 전송 방식으로 연결되어 있다. 즉, 본 발명의 타이밍 컨트롤러(11)는 클럭 신호와 영상 데이터를 별도의 신호선으로 소스 드라이버(12)로 송신하는 것이 아니라, 클럭 신호와 영상 데이터를 중첩하여 1개의 신호선으로 송신하는 구성으로 되어 있다.
[본 발명의 제1 실시예]
우선, 본 발명의 제1 실시예에 대하여 설명한다. 본 발명의 제1 실시예는 블랭킹 기간 동안 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)로 데이터 전송을 완전히 정지함으로써, 타이밍 컨트롤러(11)의 제어에 의하여 디스플레이 패널(LCD)의 소비 전력을 줄인다. 구체적으로 설명하면, GPU로부터 입력된 화상 신호에 따라 타이밍 컨트롤러(11)는 영상 동기 신호를 추출하거나 생성하거나 한다. 예를 들면, 도 5에 도시한 바와 같이, 이 영상 동기 신호에는 여러 소스 드라이버(12)를 동기(同期)하여 구동시키기 위한 수평 동기 신호(H: Hsync)와, 여러 게이트 드라이버를 동기하여 구동시키기 위한 수직 동기 신호(V: Vsync) 및 주기적으로 반복되는 유효 기간과 블랭킹 기간을 포함하는 외부 인에이블 신호(DE)가 포함된다. 유효 기간 및 블랭킹 기간은 기본적으로 수평 동기 신호에 대응한 것이다.
여기서, 도 5에 도시 된 바와 같이 일반적인 종래의 데이터 전송 처리에서, 타이밍 컨트롤러(11)는 외부 인에이블 신호(DE)의 유효 기간 내에 영상을 표시하기 위한 표시 데이터를 각 소스 드라이버(12)에 전송한다. 또한 타이밍 컨트롤러(11)는, 외부 인에이블 신호(DE)의 블랭킹 기간 내에, 영상의 표시를 휴지시키기 위한 휴지 데이터를 각 소스 드라이버(12)에 대하여 전송한다. 이와 같이, 타이밍 컨트롤러(11)는 외부 인에이블 신호(DE)에 따라 표시 데이터와 휴지 데이터로 구성되는 영상 데이터를 각 소스 드라이버(12)에 대하여 항상 전송하는 것이 일반적이었다. 즉, 타이밍 컨트롤러(11)는 유효 기간인지 블랭킹 기간인지에 관계 없이 각 소스 드라이버(12)에 대하여 전압을 계속 인가한다.
그러나 블랭킹 기간 내에는 영상의 표시가 휴지되어 있으며, 소스 드라이버(12)에 연결된 소스 라인에는 화상이 표시되지 않는다. 이 때문에, 블랭킹 기간 내에 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)에 전압을 인가하면, 불필요한 전력이 소비되게 된다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에서는 도 5에 도시 된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(11)에 블랭킹 기간 데이터 제어부(48)를 설치하고, 외부 인에이블 신호에 기초하여 블랭킹 기간 동안 데이터 송신부(411)에서 소스 드라이버(12)에 표시 데이터 및 휴지 데이터로 이루어진 영상 데이터의 전송을 완전히 정지시킨다. 즉, 블랭킹 기간 데이터 제어부(48)는 외부 인에이블 신호를 해석하여 블랭킹 기간을 특정하고, 이 블랭킹 기간 동안, 데이터 송신부(411)에서 소스 드라이버(12)에 인가되는 전압을 차단하여, 데이터 송신부(411)에서 소스 드라이버(12)로의 전송을 완전히 정지시킨다.
또한, 본 발명에서는 전술 한 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(11)와 소스 드라이버(12)는 P2P형 전송 방식으로 연결되기 때문에, 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)에 인가되는 전압을 차단하는 것은 영상 데이터뿐만 아니라 클럭 신호의 전송을 포함하는 모든 전송을 완전히 정지시키게 된다. 이와 같이, 본 발명은 영상 데이터의 전송이 정지된 동안 영상 데이터 및 클럭 신호의 전송을 완전히 정지시키는 것이기 때문에, 이 기간 동안의 소비 전력을 거의 제로로 하는 것이 가능하다. 그 결과, 타이밍 컨트롤러(11) 측에서 블랭킹 기간 동안의 화상 전송을 정지함으로써, 디스플레이 패널의 소비 전력을 저감시킬 수 있게 된다.
도 6은 제1 실시예에 따른 화상 통신 장치(1)의 동작 흐름을 나타내고 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이 먼저 GPU에서 타이밍 컨트롤러(11)에 화상 신호가 입력된다. 타이밍 컨트롤러(11)는, GPU로부터 입력된 화상 신호에 따라 수평 동기 신호(H: Hsync), 수직 동기 신호(V: Vsync) 및 외부 인에이블 신호(DE)를 포함하는 영상 동기 신호를 추출하거나 생성한다. 타이밍 컨트롤러(11)의 블랭킹 기간 데이터 제어부(48)는, 외부 인에이블 신호(DE)를 해석함으로써 그 속에 포함된 블랭킹 기간을 인식한다. 그리고 블랭킹 기간 데이터 제어부(48)는 블랭킹 기간 동안 데이터 송신부(411)를 제어하여, 이 데이터 송신부(411)에서 소스 드라이버(12)로의 데이터 전송을 정지시킨다. 이로 인해 타이밍 컨트롤러(11) 측의 제어로 디스플레이 패널의 소비 전력을 저감시킬 수 있게 된다.
또한 도 5의 하단에 나타내는 바와 같이 타이밍 컨트롤러(11)는, 영상 데이터에 포함되는 표시 데이터를 가능한한 빨리 송신하고, 휴지 데이터를 송신하는 기간을 길게 가지고, 그 휴지 데이터를 송신해야 할 기간 사이 데이터 전송을 정지시킨다. 즉, 타이밍 컨트롤러(11)는 유효 기간 동안 표시 데이터를 고속으로 출력함으로써 1수평 기간 내에 영상 데이터의 전송을 정지하는 기간을 형성한다. 그리고 타이밍 컨트롤러(11)는 1수평 기간 내의 영상 데이터의 전송이 정지하고 있는 동안, 해당 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)로 인가되는 전압을 차단하고, 해당 타이밍 컨트롤러(11)로부터 해당 소스 드라이버(12)로의 전송을 완전히 정지시킨다. 예를 들면, 영상 데이터에 포함되는 표시 데이터를 빠르게 송신하기 위해서는, 액정 디스플레이의 COG상에 있어서 TCON과 소스 드라이버 사이의 P2P(Point-to-Point) 인터페이스를 고속화시킨다. 이처럼 외부 인에이블 신호(DE)의 수직 블랭킹 기간 동안뿐만 아니라 외부 인에이블 신호(DE)의 수평 블랭킹 기간 중에도 영상 데이터의 전송을 정지하는 기간을 형성하고, 타이밍 컨트롤러(11)에서 소스 드라이버(12)로의 데이터 전송을 세밀하게 정지시킴으로써, 더욱 효율적으로 액정 패널 모듈의 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 타이밍 컨트롤러(11)는 수직 블랭킹 기간 중 및 수평 블랭킹 기간 모두에서 영상 데이터의 전송을 정지시키는 기능을 가진다. 또한, 전술한 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(11)와 소스 드라이버(12)는 P2P형 전송 방식으로 연결되기 때문에, 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)에 인가되는 전압을 차단함으로써 영상 데이터뿐만 아니라 클럭 신호의 전송을 포함한 모든 전송을 완전히 정지시킬 수 있으며, 이 정지 기간 동안의 소비 전력을 거의 제로로 하는 것이 가능하다.
[본 발명의 제2 실시예]
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명한다. 제2 실시예에서는 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, PSR(Panel Self Refresh) 모드중에 프레임 레이트를 낮추는 것으로 패널 모듈의 소비 전력을 저감한다. 구체적으로 설명하면, 타이밍 컨트롤러(11)의 PSR 제어부(42)는 PSR모드가 된 것을 인식한 때, 영상 데이터의 프레임 레이트를 실시간으로 저하시켜, 패널 모듈의 저소비 전력화를 도모한다. 즉, 전술한 바와 같이, 타이밍 컨트롤러 측은 영상 동기 신호(Hsync, Vsync, DE)를 추출하거나 생성할 수 있다. 이 영상 동기 신호에는 복수의 게이트 드라이버를 동기하여 구동시키기 위한 수직 동기 신호(V: Vsync)가 포함된다. 타이밍 컨트롤러(11)는, 이 수직 동기 신호의 타이밍을 제어함으로써, 프레임 레이트를 변화시키는 것이 가능하다. 도 7에 나타낸 예에서는 타이밍 컨트롤러(11) 측의 제어에 의해, 영상 데이터의 프레임 레이트를 60Hz에서 40Hz로 저하시키고 있다.
PSR 제어부(42)는 예를 들어, PSR모드 시작 명령이 GPU로부터 입력된 때, PSR모드가 시작되었음을 인식하고, 프레임 레이트를 저하시키도록 할 수 있다. 또한 PSR 제어부(42)는 영상 데이터를 구성하는 전후의 프레임이 동일한 지 여부를 해석하여 프레임이 동일한 기간이 소정 기간 이상 계속된 때에, PSR모드가 시작되었음을 인식하고, 프레임 레이트를 저하시키도록 할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(11) 측에서 프레임 레이트를 낮춤으로써 패널 모듈의 저소비 전력화를 도모할 수 있다.
단, 프레임 레이트를 낮추면 종종 플리커 노이즈가 표시 화면에 발생할 수 있다. 플리커 노이즈는, 패널의 Vcom(디스플레이 패널의 공통 전압)의 변동이 원인이다. 낮은 프레임 레이트로 이행하면 Vcom에 전압 변동이 발생한다. 이 전압 변동은 패널에 따라 다르다. 그래서 도 9에 나타내는 바와 같이, PSR 제어부(42)는 사전에 프레임 레이트와 Vcom 변동량을 평가하고 프레임 레이트에 대응하는 최적의 Vcom 설정값을 결정하여 두는 것이 바람직하다. PSR 제어부(42)는 PSR모드 이행시 프레임 레이트를 저하시키는 경우, 저하 후의 프레임 레이트에 대응하는 최적의 Vcom 설정값을 코맨드에 소스 드라이버(12)로 송신한다. 그리고 소스 드라이버(12)는 타이밍 컨트롤러(11)의 PSR 제어부(42)로부터 받은 Vcom 설정값에 기초하여 디스플레이 패널의 공통 전압을 제어한다. 이와 같이, 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)에 Vcom 설정값을 송신하고 이러한 타이밍 컨트롤러(11)에 의해 소스 드라이버(12)를 실시간으로 제어함으로써 디스플레이 패널에 발생하는 플리커 노이즈를 억제할 수 있다.
[본 발명의 제3 실시예]
다음으로, 본 발명의 제3 실시예에 대해 설명한다. 제3 실시예에서는 영상 데이터의 프레임 레이트는 떨어뜨리지 않고, 예를 들어 60Hz의 상태에서 화상 데이터를 구성하는 화상 라인을 솎음(정리함)으로써 소비 전력을 줄인다. 구체적으로 설명하면, 타이밍 컨트롤러(11)는 라인 솎아냄 제어부(47)를 포함한다. 라인 솎아냄 제어부(47)는 어느 화상 프레임에서 데이터 송신부(411)로부터 복수의 소스 드라이버(12)의 각각에 전송하는 여러 화상 라인 중 적어도2개 이상의 화상 라인의 전송을 정지시킨다.
예를 들면, 도 10에 나타낸 예에서는, 어느 화상 데이터를 구성하는 여러 화상 라인 중 절반의 화상 라인의 전송을 정지시키고 있다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 솎아냄(정리) 라인에 대해서는 타이밍 컨트롤러(11)에서 소스 드라이버(12)로의 전송을 정지시킨다. 이 때문에, 화상 라인을 솎아냄(정리함)으로써, 디스플레이 패널의 저소비 전력화를 도모할 수 있다. 또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1프레임에서는 홀수 화상 라인의 전송을 정지시킨다. 또한 제1프레임에 이은 제2 프레임에서는 짝수 화상 라인의 전송을 정지시킨다. 이와 같이, 특정 프레임의 화상 라인을 솎아낼(정리할) 때는, 그 이전 프레임에서 솎아내지 않은 화상 라인을 솎아내도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 화상 라인을 솎아낸 경우에도 시청자에 대하여 적절한 영상을 인식시킬 수 있다.
또한, 예를 들어 도 11에 나타낸 바와 같이, 라인 솎아냄 제어부(47)는 솎아내기 전 화상의 전체 라인을 입력 데이터로 하여 솎아냄 라인 제어 신호에 따라 입력 데이터의 선택/비선택을 한다. 그리고 라인 솎아냄 제어부(47)는 선택된 라인만을 솎아낸 후 데이터로 출력한다. 이에 따라, 라인 솎아냄 제어부(47)를 이용하여 최적의 라인만을 추릴 수 있다. 또한, 도 10 및 도 11에서는 하나의 프레임을 구성하는 여러 화상 라인 중 절반의 화상 라인의 전송을 정지시키는 예를 나타내고 있으나, 예를 들면, 그외에 1/3의 화상 라인의 전송을 정지시켜도 좋으며, 1/4의 화상 라인의 전송을 정지시켜도 좋다.
또한 제3 실시예에서, 라인 솎아냄 제어부(47)는 PSR 제어부(42)가 PSR모드임을 인식한 경우 또는 정지 화상 제어부(44)가 정지 화상을 검출한 경우에만 상술한 화상 라인을 솎아내는 처리를 시작하는 것으로 해도 된다. 단, 라인 솎아냄 제어부(47)는 항상 상술한 화상 라인을 솎아내는 처리를 하는 것이라도 좋다.
또한, 도 12에 디스플레이 패널의 게이트 방향의 구동 방법을 나타낸다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12) 및 게이트 드라이버(13)로 전송되는 영상 동기 신호는 선두에 게이트 스타트 펄스 신호가 있으며, 첫 번째 게이트 드라이버의 구동 타이밍을 결정한다. 또한 이 게이트 스타트 펄스 신호를 기점으로 하여 게이트 클럭과 게이트 인에이블 신호에 의해, 위에서 아래로 차례로 게이트 라인을 온(ON)해 간다. 일반적으로 게이트 신호는 어느 1라인밖에 온시키지 않는다.
도 13는 솎아내는 동작을 할 때의 게이트 드라이버의 타이밍도를 나타낸다. 도 13에서는 일례로 짝수 라인의 전송을 정지시키고 홀수 라인의 게이트 라인만 온(ON)시키도록 타이밍을 제어한다.
도 14에 프레임마다 솎아내는 라인을 가변하는 예를 나타낸다. 도 14에 나타내는 바와 같이 화상에 대응하여 전송을 정지하는 라인을 바꿈으로써, 소비 전력과 화질의 최적화를 도모할 수 있다.
도 15에 제3 실시예의 또 다른 예를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 짝수 라인의 솎아냄과 홀수 라인 솎아냄 등과 같이 간단하게 솎아낼 때에는, 출력 변화(소스 드라이버 출력 구동)의 횟수는 줄었지만 1회 변화량은 크고 총 변화량은 별로 내려가지 않기 때문에 전력 절감 효과가 작다는 문제가 있었다. 그래서 도 15의 하단에 나타내는 바와 같이, 라인 솎아냄 방법을 연구하고 총 변화량이 작아지도록, 솎아냄 방법의 설정값으로 미리 정해두고 그 설정값에 따라 라인을 솎아냄으로써 소비 전력을 절감할 수 있다. 도 15의 실시예에서는 전체 라인을 12라인씩으로 나눈다. 그리고 변화량 합계가 적게 되는 조합을 선택하여 1프레임에서 12라인 중에 4라인씩 구동한다. 이에 따라 3프레임에서 12라인 전부가 구동되도록 하고 있다. 이와 같이 솎아냄 라인에 대해서는, 임의로 설정하는 것이 가능하다.
또한 제3 실시예에서도 제2 실시예와 마찬가지로, 플리커 노이즈 대책을 실시할 수 있다. 예를 들면, 라인 솎아냄 제어부(47)는 사전에 프레임 레이트와 Vcom 변동량을 평가하고, 프레임 레이트에 대응하는 최적의 Vcom 설정값을 결정해 둔다. 예를 들면, 라인 솎아냄 제어부(47)는 60Hz의 프레임 레이트에서 1/2 화상 라인의 전송을 정지시키는 경우, 그 프레임 레이트는 30Hz와 동일한 것으로 인식한다. 그리고 라인 솎아냄 제어부(47)는 라인 솎아냄 후의 프레임 레이트에 대응하는 최적의 Vcom 설정값을 명령으로 소스 드라이버(12)로 송신한다. 이에 따라 화상 라인을 솎아낸 경우라도 디스플레이 패널의 공통 전압을 적절히 제어함으로써, 이 디스플레이 패널상에 발생하는 플리커 노이즈를 억제할 수 있다.
[본 발명의 제4 실시예]
이어서, 본 발명의 제4 실시예에 대해 설명한다. 제4 실시예에서는, GPU에서 입력된 그리기 데이터가 정지 화상인지 동화상인지를 타이밍 컨트롤러(11)에 의하여 판정하고, 정지 화상이면 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)로 데이터 전송을 정지함으로써 소비 전력을 절감한다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(11)는 GPU에서 입력된 그리기 데이터가 정지 화상인지 여부를 판단하기 위한 정지 화상 제어부(44)를 포함한다. 또한, 도 17에 도시 된 바와 같이, 예를 들어 정지 화상 제어부(44)는 복수의 프레임 내의 화상 라인을 비교하는 비교 회로를 가진다. 비교 회로는 예를 들면, 최신의 입력 프레임 데이터(프레임n)의 CRC(Cyclic Redundancy Check: 순환 중복 검사)의 처리 결과와 그 이전 프레임의 CRC(프레임 n-1)의 처리 결과를 비교한다. 양자가 일치하면 2개의 프레임은 동일하며 화상에 변화가 생기지 않은 것을 알 수 있다. 따라서, 정지 화상 제어부(44)는 GPU에서 입력된 그리기 데이터가 정지 화상이라고 판단할 수 있다. 그리고 정지 화상 제어부(44)는 그리기 데이터가 정지 화상이라고 판단한 경우 GPU로부터 입력된 그리기 데이터에 변화가 생길 때까지 데이터 송신부(411)에서 소스 드라이버(12)에 영상 데이터의 전송을 정지시킨다.
소스 드라이버(12)는, 일단, 타이밍 컨트롤러(11)에서 정지 화상 데이터를 수신, 예를 들면 소스 드라이버(12)에 구비된 라인 메모리에 그 정지 화상 데이터를 저장한다. 소스 드라이버(12)의 라인 메모리에 정지 화상 데이터가 저장되면 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)로 데이터 전송을 정지한다. 그 후, 화상 데이터가 변화할 때까지, 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)로 데이터 전송은 이루어지지 않기 때문에 이 소스 드라이버(12)는 라인 메모리에 저장되어 있는 화상 데이터를 읽고, 디스플레이 패널의 소스 라인을 구동시킨다. 이에 따라 정지 화상 표시시에는 타이밍 컨트롤러(11)와 소스 드라이버(12) 사이의 전송 처리를 완전히 차단할 수 있기 때문에 소비 전력을 그만큼 감소시킬 수 있다.
도 18은 제4 실시예의 응용 예를 나타내고 있다. 도 18에 나타내는 바와 같이 GPU에서 입력된 그리기 데이터에 변화가 없는 경우는, 타이밍 컨트롤러(11)는 정지 화상 제어부(44)에 의해, 그 그리기 데이터가 정지 화상인지 판정한다. 그 후, 타이밍 컨트롤러(11)는 그리기 데이터가 정지 화상이라고 판정한 경우, PSR모드로 이행한다. 타이밍 컨트롤러(11)는 PSR모드로 이행하면 PSR모드의 대상이 되는 정지 화상의 프레임 데이터를 프레임 메모리(43)에 저장한다. 그리고 타이밍 컨트롤러(11)는 프레임 메모리(43)에 저장된 프레임 데이터를 읽어, 디스플레이 패널(LCD)을 제어한다. 이와 같이PSR모드에서는 프레임 메모리(43)에 저장되어 있는 프레임 데이터에 기초하여 타이밍 컨트롤러(11) 자신이 디스플레이 패널의 개서를 실시한다. 또한 GPU에서 타이밍 컨트롤러(11)에 입력되는 그리기 데이터는 모든 화상 라인을 변화시키지 않고 일부 화상 라인이 변화하는 경우도 있다. 이 경우 타이밍 컨트롤러(11)는 전후의 프레임을 비교함으로써 화상 라인에 변화가 생긴 영역을 특정한다. 그리고 타이밍 컨트롤러(11)는 변화가 생긴 화상 영역에 대해서만 프레임 메모리(43)내에 기억되어있는 화상 데이터를 갱신한다. 한편, 변화가 생기지 않은 화상 영역에 대해서는 프레임 메모리(43)에 이미 기억되어 있는 화상 데이터를 이용한다. 이와 같이, 타이밍 컨트롤러(11)는 PSR모드 중에는, 전후의 프레임을 비교하여 화상 데이터에 변화가 생긴 영역에 대해서만 프레임 메모리(43) 내의 화상 데이터를 업데이트한다. 이에 따라, 프레임 메모리(43) 내의 화상 데이터를 모두 다시 작성할 필요가 없으며, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
[본 발명의 제5 실시예]
다음으로, 본 발명의 제5 실시예에 대해 설명한다. 제5 실시예에서는, 예를 들면, 어느 특정 프레임 내의 전후 라인이 동일한 지 여부 또는 전후의 프레임이 동일한 지 여부를 판정하고, 동일하면 화상 전송을 정지하고 저소비 전력화를 도모한다. 도 19에 나타낸 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(11)는 동일한 라인 또는 동일한 프레임을 판정하기 위한 비교 판정 회로를 가진다. 타이밍 컨트롤러(11)는 일정 기간에 걸쳐서 동일한 라인 또는 동일 프레임이 계속한다고 판정한 경우 첫 번째 라인 또는 첫 번째 프레임만 소스 드라이버(12)로 전송한 후, 동일한 라인 또는 동일한 프레임에 대하여는 소스 드라이버(12)에 전송을 정지한다. 소스 드라이버(12)는 라인 메모리를 가지고 있다. 따라서 소스 드라이버(12)는 타이밍 컨트롤러(11)로부터 받은 첫 번째 라인 또는 첫 번째 프레임을 라인 메모리에 저장한다. 그리고 소스 드라이버(12)는 첫 번째 라인 또는 프레임과 같은 내용의 라인 또는 프레임에 대해서는 타이밍 컨트롤러(11)로부터의 전송을 받지 않고 라인 메모리로부터 데이터를 읽어냄으로써, 디스플레이 패널에 표시한다.
우선, 어느 프레임 내의 전후 라인이 동일한 경우의 처리에 대해 설명한다. 타이밍 컨트롤러(11)는 라인 비교부(45)를 가지고 있다. 라인 비교부(45)는 어느 특정 프레임 내에서 최신의 입력 라인의 데이터(라인n) 및 그 이전 라인 데이터(라인n-1)를 비교함으로써, 전후의 라인이 동일한 지 여부를 판정한다. 즉, "라인n"과 "라인n-1"이 일치하면 양 라인은 동일하게 된다. 라인 비교부(45)는 어느 프레임 내의 전후 라인이 동일하다고 판단한 경우 그 취지의 정보를 전송 데이터 제어부(412)에 전달한다. 전송 데이터 제어부(412)는 이전 라인과 같은 라인에 대해서는, 소스 드라이버(12)에 전송하지 않도록 데이터 송신부(411)를 제어한다. 또한 전송 데이터 제어부(412)는 같은 내용의 라인이 소정 기간에 걸쳐 계속되는 경우, 소스 드라이버(12)에 대하여 그 라인의 데이터를 라인 메모리에 저장하도록 명령을 송신하여도 좋다. 소스 드라이버(12)는 전송 데이터 제어부(412)로부터의 지시를 받아, 어느 라인의 데이터를 라인 메모리에 저장한다. 그 후, 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)로 데이터 전송이 정지되면, 소스 드라이버(12)는, 자신의 라인 메모리에 저장되어 있는 라인의 화상 데이터를 읽어 내어, 디스플레이 패널에 표시하는 처리를 한다.
다음으로 전후의 프레임이 동일한 경우의 처리에 대해 설명한다. 타이밍 컨트롤러(11)는 프레임 비교부(46)를 포함한다. 프레임 비교부(46)는 최신의 입력 프레임의 데이터(프레임n)와 그 전의 프레임의 데이터(프레임n-1)를 비교함으로써 전후의 프레임이 동일한 지 여부를 판정한다. 즉, "프레임n"과 "프레임n-1"이 일치하면 두 프레임은 동일하게 된다. 프레임 비교부(46)는 전후의 프레임이 동일하다고 판단한 경우, 그 취지의 정보를 전송 데이터 제어부(412)에 전달한다. 전송 데이터 제어부(412)는 이전 프레임과 같은 프레임에 대해서는 소스 드라이버(12)에 전송하지 않도록 데이터 송신부(411)를 제어한다. 또한 전송 데이터 제어부(412)는 같은 내용의 프레임이 소정 기간에 걸쳐 계속되는 경우, 소스 드라이버(12)에 대하여 그 프레임의 데이터를 라인 메모리에 저장하도록 명령을 송신하여도 좋다. 소스 드라이버(12)는 전송 데이터 제어부(412)로부터의 지시를 받아, 어느 프레임의 데이터를 라인 메모리에 저장한다. 그 후, 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)로 데이터 전송이 정지되면, 소스 드라이버(12)는 자신의 라인 메모리에 저장되어 있는 프레임의 화상 데이터를 읽어내어, 디스플레이 패널에 표시하는 처리를 한다.
또한, 도 21에 도시된 바와 같이, 제5 실시예에서는, 화상 데이터의 내용이 동일한 여러 라인에 대해서는 게이트 드라이버(13)에서 일괄적으로 라이트(기입)함으로써 나머지 시간을 파워 세이브 모드로 할 수 있다. 도 21에 표시된 예에서는, 어느 특정 프레임 내에서 동일한 화상을 표시하는 복수의 라인이 존재한다고 판단했을 경우, 타이밍 컨트롤러(11)로부터 게이트 드라이버(13)에, 동일 화상의 영역을 일괄적으로 라이트하는 명령을 보내고, 게이트 드라이버(13)에서는 해당 영역 내의 라인을 일괄하여 라이트한다. 이로부터, 일괄 라이트 후의 시간은 타이밍 컨트롤러(11)로부터 게이트 드라이버(13)에의 전송을 완전히 정지시킨 파워 세이프로 할 수 있다. 따라서, 소비 전력 저감이 가능하다.
도 22는, 상기 일괄 라이트할 때의 게이트 드라이버(13)의 동작 타이밍을 나타낸다. 도 22에서 라인 N, N+1, N+2를 일괄 라이트하는 경우, 게이트 드라이버(13)는 라인 N의 타이밍으로 3개의 게이트 라인(라인 N, N+1, N+2)을 동시에 인에이블(유효)로 함으로써 일괄 라이트 한다. 그 후, 타이밍 컨트롤러(11)는 게이트 드라이버(13)에 데이터 전송을 정지시키고, 게이트 드라이버(13)의 라이트 타이밍을 휴지(休止)시킬 수 있다. 이에 따라 타이밍 컨트롤러(11)의 전송 정지 기간을 길게 할 수 있으며, 더욱 소비 전력을 저하시킬 수 있다.
[본 발명의 제6 실시예]
이어, 본 발명의 제6 실시예에 대해 설명한다. 제6 실시예에서는, 타이밍 컨트롤러(11)가 복수의 소스 드라이버(12)를 개별적으로 제어하고, 더 섬세한 전력 소비 절감을 실시한다. 예를 들어, 4K와 2K 디스플레이 패널의 경우 소스 드라이버(12)는 6개 배치된다. 타이밍 컨트롤러(11)는 각각의 소스 드라이버(12)에 대하여 P2P(Point-to-Point)로 연결된다. 그리고 타이밍 컨트롤러(11)는 도 23에 도시 된 바와 같이, 소스 드라이버 개별 제어부(49)를 가지고 있다. 이 소스 드라이버 개별 제어부(49)는 여러 소스 드라이버(12)의 각각에 대하여 영상 데이터를 전송하는 데이터 송신부(411)를 소스 드라이버(12)마다 개별적으로 제어하기 위한 요소이다. 이처럼 여러 소스 드라이버(12)를 개별적으로 제어함으로써 특정 소스 드라이버(12)에 화상 전송이 불필요하다면 개별적으로 전송 중지하는 등, 데이터 전송을 보다 세심하게 제어할 수 있다. 이에 따라 보다 정확하게 디스플레이 패널의 저소비 전력화를 도모할 수 있다. 또한, 소스 드라이버 개별 제어부(49)는 타이밍 컨트롤러(11) 측에서 수신한 화상 데이터를 각 소스 드라이버(12)에 할당하기 위해 화상 데이터 순서를 정렬하는 등의 처리를 수행하여도 좋다. 또한 특정 소스 드라이버용의 화상 데이터에 변화가 없는 경우, 소스 드라이버 개별 제어부(49)는 소스 드라이버로 화상 전송을 개별적으로 정지할 수도 있다.
[본 발명의 제7 실시예]
이어, 본 발명의 제7 실시예에 대해 설명한다. 제7 실시예는 타이밍 컨트롤러(11)로부터 소스 드라이버(12)의 전압 제어를 실시간으로 함으로써, 소비 전력을 저감한다. 도 24에는 제7 실시예의 구성 예가 나타내져 있다. 도 24에 나타낸 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(11)는 특히 소스 드라이버(12)의 앰프부의 바이어스 전압을 실시간으로 제어하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 타이밍 컨트롤러(11)에 의해 소스 드라이버(12)의 바이어스 전압을 유연하게 제어함으로써 종래의 고정 전압 설정에 비하여, 더 세밀하게 전력을 절감할 수 있다. 예를 들어, PSR모드시에, 타이밍 컨트롤러(11)에 의해 소스 드라이버(12)를 파워 세이브할 뿐만 아니라, PSR모드 이외의 동작 중에도 타이밍 컨트롤러(11)에 의해 소스 드라이버(12) 앰프의 바이어스 설정을 표시하는 화상 데이터에 따라 조정할 수 있다. 이에 따라, 타이밍 컨트롤러(11) 측의 제어에 따라 표시하는 화상 데이터에 따라 소스 드라이버(12)의 바이어스 전압을 적절하게 조정할 수 있다.
이상, 본원 명세서에서는 본 발명의 내용을 표현하기 위해 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 설명을 했다. 단, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본원 명세서에 기재된 사항에 따라 당업자가 자명한 변경 형태 및 개량 형태를 포함하는 것이다.
본 발명은 전기 기기 산업에서 적합하게 이용될 수 있다. 특히, 본 발명의 화상 통신 장치는 액정 패널을 포함하는 박형 패널에 구성되는 화상 통신용 모듈로서 적합하게 이용될 수 있다.
1: 화상 통신 장치
11: 타이밍 컨트롤러
12: 소스 드라이버
13: 게이트 드라이버
41: 데이터 수신부
42: PSR 제어부
43: 프레임 메모리
44: 정지 화상 제어부
45: 라인 비교부
46: 프레임 비교부
47: 라인 솎아냄 제어부
48: 블랭킹 기간 데이터 제어부
49: 소스 드라이버 개별 제어부
410: 게이트 드라이버 개별 제어부
411: 데이터 송신부
412: 전송 데이터 제어부

Claims (9)

  1. 수평 동기 신호에 대응한 유효 기간 및 블랭킹(Blanking) 기간을 포함하는 외부 인에이블(Enable) 신호에 응답하여, 상기 기간 동안 영상을 표시하기 위한 표시 데이터와 상기 블랭킹 기간 동안에 영상의 표시를 휴지(休止)하기 위한 휴지 데이터를 포함하는 영상 데이터를 출력하는 타이밍 컨트롤러와,
    상기 영상 데이터를 수신하여 디스플레이 패널의 여러 소스 라인을 구동하는 복수의 소스 드라이버를 구비하는 화상 통신 장치에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러와 상기 소스 드라이버는, 클럭 신호와 상기 영상 데이터를 중첩시켜 전송하는 P2P형 전송 방식으로 연결되며,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 복수의 소스 드라이버에 상기 영상 데이터를 전송하는 데이터 송신부;
    상기 외부 인에이블 신호에 따라 상기 블랭킹 기간 동안 상기 데이터 송신부로부터 상기 소스 드라이버로의 상기 영상 데이터의 전송을 정지시키는 블랭킹 기간 데이터 제어부를 포함하며,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 유효 기간 동안의 1수평 기간 내에 상기 영상 데이터의 전송을 중지하는 기간을 형성하고,
    상기 영상 데이터의 전송이 정지하고 있는 동안, 해당 타이밍 컨트롤러로부터 상기 소스 드라이버에 인가되는 전압을 차단하여, 해당 타이밍 컨트롤러로부터 상기 소스 드라이버로의 전송을 완전히 정지시키는 화상 통신 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 셀프 리프레시(PSR: Panel Self Refresh) 모드임을 검출할 때, 상기 데이터 송신부로부터 상기 소스 드라이버에 전송하는 상기 영상 데이터의 프레임 레이트를 저하시키는 PSR 제어부를 더 포함하는 화상 통신 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 PSR 제어부는, 프레임 레이트에 대응하는 최적의 Vcom 설정값을 파악하고, 상기 프레임 레이트를 저하시킬 때 상기 프레임 레이트에 대응하는 최적의 Vcom 설정값을 상기 데이터 송신부를 통해 상기 소스 드라이버로 송신하는 화상 통신 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는, 어느 화상 프레임에 있어서, 상기 데이터 송신부에서 상기 복수의 소스 드라이버의 각각에 전송하는 여러 화상 라인 중 적어도2개 이상의 화상 라인의 전송을 정지시키는 라인 솎아냄 제어부를 더 포함하는 화상 통신 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 데이터 송신부로부터 상기 소스 드라이버에 전송하는 상기 영상 데이터가 정지 화상임을 감지할 때, 상기 영상 데이터에 변화가 있을 때까지 사이, 상기 데이터 송신부로부터 상기 소스 드라이버로의 상기 영상 데이터의 전송을 정지시키는 정지 화상 제어부를 더 포함하는 화상 통신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    어느 화상 프레임에 있어서, 상기 데이터 송신부에서 상기 복수의 소스 드라이버의 각각에 전송하는 여러 화상 라인에 동일한 화상 라인이 있는지 여부를 판정하는 라인 비교부와,
    상기 라인 비교부에 의해 동일하다고 판단되는 여러 화상 라인에 대해서는 그 일부 또는 전부를 상기 데이터 송신부를 통하여 상기 소스 드라이버로 동시에 전송하는 데이터 전송 제어부를 더 포함하는 화상 통신 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    제1 화상 프레임과 이에 이은 제2 화상 프레임에서 그 일부 또는 전부에 동일한 화상인 부분이 존재하는지 여부를 판정하는 프레임 비교부와,
    상기 프레임 비교부에 의해 동일한 화상이라고 판단된 부분에 대해서는, 그 화상에 변화가 있을 때까지 사이, 상기 데이터 송신부로부터 상기 소스 드라이버로의 상기 영상 데이터의 전송을 정지시키는 데이터 전송 제어부를 더 포함하는 화상 통신 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 복수의 소스 드라이버의 각각에 상기 영상 데이터를 전송하는 상기 데이터 송신부를 상기 소스 드라이버마다 개별적으로 제어하는 소스 드라이버 개별 제어부를 더 포함하는 화상 통신 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 소스 드라이버의 전압을 실시간으로 제어하는 화상 통신 장치.
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