KR102003253B1

KR102003253B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR102003253B1
Application number: KR1020120113361A
Authority: KR
Inventors: 남상진
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2019-07-24
Also published as: KR20140047299A

Abstract

본 발명은 입력 데이터의 계조가 미 인지(사람이 시가적으로 인지하지 못하는 영역) 범위에 해당하는 경우 입력 데이터의 계조를 미 인지 범위의 최소 계조 값으로 변조함으로써 전력소비를 줄이는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.

최근 들어 다양한 표시장치가 개발되고 있다. 표시장치로는 브라운관, 액정표시장치, 플라즈마 표시장치, 유기발광 표시장치, 전계방출 표시장치 등이 있다. 이 중에서 액정표시장치는 기존의 브라운관에 비하여 전력소모가 적고 가볍고 얇게 만들 수 있다. 액정표시장치는 노트북, 스마트폰, 테블릿 컴퓨터 등 휴대화에 적합한 소형표시장치에 널리 보급되고 있다. 그러나 액정표시장치가 휴대화가 됨에 따라 액정표시장치의 전력소비를 줄이는 문제가 중요한 요소로 부각되고 있고, 전력소모절감이 중요한 연구과제로써 연구가 활발히 진행되고 있다.

본 발명은 전력소비를 절감하는 액정표시장치를 제공한다.

본 발명은 여러 가지 전력 소비 절감 기능을 동시에 사용 시 오히려 전력 소비가 증가하는 문제를 해결하는 액정표시장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 액정표시장치는 액정 패널, 상기 액정 패널에 데이터 신호를 인가하는 데이터 드라이버, 상기 액정 패널에 게이트 신호를 인가하는 게이트 드라이버, 상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하고, 전력 제어 부를 포함하는 타이밍 컨트롤러, 상기 타이밍 컨트롤러에 포함되고 계조 변조 부를 포함하는 전력제어 부 및 상기 계조 변조 부로 공급하기 위한 미 인지 계조 영역을 포함하는 제1 정보 신호를 저장하는 저장 부를 포함하고, 상기 계조 변조 부는 비디오 데이터의 각 픽셀의 계조가 상기 미 인지 계조 영역에 포함되는지 판단하고 그 결과에 따라 상기 픽셀의 계조를 변조하며, 상기 변조된 픽셀은 상기 데이터 신호로서 상기 데이터 드라이버로 인가되는 것을 포함한다.

본 발명은 전력제어회로와 차지쉐어회로 및 인버젼 구동을 통하여 소비전력을 줄일 수 있다. 본 발명은 입력 데이터의 계조가 미 인지(사람이 시각적으로 인지하지 못하는 영역) 범위, 예컨대 242 계조~255 계조의 범위인 경우, 인지 범위의 최소 계조인 242 계조로 변조함으로써 전력소비를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 블록도
도 2a, 2b 는 컬럼 인버젼 구동방식
도 3a, 3b는 2 도트 인버젼 구동방식
도 4는 차지쉐어회로에 관한 회로도
도 5는 차지쉐어회로의 동작 파형도
도 6은 계조 변조에 따른 미 인지 범위를 나타낸 그래프
도 7은 계조 변조 부의 블록도
도 8은 본 발명에 따른 전력제어부의 블록도

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치에 대하여 상세하게 살펴본다.

도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널(1), 게이트 드라이버(3), 데이터 드라이버(2) 및 타이밍 컨트롤러(4)를 포함할 수 있다. 상기 액정패널(1)에는 다수의 데이터 배선(D1~Dn), 다수의 게이트 배선(G1~Gn), 다수의 박막 트랜지스터 및 다수의 데이터 배선(D1~Dn) 및 게이트 배선(G1~Gn)의 교차 구조에 의해 형성된 매트릭스 형태로 M × N개의 다수의 액정셀이 형성될 수 있다.

도면에서 상세하게 도시하지 않았지만, 상기 액정패널(1)은 상부기판과 하부기판을 포함하고, 상기 상부기판상에는 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 상기 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직 전계 구동방식의 경우, 상기 상부기판 상에 형성되고, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식의 경우, 화소전극과 함께 상기 하부기판 상에 형성될 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(4)는 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync), 데이터 인에이블(Data Enable), 클럭신호(CLK) 등의 타이밍신호를 시스템(미도시)으로부터 입력받아 상기 데이터 드라이버(2)와 상기 게이트 드라이버(3)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들(DDC, GDC)을 발생시킨다. 상기 게이트 제어신호들(GDC)은 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse: GSP), 게이트 쉬프트 클럭신호(Gate Shift Clock : GSC), 및 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable : GOE)등을 포함할 수 있다. 상기 데이터 제어신호들(DDC)은 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock : SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable : SOE) 및 극성제어신호(Polarity :POL)등을 포함할 수 있다. 상기 타이밍 컨트롤러(4)는 상기 시스템으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 상기 액정패널(1)의 해상도에 맞게 재정렬하여 상기 데이터 드라이버(2)에 공급할 수 있다. 또한 상기 타이밍 컨트롤러(4)는 상기 시스템으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 분석하고, 이 분석 결과에 기초하여 전력제어를 하기 위한 전력 제어 부(5)를 포함할 수 있다.

상기 게이트 드라이버(3)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 레벨 쉬프터와 게이트라인(G1~Gn) 사이에 접속되는 출력 버퍼를 포함하는 다수의 게이트 IC들로 구성되어 대략 1 수평기간의 펄스폭을 가지는 스캔펄스들을 순차적으로 출력한다. 상기 스캔펄스는 게이트라인(G1~Gn)에 공급되어 데이터전압이 인가되는 해당 게이트 수평라인을 선택한다.

상기 데이터 드라이버(2)는 상기 타이밍 컨트롤러(4)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치하고 그 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 데이터전압을 발생하고 그 데이터전압을 데이터라인들(D1~Dn)에 공급한다. 또한 상기 데이터 드라이버(2)는 전력제어회로(21)(Power Control Circuit: 전력제어기능) 및 차지쉐어회로(22)(Charge Share Circuit: 차지쉐어기능)을 포함할 수 있다. 상기 타이밍 컨트롤러(4)내의 전력 제어 부(5)로부터 발생 된 제어 신호에 의해 전력제어회로 및 차지쉐어회로가 동작 될 수 있다.

상기 전력제어회로(21)에 의해 데이터 드라이버(2)는 저전압 구동방식 또는 노멀(Normal) 구동방식이 될 수 있다. 즉 데이터 드라이버(2)가 저전압 구동 방식이 될 때 액정표시장치의 소비전력은 감소될 수 있다. 그러나 특정 패턴에서는 데이터 드라이버(2)가 저전압 구동방식으로 동작하는 경우 화면에 비내림 (Block Dim)현상과 같은 화질 불량이 나타나는 문제가 나타날 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 데이터 드라이버(2)를 노멀 구동방식으로 동작하도록 할 수 있다. 이때 화질 불량은 방지할 수 있으나 소비전력이 증가하는 문제가 있다.

한편 액정표시장치의 소비전력을 감소시키는 방법으로 인버젼(inversion) 구동방식을 2 도트 인버젼(dot inversion) 방식에서 컬럼 인버젼(column inversion) 방식으로 변경하는 것이다.

인버젼 구동방식이란 엑정셀 단위로 데이터 극성을 반전시키는 것이다.

도 2a, 2b 및 도 3a, 3b는 인버젼 구동방식을 나타낸 것으로 도 1, 도 2a, 2b 및 도 3a, 3b를 참조하면, 먼저 컬럼 인버젼 구동방식의 경우 액정패널(1)에 공급되는 비디오신호들의 극성이 도 2a 및 도 2b에서와 같이 액정패널(1)상의 데이터 라인(D1~Dn) 및 프레임에 따라 반전되게 된다. 이때 극성 제어신호(POL)의 극성은 데이터라인(D1~Dn) 단위로 반전된다. 2도트 인버젼 방식의 경우 액정패널(1) 구동방법은 도 3a 및 도 3b와 같이 2 도트 단위로 수평 방향으로 인접하는 액정셀들 모두와 상반된 극성의 비디오신호가 공급되고, 프레임마다 그 비디오신호의 극성이 반전된다. 이때 극성제어신호(POL)의 극성은 2수평 기간마다 반전된다. 컬럼 인버젼 구동방식은 소비 전력을 감소시킬 수 있으나, 수직방향의 화소들간에 크로스토크(Crosstalk)가 존재함에 따라 수직 라인들 간에 줄무늬 패턴과 같은 플리커가 발생하는 문제점이 있다. 그러나 2도트 인버젼 구동방식은 2수평 기간마다 비디오신호의 극성이 반전되기 때문에 많은 전력이 소모되는 문제점이 있지만 프레임간에 발생되는 플리커가 서로 상쇄되게 함으로써 컬럼 인버젼 방식에 비하여 뛰어난 화질의 화상을 제공할 수 있다.

한편 데이터 드라이버(2)에는 차지쉐어회로가 구비될 수 있다. 차지쉐어회로는 액정표시장치의 소비전력을 줄이기 위한 방법 중의 하나로 이용될 수 있고, 소비 전력이 큰 2도트 인버젼 구동방식에서도 차지쉐어회로를 이용할 수 있다.

도 4는 차지쉐어회로에 관한 회로도를 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 차지쉐어회로는 출력버퍼와 데이터라인들(D1 내지 Dn) 사이에 접속되는 다수의 제 1스위칭소자(SW1)와, 데이터라인들(D1 내지 Dn)의 사이에 접속되는 다수의 제 2스위칭소자(SW2)를 구비한다. 이와 같은 차지쉐어회로는 정극성 비디오신호와 부극성 비디오신호 사이의 전압을 공급하여 데이터라인(D1 내지 Dn)의 전압 변동폭이 크지 않도록 데이터라인(D1 내지 Dn)에 공급되는 전압을 제어한다. 다시 말하여, 차지쉐어회로는 데이터라인(D1 내지 Dn)의 전압 변동폭을 최소화하여 소비전력을 저감한다.

도 5은 차지쉐어회로의 동작 파형도를 나타낸 것이다.

차지쉐어회로의 동작과정을 도 5을 참조하여 상세히 설명하면, 먼저 차지쉐어회로는 소스 출력신호(SOE)의 로우구간(비디오신호가 공급되는 구간)에 제 1스위칭소자(SW1)를 턴-온시킨다. 제 1스위칭소자(SW1)가 턴-온되면 출력버퍼로부터 정극성의 비디오신호가 데이터라인들(D1 내지 Dn)로 공급되어 액정패널(1)에서 비디오신호에 대응되는 소정의 화상이 표시된다. 그리고, 차지쉐어회로는 소스 출력신호(SOE)의 하이구간(비디오신호가 공급되지 않는 기간)에 제 2스위칭소자(SW2)를 턴-온시킨다. 제 2스위칭소자(SW2)가 턴-온되면 모든 데이터라인들(D1 내지 Dn)이 전기적으로 접속된다. 이때, 데이터라인들(D1 내지 Dn)에는 이전 소스 출력신호(SOE)의 로우구간에 공급된 정극성 비디오신호의 평균값이 나타난다. 따라서, 데이터라인들(D1 내지 Dn)에는 정극성과 부극성 비디오신호의 사이에 전압이 유기된다. 이후, 소스 출력신호(SOE)가 로우로 반전되면 제 1스위칭소자(SW1)가 턴-온됨과 아울러 제 2스위칭소자(SW2)가 턴-오프된다. 제 1스위칭소자(SW1)가 턴-온되면 부극성의 비디오신호가 데이터라인들(D1 내지 Dn)로 공급되어 액정패널(1)에서 소정의 화상이 표시된다. 이때, 데이터라인들(D1 내지 Dn)에 정극성과 부극성 비디오신호의 사이에 전압이 유기되었기 때문에 전압변동레벨을 최소화할 수 있고, 이에 따라 소비전력이 저감되게 된다. 액정패널(1)에 화상이 표시된 후 소스 출력신호(SOE)가 하이로 반전된다. 소스 출력신호(SOE)가 하이로 반전되면 제 1스위칭소자(SW1)가 턴-오프됨과 아울러 제 2스위칭소자(SW2)가 턴-온된다. 제 2스위칭소자(SW2)가 턴-온되면 데이터라인들(D1 내지 Dn)에는 이전 수평기간(SOE의 로우구간)에 공급된 부극성 비디오신호의 평균값이 나타난다. 따라서, 데이터라인들(D1 내지 Dn)에는 정극성과 부극성 비디오신호 사이의 전압이 유기된다. 즉, 차지쉐어회로는 소스 출력신호(SOE)에 대응되어 제 1스위칭소자(SW1) 및 제 2스위칭소자(SW2)의 턴-온 및 턴-오프를 제어하면서 소비 전력이 저감되도록 한다. 그러나 차지쉐어회로가 동작됨으로써 소비전력을 저감할 수 있지만 특정 패턴에서 화질 불량인 이븐/오드(Even/Odd) 불량이 시감적으로 나타날 수 있다. 이 경우에는 차지쉐어회로를 동작하지 않도록 하여 화질 불량을 제거할 수 있으나 소비전력이 증가하는 문제가 있다.

소비전력을 저감하는 또 하나의 방법으로 입력되는 데이터의 계조 중에서 사람이 인지하지 못하는 계조 범위(미 인지 계조 범위) 내에서 해당 계조 값을 미 인지 계조 범위 내의 최소값으로 낮추어 소비전력을 저감할 수 있다.

아래의 표1의 실험 데이터와 도면 6은 표1의 실험 데이터를 그래프로 나타내었다.

아래의 표1과 도면 6을 참조하면, 예컨대 27인치 풀 고해상도(Full High Definition)를 기준으로 화이트 계조 변조 시, 사람이 인지할 수 있는 영역을 평가하였다. 아래의 표1에서 평가자 5인을 대상으로 3회의 실험을 하였다. 각 평가자가 휘도 변화를 감지하지 못하는 영역의 평균은 242계조, 241계조, 238계조, 245계조, 245계조로 평균은 242계조로 나타났다. 아래의 표1을 통해서 사람은 평균적으로 242~255계조 영역에서 화이트 계조의 변조가 있는 경우 상기 변조를 인지하지 못하는 미 감지 영역이 나타남을 알 수 있다. 다만 상기 미 감지 영역은 액정표시장치의 해상도에 따라 달라질 수 있으므로 이에 한정되는 것은 아니다.

구분	미 감지 영역 Gray
구분	1회	2회	3회	평균
평가자 1	239	243	244	242
평가자 2	240	241	241	241
평가자 3	244	244	245	238
평가자 4	239	238	236	245
평가자 5	245	246	245	245
평균	242

도 7은 계조 변조 부에 관한 블록도이다.

도 7을 참조하면, 비디오 데이터(RGB)가 계조 값 산출 부(7)에 입력되고 상기 계조 값 산출 부(7)는 입력된 비디오 데이터(RGB)의 계조 값을 산출하여 변조 부(8)로 출력한다. 변조 부(8)에서 입력된 비디오 데이터(RGB)의 계조를 사람의 시각으로 계조 변조를 인지하지 못하는 영역, 즉 미 인지 범위 내에서 최소 값에 해당하는 계조로 변조하여 영상 정렬 부(9)로 내보낸다. 영상 정렬 부(9)에서 변조된 비디오 데이터(R'G'B')를 정렬하여 데이터 드라이버(2)로 출력한다.

상기 영상 정렬 부(9)가 입력 비디오 데이터(RGB)의 계조를 낮추어 변조된 데이터(R'G'B')를 데이터 드라이버(2)에 출력하면 데이터 드라이버(2) 내의 디지털/아날로그 컨버터(DAC,미도시)에서 변조된 데이터(R'G'B')가 아날로그 전압으로 변환되어 데이터 라인(D1~Dn)을 통하여 화소 전극(미도시)에 인가된다. 결국 입력 데이터(RGB)의 계조가 낮아지므로 컨버터에서 변환되는 아날로그 전압의 값도 낮아지므로 소비 전력이 절감되는 효과를 얻을 수 있다.

아래의 표2는 각 패턴에 따라 전력제어기능과 차지쉐어기능 각각을 이용하고 컬럼 인버젼 방식으로 액정패널을 구동한 경우 소비전력의 저감과 화이트 계조 변조 시 소비전력의 저감에 대한 실험을 나타낸 것이다.

아래의 표2를 참조하면, 전력제어기능, 차지쉐어기능, 컬럼 인버젼, 화이트 계조 변조 기능이 동작하지 않는 경우와 액정표시장치에서 전력소비량과 전력제어기능, 차지쉐어기능, 컬럼 인버젼, 화이트 계조 변조 기능 각각이 동작하는 경우를 전력소비량 관점에서 비교해보았다.

전력제어기능 기능을 적용하는 경우 화이트 패턴에서는 4.6%, 블랙 패턴에서는 3.3%, 모자이크 패턴에서는 4.0% 한 영상에 화이트 및 블랙 데이터가 교번하는 패턴(이하, H1 by 1 패턴)에서는 3.9%의 전력 저감 효과를 보인다. 차지쉐어기능을 적용하는 경우 화이트 패턴에서는 1.3%, 블랙 패턴에서는 11.9%, 모자이크 패턴에서는 7.4% H1 by 1 패턴에서는 7.4%의 전력 저감효과를 보인다. 컬럼 인버젼을 적용하는 경우 화이트 패턴에서는 1.3%, 블랙 패턴에서는 14.3%, 모자이크 패턴에서는 8.7% H1 by 1 패턴에서는 7.4%의 전력 저감효과를 보인다.

한편 차지쉐어기능과 컬럼 인버젼 기능을 동시에 적용하는 경우 화이트 패턴에서는 1.7%, 블랙 패턴에서는 10.6%, 모자이크 패턴에서는 7.1% 그런데 H1 by 1 패턴에서는 전력 소비가 30% 증가된 것으로 나타난다. 또한 전력제어기능과 차지쉐어기능 및 컬럼 인버젼을 동시에 적용 시 30-3.9=26.1%의 전력 소비 증가를 보인다. 그러나 H1 by 1 패턴에서 차지쉐어기능과 컬럼 인버젼 및 화이트 계조 변조 기능을 함께 사용하는 경우 10% 전력 감소를 보이고 여기에 전력제어기능을 추가하는 경우 10+3.9=13.9%의 전력 소비 절감 효과가 나타남을 알 수 있다.

전술한 바와 같이 전력제어회로 및 차지쉐어회로를 사용하고, 컬럼 인버젼 구동방식을 이용하는 경우 전력 소비가 절감될 수 있지만 특정 패턴에서는 화질 불량이 발생될 수 있다. 따라서 화상의 속성에 따라 전력제어회로 및 차지쉐어회로의 동작을 제어하고 인버젼 구동방식을 변경할 필요가 있다.

한편 입력 비디오 데이터의 계조 변조의 경우에도 화상의 속성과 해상도에 따라 계조 변조에 따른 미 인지 범위가 달라질 수 있으므로 계조 변조부에서 계조 변조치를 변경할 필요가 있다.

도면 8을 참조하면, 타이밍 컨트롤로 내의 전력 제어부(5)는 전력제어 신호 발생부(51), 차지쉐어 신호 발생부(52), 인버젼 제어 신호 발생부(53) 및 계조 변조 부(54)를 포함할 수 있다. 저장부(6)는 타이밍 컨트롤러에 포함될 수도 있고 상기 타이밍 컨트롤러의 외부에 배치될 수 있다.

상기 저장부(6)는 화상의 화질 불량 발생 범위와 불량 화소 허용량에 대한 정보를 담을 수 있다. 상기 정보는 실측 데이터로부터 구할 수 있다.

먼저 전력제어회로(21)에 의해 데이터 드라이버(2)가 저전력 구동방식으로 동작하는 경우 표시되는 영상을 분석하여 불량 발생 범위와 불량 화소 허용량을 결정한다. 또한 차지쉐어회로(22)가 동작하는 경우 표시되는 영상을 분석하여 불량 발생 범위와 불량 화소 허용량을 결정한다. 그리고 데이터 드라이버(2)가 컬럼 인버젼 방식으로 동작하는 경우 표시되는 영상을 분석하여 불량 발생 범위와 불향 화소 허용량을 결정한다. 예를 들어 전력제어회로(21)에 의해 데이터 드라이버(2)가 저전력 구동방식으로 동작하는 경우 표시되는 영상을 분석한 결과 불량 발생 범위가 15gray~40 gray에 해당하고, 불량 화소 허용량을 1000픽셀(pixel)로 결정하여 상기 불량 발생 범위와 불량 화소 허용량을 상기 저장부(6)에 저장한다. 이때 저장부(6)는 비휘발성 메모리(EEPROM)가 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 차지쉐어회로(22)가 동작하는 경우 표시되는 영상을 분석하고 그 결과 불량 발생 범위가 15gray~35 gray에 해당하고, 불량 화소 허용량을 1200픽셀(pixel)로 결정하여 상기 저장부(6)에 저장한다. 그리고 컬럼 인버젼 방식으로 동작하는 경우 표시되는 영상을 분석하여 불량 발생 범위가 15gray~35 gray에 해당하고, 불량 화소 허용량을 900픽셀(pixel)로 결정하여 상기 저장부(6)에 저장한다.

상기 전력 제어 부(5)는 입력 비디오 데이터(RGB)의 영상을 분석하여 저장부(6)에 저장된 불량 화소 발생 범위 내에서 입력 비디오 데이터(RGB)의 불량 화소 수를 산출한다. 그리고 산출된 결과와 상기 저장부(6)에 저장된 불량 화소 수 허용치와 비교하여 입력 비디오 데이터(RGB)에 포함된 불량 화소 수가 저장부(6)에 저장된 불량 화소 허용치를 초과하는지에 따른 결과를 제어신호로 출력하여 상기 데이터 드라이버(2)로 보낸다. 예를 들어 상기 전력 제어 부(5) 내의 전력제어 신호 발생부(51)를 살펴보면, 입력 비디오 데이터(RGB)가 15gray~40gray 범위 내에서 1000픽셀을 초과하는 불량 화소 수를 가지는 경우에는 데이터 드라이버(2)가 노멀 구동방식으로 동작하도록 하고, 입력 비디오 데이터(RGB)에 포함된 불량 화소수가 1000픽셀 미만인 경우에는 상기 데이터 드라이버(2)가 저전력 구동방식으로 동작하도록 하는 제1 제어 신호를 데이터 드라이버(2)의 전력제어회로(21)로 출력한다.

상기 차지쉐어제어 신호 발생 부(52)를 살펴보면, 입력 비디오 데이터(RGB)가 15gray~35gray 범위 내에서 1200픽셀을 초과하는 불량 화소 수를 가지는 경우에는 차지쉐어회로(22)가 동작하지 않도록 하고, 입력 비디오 데이터(RGB)에 포함된 불량 화소수가 1000픽셀 미만인 경우에는 차지쉐어회로(22)가 동작하도록 하는 제2 제어 신호를 데이터 드라이버(2)의 차지쉐어회로(22)로 출력한다.

상기 인버젼제어 신호 발생부(53)를 살펴보면, 입력 비디오 데이터(RGB)가 15gray~35gray 범위 내에서 900픽셀을 초과하는 불량 화소 수를 가지는 경우에는 데이터 드라이버(2)가 2 도트 인버젼 구동방식으로 동작하게 하고, , 입력 비디오 데이터(RGB)에 포함된 불량 화소수가 900픽셀 미만인 경우에는 데이터 드라이버(2)가 컬럼 인버젼 구동방식으로 동작하도록 하는 제3 제어 신호를 데이터 드라이버로 출력한다. 여기서 제3 제어 신호는 극성제어신호(POL)가 될 수 있다.

한편 화상의 속성과 해상도에 따라 계조 변조에 따른 미 인지 범위를 실측 데이터로부터 측정하고 이에 대한 정보는 저장부(6)에 저장한다. 예를 들어 화이트 계조의 경우 미 인지 계조 범위를 242계조~255계조에 해당하는 경우 이에 대한 정보를 상기 저장부(6)에 저장하고, 계조 변조부(54)에서 입력 비디오 데이터(RGB)의 계조를 분석하여 242계조~255계조에 해당하는 화이트 계조의 데이터 값을 상기 저장부(6)에 저장된 미인지 영역 범위 내의 최소값인 242계조로 변조하여 변조된 데이터(R'G'B')를 데이터 드라이버(2)로 출력한다. 따라서 입력 비디오 데이터(RGB)의 계조 값을 사람이 시작적으로 미 인지하는 범위 내에서 최소값으로 낮춤으로써 소비전력을 절감하는 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

1.액정패널
2.데이터 드라이버
3.게이트 드라이버
4.타이밍 컨트롤러
5.전력 제어 부
6.저장 부
7.계조 값 산출 부
8.변조 부
9.영상 변조 부
21. 전력제어회로
22. 차지쉐어회로
51. 전력 제어 신호 발생 부
52. 차지 쉐어 제어 신호 발생 부
53. 인버젼 제어 신호 발생 부
54. 계조 변조 부

Claims

액정 패널;
상기 액정 패널에 데이터 신호를 인가하는 데이터 드라이버;
상기 액정 패널에 게이트 신호를 인가하는 게이트 드라이버;
상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러;
상기 타이밍 컨트롤러에 포함되고, 상기 데이터 드라이버로 각종 제어 신호를 출력하는 전력 제어 신호 발생부, 차지쉐어 제어 신호 발생부, 인버젼 제어 신호 발생부 및 계조 변조 부를 포함하는 전력 제어부; 및
상기 데이터 드라이버의 동작에 따른 상기 액정 패널에 표시되는 화상의 화질 불량 발생 범위와 불량 화소 허용량에 대한 정보 신호, 및 상기 계조 변조 부로 공급하기 위한 미 인지 계조 영역을 포함하는 정보 신호를 저장하고, 이를 상기 전력 제어부에 공급하는 저장 부를 포함하고,
상기 전력 제어 신호 발생부는 저전압 구동방식 또는 노멀 구동방식에 대한 제어 신호를 상기 데이터 드라이버로 출력하고,
상기 차지쉐어 제어 신호 발생부는 차지쉐어 회로의 동작에 대한 제어 신호를 상기 데이터 드라이버로 출력하며,
상기 인버젼 제어 신호 발생부는 2 도트 인버젼 구동방식 또는 컬럼 인버젼 구동방식에 대한 제어 신호를 상기 데이터 드라이버로 출력하고,
상기 계조 변조 부는, 한 영상에 화이트 및 블랙 데이터가 교번하는 패턴에서 비디오 데이터의 각 픽셀의 계조가 상기 미 인지 계조 영역에 포함되는지 판단하고, 그 결과에 따라 상기 픽셀의 계조를 변조하되, 상기 픽셀의 계조가 상기 미 인지 계조 영역에 포함되는 경우 상기 픽셀의 계조가 상기 미 인지 계조 영역의 최저 계조 값으로 변조하며,
상기 변조된 픽셀은 상기 데이터 신호로서 상기 데이터 드라이버로 인가되는 액정표시장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 데이터 드라이버는,
상기 전력 제어 신호 발생부의 제어 신호에 따라 상기 데이터 드라이버를 상기 저전압 구동방식 또는 상기 노멀 구동방식으로 동작하게 하는 전력 제어 회로; 및
상기 차지쉐어 제어 신호 발생부의 제어 신호에 따라 동작하는 상기 차지쉐어 회로를 포함하는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 계조 변조 부는,
입력된 상기 비디오 데이터의 계조 값을 산출하는 계조값 산출부;
상기 계조 값이 미 인지 계조 영역에 포함되는 경우, 상기 계조 값을 상기 미 인지 계조 영역의 최저 계조 값으로 변조하는 변조부; 및
상기 최저 계조 값에 대응되는 변조된 비디오 데이터를 정렬하여 상기 데이터 드라이버로 출력하는 영상 정렬부를 포함하는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 전력 제어 신호 발생부는,
상기 비디오 데이터가 상기 불량 발생 범위 내에서 상기 불량 화소 허용량을 초과하는 경우, 상기 데이터 드라이버에 상기 노멀 구동 방식의 제어 신호를 출력하고,
상기 비디오 데이터가 상기 불량 발생 범위 내에서 상기 불량 화소 허용량 이내인 경우, 상기 데이터 드라이버에 상기 저전압 구동방식의 제어 신호를 출력하는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 차지쉐어 제어 신호 발생부는,
상기 비디오 데이터가 상기 불량 발생 범위 내에서 상기 불량 화소 허용량을 초과하는 경우, 상기 데이터 드라이버에 상기 차지쉐어 회로의 동작에 대한 제어 신호를 출력하지 않고,
상기 비디오 데이터가 상기 불량 발생 범위 내에서 상기 불량 화소 허용량 이내인 경우, 상기 데이터 드라이버에 상기 차지쉐어 회로의 동작에 대한 제어 신호를 출력하는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 인버젼 제어 신호 발생부는,
상기 비디오 데이터가 상기 불량 발생 범위 내에서 상기 불량 화소 허용량을 초과하는 경우, 상기 데이터 드라이버에 상기 2 도트 인버젼 구동방식에 대한 제어 신호를 출력하고,
상기 비디오 데이터가 상기 불량 발생 범위 내에서 상기 불량 화소 허용량 이내인 경우, 상기 데이터 드라이버에 상기 컬럼 인버젼 구동방식에 대한 제어 신호를 출력하는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 데이터 드라이버는,
상기 저전압 구동방식 및 상기 노멀 구동방식 중 상기 저전압 구동방식으로 동작할 경우 소비전력이 저감되고,
상기 차지쉐어 회로의 동작과 미동작 중 동작할 경우 소비전력이 저감되며,
상기 2 도트 인버젼 구동방식 및 상기 컬럼 인버젼 구동방식 중 상기 컬럼 인버젼 구동방식으로 동작할 경우 소비전력이 저감되는 액정표시장치.