KR102089322B1 - 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1 프레임 주파수에 동기되는 노멀 모드와 상기 제1 프레임 주파수보다 낮은 제2 프레임 주파수에 동기되는 저소비 모드로의 동작이 가능한 표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 표시장치는, 상기 노멀 모드에서 제1 주기의 제1 데이터 인에이블 신호를 기반으로 데이터 충전시간이 제1 값으로 설정되도록 상기 제1 주기의 제1 소스출력 인에이블 신호와 제1 게이트출력 인에이블 신호를 생성함과 아울러, 구동 모드가 상기 노멀 모드에서 상기 저소비 모드로 변경될 때, 상기 제1 주기보다 긴 제2 주기의 제2 데이터 인에이블 신호를 기반으로 상기 제2 주기의 제2 소스출력 인에이블 신호를 생성하는 제1 제어신호 발생부; 상기 제1 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지와 상기 제1 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지 사이를 카운트하여 상기 제1 값의 데이터 충전시간에 대응되는 평균 카운트값을 도출하는 카운트값 도출부; 및 상기 저소비 모드에서 데이터 충전시간이 상기 노멀 모드에서의 상기 제1 값과 동일하게 되도록 상기 제2 소스출력 인에이블 신호와 상기 평균 카운트값을 참조로 하여 상기 제2 주기의 제2 게이트출력 인에이블 신호를 생성하는 제2 제어신호 발생부를 구비한다.

Description

표시장치 및 그 구동방법{Display Device And Driving Method Thereof}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 저속 구동이 가능한 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

영상 구현을 위한 표시장치에는 음극선관(Cathode Ray Tube), 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode, OLED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Diplay Panel, PDP), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display : EPD) 등이 있다.

이러한 표시장치에서, 소비전력을 저감하기 위해 프레임 주파수를 변경하는 기술이 알려져 있다. 이 기술은 일반적인 경우에는 제1 프레임 주파수(예컨대, 60Hz)에 따라 노멀 모드로 표시장치를 구동시키고, PSR(Panel Self-Refresh) 동작과 같은 소비전력을 줄일 필요가 있는 경우에는 제1 프레임 주파수보다 낮은 제2 프레임 주파수(예컨대, 50Hz)에 따라 저소비 모드로 표시장치를 구동시키는 것을 의미한다.

도 1과 같이 1 프레임 기간(1F)의 길이와 1 수평 기간(1H)의 길이는 프레임 주파수에 따라 달라진다. 1 수평 기간(1H)은 1 프레임 기간(1F)을 수직 해상도로 나눈 값으로 정의된다. 노멀 모드에서는 외부의 시스템보드로부터 입력되는 제1 주기의 제1 데이터 인에이블신호(DE1)에 따라 제2 주기의 제1 수직 동기신호(Vsync1)가 생성된다. 반면, 저소비 모드에서는 외부의 시스템보드로부터 입력되는 제1 주기보다 긴 제3 주기의 제2 데이터 인에이블신호(DE2)에 따라 제2 주기보다 긴 제4 주기의 제2 수직 동기신호(Vsync2)가 생성된다. 그 결과, 1 프레임 기간(1F)의 길이는 제1 프레임 주파수(60Hz)에서보다 제2 프레임 주파수(50Hz)에서 더 길어지고, 또한, 1 수평 기간(1H)의 길이도 제1 프레임 주파수(60Hz)에서보다 제2 프레임 주파수(50Hz)에서 더 길어지게 된다.

표시장치가 액정표시장치로 구현될 때, 도 3과 같은 액정셀(Clc)에 데이터전압(Vdata)을 충전하기 위한 데이터 충전시간(TC)은 도 2에 도시된 것처럼 소스 출력 인에이블 신호(SOE)와 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)에 따라 결정된다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 구동회로의 출력을 제어하는 타이밍 신호이고, 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 게이트 구동회로의 출력을 제어하는 타이밍 신호이다. 데이터 구동회로는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)가 로우 논리 레벨(L)로 유지되는 기간(TSO) 동안 데이터전압(Vdata)의 출력을 허여한다. 그리고, 게이트 구동회로는 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)가 로우 논리 레벨(L)로 유지되는 기간(TGO) 동안 스캔신호(SCAN)를 온 레벨로 발생한다. 도 3의 TFT(Thin Film Transistor)는 게이트 라인(GL)을 통해 공급되는 온 레벨의 스캔신호(SCAN)에 따라 턴 온 되어 데이터 라인(DL)에 인가되어 있는 데이터전압(Vdata)을 액정셀(Clc)에 충전한다. 따라서, 데이터전압(Vdata)을 액정셀(Clc)에 충전할 수 있는 데이터 충전시간(TC)은 도 2에 도시된 것처럼 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 폴링 에지(FE)와 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)의 라이징 에지(RE) 사이 구간으로 정해진다.

그런데, 소스 출력 인에이블 신호(SOE) 및 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 데이터 인에이블 신호(DE)를 기반으로 하여 생성되는 신호들이기 때문에, 도 1과 같이 구동 모드에 맞춰 데이터 인에이블 신호(DE)가 변경될 때 소스 출력 인에이블 신호(SOE) 및 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)도 함께 변경된다. 그 결과 구동 모드에 따라 데이터 충전시간(TC)도 달라지게 된다. 충전시간(TC)은 제1 프레임 주파수(60Hz)에 동기되는 노멀 모드에 비해 제2 프레임 주파수(50Hz)에 동기되는 저소비 모드에서 더 길어진다.

이렇게 구동 모드에 따라 데이터 충전시간(TC)이 달라지면 모드 변경 시점에서 급격한 휘도 변화가 발생되고, 이러한 휘도 변화는 플리커로 인지될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 프레임 주파수가 변경될 때 휘도 변화를 최소화하여 플리커를 방지할 수 있도록 한 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 제1 프레임 주파수에 동기되는 노멀 모드와 상기 제1 프레임 주파수보다 낮은 제2 프레임 주파수에 동기되는 저소비 모드로의 동작이 가능한 표시장치에 있어서, 상기 노멀 모드에서 제1 주기의 제1 데이터 인에이블 신호를 기반으로 데이터 충전시간이 제1 값으로 설정되도록 상기 제1 주기의 제1 소스출력 인에이블 신호와 제1 게이트출력 인에이블 신호를 생성함과 아울러, 구동 모드가 상기 노멀 모드에서 상기 저소비 모드로 변경될 때, 상기 제1 주기보다 긴 제2 주기의 제2 데이터 인에이블 신호를 기반으로 상기 제2 주기의 제2 소스출력 인에이블 신호를 생성하는 제1 제어신호 발생부; 상기 제1 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지와 상기 제1 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지 사이를 카운트하여 상기 제1 값의 데이터 충전시간에 대응되는 평균 카운트값을 도출하는 카운트값 도출부; 및 상기 저소비 모드에서 데이터 충전시간이 상기 노멀 모드에서의 상기 제1 값과 동일하게 되도록 상기 제2 소스출력 인에이블 신호와 상기 평균 카운트값을 참조로 하여 상기 제2 주기의 제2 게이트출력 인에이블 신호를 생성하는 제2 제어신호 발생부를 구비한다.

상기 카운트값 도출부는, 상기 제1 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지와 상기 제1 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지 사이를 고정 클럭으로 카운트하여 소정 기간 동안 카운트값을 누적하는 카운터; 및 상기 카운터로부터의 카운트 누적값을 평균하여 상기 평균 카운트값을 산출 및 저장하는 산출&저장부를 구비한다.

상기 제2 제어신호 발생부는 상기 고정 클럭을 이용하여 상기 제2 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지로부터 카운트를 시작하고, 그 카운트 값이 상기 평균 카운트값과 동일해 지는 시점에서 상기 제2 게이트출력 인에이블 신호를 생성한다.

상기 제2 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지는, 상기 카운트 값과 상기 평균 카운트값이 서로 동일해 지는 시점에 동기된다.

본 발명의 표시장치는 상기 고정 클럭을 생성하는 오실레이터를 더 구비한다.

본 발명의 표시장치는 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들의 교차 영역들에 다수의 화소들이 형성된 표시패널; 상기 제1 및 제2 소스출력 인에이블 신호에 따라 상기 데이터라인들에 데이터전압을 출력하는 데이터 구동회로; 및 상기 제1 및 제2 게이트출력 인에이블 신호에 따라 상기 게이트라인들에 스캔신호를 출력하는 게이트 구동회로를 더 구비한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따라제1 프레임 주파수에 동기되는 노멀 모드와 상기 제1 프레임 주파수보다 낮은 제2 프레임 주파수에 동기되는 저소비 모드로의 동작이 가능한 표시장치의 구동 방법은, 상기 노멀 모드에서 제1 주기의 제1 데이터 인에이블 신호를 기반으로 데이터 충전시간이 제1 값으로 설정되도록 상기 제1 주기의 제1 소스출력 인에이블 신호와 제1 게이트출력 인에이블 신호를 생성하는 단계; 상기 제1 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지와 상기 제1 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지 사이를 카운트하여 상기 제1 값의 데이터 충전시간에 대응되는 평균 카운트값을 도출하는 단계; 구동 모드가 상기 노멀 모드에서 상기 저소비 모드로 변경될 때, 상기 제1 주기보다 긴 제2 주기의 제2 데이터 인에이블 신호를 기반으로 상기 제2 주기의 제2 소스출력 인에이블 신호를 생성하는 단계; 및 상기 저소비 모드에서 데이터 충전시간이 상기 노멀 모드에서의 상기 제1 값과 동일하게 되도록 상기 제2 소스출력 인에이블 신호와 상기 평균 카운트값을 참조로 하여 상기 제2 주기의 제2 게이트출력 인에이블 신호를 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명은 구동 모드에 따라 프레임 주파수가 달라지는 것과 무관하게 데이터 충전시간을 동일하게 함으로써, 프레임 주파수 변경시 나타나던 휘도 변화를 억제하고 플리커를 방지할 수 있다.

도 1은 프레임 주파수에 따른 1 프레임 기간 및 1 수평 기간의 길이 변화를 보여주는 도면.
도 2는 소스 출력 인에이블 신호와 게이트 출력 인에이블 신호에 의해 결정되는 데이터 충전시간을 보여주는 도면.
도 3은 표시장치가 액정표시장치로 구현될 때 한 화소의 등가회로를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 일 표시장치의 구성을 보여 주는 도면.
도 5는 충전시간 조정회로의 세부 구성을 보여주는 도면.
도 6은 충전시간 조정회로의 동작 설명을 위한 파형도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동방법을 순차적으로 보여주는 흐름도.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode, OLED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Diplay Panel, PDP), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display : EPD) 등으로 구현될 수 있다. 이하에서는, 표시장치가 액정표시장치로 구현되는 경우를 일 예로 하여 실시예를 설명한다.

도 4를 참조하면, 표시장치는 시스템 보드(10), 타이밍 콘트롤러(11), 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(13), 표시패널(14), 충전시간 제어회로(111) 등을 구비한다.

시스템 보드(10)는 외부 비디오 소스 인터페이스 회로(미도시)에 접속되어 그 소스 회로로부터 화상 데이터를 입력받는다. 시스템 보드(10)에는 입력 화상 데이터를 처리하기 위한 그래픽 처리회로(미도시)와, 표시패널(14)에 공급될 전원전압을 생성하는 전원회로가 포함되어 있다.

시스템 보드(10)는 외부 인터페이스 회로를 통해 입력되는 사용자 명령에 따라 구동 모드를 변경할 수 있다. 구동 모드에는 제1 프레임 주파수(예컨대, 60Hz)에 동기되는 노멀 모드와 상기 제1 프레임 주파수보다 낮은 제2 프레임 주파수(예컨대, 50Hz)에 동기되는 저소비 모드가 있다. 저소비 모드에서는 노멀 모드에 비해 저속으로 구동됨으로써 화면의 리프레쉬 주기를 길게 하여 표시장치에서 소모되는 소비전력을 줄인다.

한편, 시스템 보드(10)는 사용자 명령에 의하지 않고 입력 화상의 속성에 따라 구동 모드를 변경할 수도 있다. 예컨대, 시스템 보드(10)는 인접 프레임들 간 영상의 변화량이 일정 시간 이상 기준치보다 작게 유지되는 경우에 구동 모드를 저소비 모드로 변경하고, 그렇지 않은 경우에는 구동 모드를 노멀 모드로 유지할 수 있다.

다만, 시스템 보드(10)에서, 구동 전원이 인가된 직후의 초기 구동을 위한 구동 모드는 노멀 모드로 디폴팅(defaulting) 되어 있다. 이 상태에서, 시스템 보드(10)는 사용자의 명령에 따라 구동 모드를 저소비 모드로 변경하거나 또는, 화상 속성에 따라 자체적으로 구동 모드를 저소비 모드로 변경할 수 있다. 또한, 시스템 보드(10)는 저소비 모드로 변경된 상태에서 사용자 명령 또는 화상 속성에 따라 재차 노멀 모드로 변경할 수도 있다.

시스템 보드(10)는 노멀 모드에서 제1 프레임 주파수에 맞추어 데이터 인에이블 신호(DE)와 도트 클럭(DCLK)을 제1 주기로 생성한 후, 제1 프레임 주파수를 기반으로 디지털 비디오 데이터(RGB)와 타이밍 신호들(DE,DCLK)을 타이밍 콘트롤러(11)에 출력한다. 시스템 보드(10)는 저소비 모드에서 제2 프레임 주파수에 맞추어 데이터 인에이블 신호(DE)와 도트 클럭(DCLK)을 상기 제1 주기보다 긴 제2 주기로 생성한 후, 제2 프레임 주파수를 기반으로 디지털 비디오 데이터(RGB)와 타이밍 신호들(DE,DCLK)을 타이밍 콘트롤러(11)에 출력한다.

타이밍 콘트롤러(11)는 시스템 보드(10)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시패널(14)에 맞게 정렬하여 데이터 구동회로(12)에 공급한다.

타이밍 콘트롤러(11)는 시스템 보드(10)로부터 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE)와 도트 클럭(DCLK)을 입력받는다. 타이밍 콘트롤러(11)는 충전시간 조정회로(111)를 포함하여 시스템 보드(10)에서 입력된 데이터 인에이블 신호(DE)를 기반으로 데이터 구동회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호와, 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호를 발생한다.

데이터 제어신호는 데이터 구동회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 것으로, 소스 스타트 펄스(Source, Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE), 극성제어신호(POL) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동회로(12)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동회로(12)의 소스 드라이브 IC(Intergrated Circuit)들 내에서 데이터의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 극성제어신호(POL)는 데이터 구동회로(12)로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 N(N은 양의 정수) 수평기간의 주기로 반전시킨다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동회로의 출력 타이밍을 제어한다.

게이트 제어신호는 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 것으로, 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 게이트펄스의 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 구동회로(13)의 출력 타이밍을 제어한다.

충전시간 조정회로(111)는 노멀 모드에서 입력되는 제1 주기(도 6의 P1)의 데이터 인에이블 신호(도 6의 DE1)를 기반으로 제1 주기의 데이터 제어신호(SSP1,SSC1,SOE1,POL1) 및 제1 주기의 게이트 제어신호(GSP1,GSC1,GOE1)를 생성한다. 충전시간 조정회로(111)는 저소비 모드에서 입력되는 제2 주기(도 6의 P2, P2는 P1보다 김)의 데이터 인에이블 신호(도 6의 DE2)를 기반으로 제2 주기의 데이터 제어신호(SSP2,SSC2,SOE2,POL2) 및 제2 주기의 게이트 제어신호(GSP2,GSC2,GOE2)를 생성한다. 특히, 충전시간 조정회로(111)는 구동 모드 변경에 따른 충전시간 편차를 없애기 위해, 노멀 모드에서 데이터 충전시간이 제1 값이 되도록 제1 주기의 데이터 및 게이트 제어신호를 생성하고, 저소비 모드에서 데이터 충전시간이 상기 노멀 모드에서의 제1 값과 동일하게 되도록 제2 주기의 게이트 제어신호(즉, GOE2)의 위상을 조정한다. 충전시간 조정회로(111)는 위상 조정을 위해 노멀 모드에서 구해진 평균 카운트값(여기서, 평균 카운트값은 제1 값의 데이터 충전시간에 대응됨)과 제2 주기의 데이터 제어신호(즉, SOE2)를 참조한다. 이러한 충전시간 조정회로(111)에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

데이터 구동회로(12)는 다수의 소스 드라이브 IC들을 포함한다. 소스 드라이브 IC들 각각은 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 데이터 제어신호에 응답하여 타이밍 콘트롤러(11)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링 및 래치하여 병렬 데이터 체계의 데이터로 변환한다. 소스 드라이브 IC들 각각은 병렬 데이터 체계로 변환된 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 화소들에 충전될 정극성/부극성 아날로그 데이터전압을 발생한다. 소스 드라이브 IC들 각각은 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 정극성/부극성 아날로그 데이터전압의 극성을 반전시키면서 그 데이터전압을 데이터라인들(15)에 공급한다. 데이터 구동회로(12)에서 데이터전압이 출력되는 타이밍은 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 의해 제어된다. 노멀 모드에서 데이터 구동회로(12)는 도 6에서와 같이 제1 주기(P1)의 소스 출력 인에이블 신호(SOE1)가 로우 논리 레벨(L)로 유지되는 기간(TSO) 동안 데이터전압의 출력을 허여한다. 그리고, 저소비 모드에서 데이터 구동회로(12)는 도 6에서와 같이 제2 주기(P2)의 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)가 로우 논리 레벨(L)로 유지되는 기간(TSO') 동안 데이터전압의 출력을 허여한다.

게이트 구동회로(13)는 다수의 게이트 드라이브 IC들을 포함한다. 게이트 드라이브 IC들 각각은 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 게이트 제어신호에 응답하여 게이트 하이전압과 게이트 로우전압 사이에서 스윙하는 스캔신호를 발생하고, 이 스캔신호를 게이트라인들(16)에 순차적으로 공급한다. 게이트 구동회로(13)는 표시패널(11)에서 화소 어레이가 형성된 유효 표시영역 바깥의 비 표시영역에 GIP(Gate In Panel) 방식으로 형성될 수 있다. GIP 방식에 의해, 게이트 구동회로(13)는 화소 어레이의 TFT 공정에서 화소 어레이와 함께 형성될 수 있다.

게이트 구동회로(13)에서 스캔신호가 출력되는 타이밍은 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)에 의해 제어된다. 노멀 모드에서 게이트 구동회로(13)는 도 6에서와 같이 제1 주기(P1)의 게이트 출력 인에이블 신호(GOE1)가 로우 논리 레벨(L)로 유지되는 기간(TGO) 동안 스캔신호를 온 레벨로 출력한다. 그리고, 저소비 모드에서 게이트 구동회로(13)는 도 6에서와 같이 제2 주기(P2)의 게이트 출력 인에이블 신호(GOE2)가 로우 논리 레벨(L)로 유지되는 기간(TGO') 동안 스캔신호를 온 레벨로 출력한다.

표시패널(14)은 액정표시패널로 구현될 수 있다. 이 경우, 표시패널(14)은 액정층을 사이에 두고 대향하는 상부 유리기판과 하부 유리기판을 포함한다. 표시패널(14)의 하부 유리기판에는 영상 표시를 위한 화소 어레이가 형성된다. 화소 어레이에는 데이터라인들(15)과 게이트라인들(16)의 교차부마다 형성되는 TFT들과, TFT에 접속된 화소전극(1), 화소전극(1)과 대향하는 공통전극(2), 및 스토리지 커패시터(Cst)등이 형성된다. 액정셀(Clc)은 TFT에 접속되어 화소전극(1)과 공통전극(2) 사이의 전계에 의해 구동된다.

표시패널(14)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등이 형성된다. 공통전극(2)은 IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 상에 형성될 수 있고, TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성될 수도 있다.

표시패널(14)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.

본 발명에서 적용 가능한 표시패널(14)의 액정모드는 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 투과형 액정표장치와 반투과형 액정표시장치에서는 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.

도 5는 충전시간 조정회로(111)의 세부 구성을 보여주고, 도 6은 충전시간 조정회로(111)의 동작 설명을 위한 파형도이다.

도 5를 참조하면, 충전시간 조정회로(111)는 제1 제어신호 발생부(111A,111B), 카운트값 도출부(111C,111E), 제2 제어신호 발생부(111F)를 구비하며, 고정 클럭(RCLK)을 생성하는 오실레이터(111D)를 더 구비할 수 있다.

제1 제어신호 발생부(111A,111B)는 노멀 모드에서 데이터 충전시간(TC)이 소정의 제1 값이 되도록 제1 주기(P1)의 제1 소스 출력 인에이블 신호(SOE1) 및 제 게이트 출력 인에이블 신호(GOE1)를 생성하고, 저소비 모드에서는 제2 주기(P2)의 제2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)를 생성한다. 이를 위해, 제1 제어신호 발생부(111A,111B)는 데이터 제어신호 발생부(111A)와 게이트 제어신호 발생부(111B)를 포함한다.

데이터 제어신호 발생부(111A)는 노멀 모드에서 입력되는 제1 주기(P1)의 데이터 인에이블 신호(DE1)를 기반으로 제1 주기(P1)의 데이터 제어신호(SSP1,SSC1,SOE1,POL1)를 생성함과 아울러, 저소비 모드에서 입력되는 제2 주기(P2)의 데이터 인에이블 신호(DE2)를 기반으로 제2 주기(P2)의 데이터 제어신호(SSP2,SSC2,SOE2,POL2)를 생성한다. 게이트 제어신호 발생부(111B)는 노멀 모드에서 입력되는 제1 주기(P1)의 데이터 인에이블 신호(DE1)를 기반으로 제1 주기(P1)의 게이트 제어신호(GSP1,GSC1,GOE1)를 생성한다.

데이터 충전시간은 도 3을 통해 설명했듯이 화소가 충전될 수 있도록, 데이터 구동회로(12)의 출력이 허여됨과 동시에 스캔신호가 온 레벨로 발생되는 기간을 의미한다. 노멀 모드에서 데이터 충전시간(TC)은 도 6에 도시된 것처럼 소정의 제1 값, 즉 제1 소스 출력 인에이블 신호(SOE1)의 폴링 에지(FE)와 제1 게이트 출력 인에이블 신호(GOE1)의 라이징 에지(RE) 사이 구간으로 정해진다. 본 발명은 저소비 모드에서 데이터 충전시간(TC')이 노멀 모드에서의 상기 제1 값(TC)과 동일하게 되도록, 저소비 모드에서 생성되는 제2 주기(P2)의 제2 게이트출력 인에이블 신호(SOE2)의 위상을 조정하는 특징이 있다. 이러한 위상 조정은 제1 제어신호 발생부(111A,111B)에서 생성된 제2 소스 출력 인에이블 신호(SOE2)와 카운트값 도출부(111C,111E)에서 생성된 평균 카운트값(CT_avg)에 따라 제2 제어신호 발생부(111F)에서 행해진다.

카운트값 도출부(111C,111E)는 노멀 모드에서 설정된 데이터 충전시간(TC)만큼의 평균 카운트값(CT_avg)을 도출한다. 이를 위해, 카운트값 도출부(111C,111E)는 카운터(111C)와 산출&저장부(111E)를 포함한다.

카운터(111C)는 제1 소스 출력 인에이블 신호(SOE1)의 폴링 에지(FE)와 제1 게이트 출력 인에이블 신호(GOE1)의 라이징 에지(RE) 사이를 오실레이터(111D)로부터 공급되는 고정 클럭(RCLK)으로 카운트하여 소정 기간(예컨대, 1 프레임) 동안 카운트 값을 누적한 후, 카운트 누적값(CT)을 출력한다.

산출&저장부(111E)는 카운터(111C)로부터의 카운트 누적값(CT)을 평균하여 평균 카운트값(CT_avg)을 산출 및 저장한다. 만약, 1 프레임 동안 카운트 값을 누적한 경우, 산출&저장부(111E)는 카운트 누적값(CT)을 수직 해상도로 나누어 평균 카운트값(CT_avg)을 산출할 수 있다. 노멀 모드 구현을 위한 제1 프레임 주파수는 원칙적으로 일정한 값으로 고정되어야 하나, 전송 선로 상의 여러 요인에 의해 소정 옵셋 범위 내에서 조금씩 변동한다. 그에 따라, 제1 소스 출력 인에이블 신호(SOE1)의 폴링 에지(FE)와 제1 게이트 출력 인에이블 신호(GOE1)의 라이징 에지(RE) 사이의 시간적 길이도 조금씩 변한다. 상기 에지들(RE,FE) 사이를 고정 클럭(RCLK)으로 다수회 카운트하고 그 누적값을 평균하면, 노멀 모드 하에서 데이터 충전시간을 보다 정확히 도출할 수 있게 된다.

제2 제어신호 발생부(111F)는 제2 주기(P2)의 제2 소스출력 인에이블 신호(SOE2)와 평균 카운트값(CT_avg)을 참조로 하여, 저소비 모드에서의 데이터 충전시간(TC')이 노멀 모드에서의 상기 제1 값(TC)과 동일하게 되도록 위상이 조정된 제2 주기의 제2 게이트출력 인에이블 신호를 생성한다.

제2 제어신호 발생부(111F)는 고정 클럭(RCLK)을 이용하여 제2 소스출력 인에이블 신호(SOE2)의 폴링 에지(FE)로부터 카운트를 시작하고, 그 카운트 값이 상기 평균 카운트값(CT_avg)과 동일해 지는 시점에서 제2 게이트출력 인에이블 신호(GOE2)를 생성한다. 이에 따라, 제2 게이트출력 인에이블 신호(GOE2)의 라이징 에지(RE)는, 상기 카운트 값과 상기 평균 카운트값(CT_avg)이 서로 동일해 지는 시점에 동기되게 된다.

도 7은 프레임 주파수가 변경될 때 휘도 변화를 최소화하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동방법을 순차적으로 보여준다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 구동방법은 구동 전원이 온 되면 먼저 노멀 모드로 동작을 시작하며, 이 노멀 모드에서 제1 주기의 제1 데이터 인에이블 신호(DE1)를 기반으로 데이터 충전시간이 제1 값으로 설정되도록 제1 주기의 제1 소스출력 인에이블 신호(SOE1)와 제1 게이트출력 인에이블 신호(GOE1)를 생성한다.(S10,S20,S30)

이어서 본 발명의 구동방법은 제1 소스출력 인에이블 신호(SOE1)의 폴링 에지와 제1 게이트출력 인에이블 신호(GOE1)의 라이징 에지 사이를 고정 클럭으로 카운트하여 소정 기간(예컨대, 1 프레임 기간) 동안 카운트 값을 누적한 후, 카운트 누적값을 평균하여 상기 제1 값의 데이터 충전시간에 대응되는 평균 카운트값을 산출 및 저장한다.(S40,S50,S60)

이어서, 본 발명의 구동방법은 노멀 모드에서 저소비 모드로 변경되면, 제2 주기의 제2 데이터 인에이블 신호(DE2)를 기반으로 제2 주기의 제2 소스출력 인에이블 신호(SOE2)를 생성한 후, 이 저소비 모드에서의 데이터 충전시간이 노멀 모드에서의 상기 제1 값과 동일하게 되도록 상기 생성된 제2 소스출력 인에이블 신호(SOE2)와 상기 산출 및 저장된 평균 카운트값을 참조로 하여 제2 주기의 제2 게이트출력 인에이블 신호(GOE2)를 생성한다. 본 발명의 구동방법은 고정 클럭을 이용하여 제2 소스출력 인에이블 신호(SOE2)의 폴링 에지로부터 카운트를 시작하고, 그 카운트 값이 상기 평균 카운트값(CT_avg)과 동일해 지는 시점에서 제2 게이트출력 인에이블 신호(GOE2)를 생성할 수 있다.(S70,S80,S90)

상술한 바와 같이, 본 발명은 구동 모드에 따라 프레임 주파수가 달라지는 것과 무관하게 데이터 충전시간을 동일하게 함으로써, 프레임 주파수 변경시 나타나던 휘도 변화를 억제하고 플리커를 방지할 수 있다.

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.

10 : 시스템 보드 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 데이터 구동회로 13 : 게이트 구동회로
111 : 충전시간 제어회로

Claims (10)

1. 제1 프레임 주파수에 동기되는 노멀 모드와 상기 제1 프레임 주파수보다 낮은 제2 프레임 주파수에 동기되는 저소비 모드로의 동작이 가능한 표시장치에 있어서,
   상기 노멀 모드에서 제1 주기의 제1 데이터 인에이블 신호를 기반으로 데이터 충전시간이 제1 값으로 설정되도록 상기 제1 주기의 제1 소스출력 인에이블 신호와 제1 게이트출력 인에이블 신호를 생성함과 아울러, 구동 모드가 상기 노멀 모드에서 상기 저소비 모드로 변경될 때, 상기 제1 주기보다 긴 제2 주기의 제2 데이터 인에이블 신호를 기반으로 상기 제2 주기의 제2 소스출력 인에이블 신호를 생성하는 제1 제어신호 발생부;
   상기 제1 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지와 상기 제1 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지 사이를 카운트하여 상기 제1 값의 데이터 충전시간에 대응되는 평균 카운트값을 도출하는 카운트값 도출부; 및
   상기 저소비 모드에서 데이터 충전시간이 상기 노멀 모드에서의 상기 제1 값과 동일하게 되도록, 고정 클럭을 이용하여 상기 제2 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지로부터 카운트를 시작하고, 그 카운트 값이 상기 평균 카운트값과 동일해지는 시점에서 상기 제2 주기의 제2 게이트출력 인에이블 신호를 생성하는 제2 제어신호 발생부를 구비하고,
   상기 제1 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지와 상기 제1 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지 사이의 제1 간격은, 상기 제2 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지와 상기 제2 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지 사이의 제2 간격과 동일한 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 카운트값 도출부는,
   상기 제1 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지와 상기 제1 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지 사이를 상기 고정 클럭으로 카운트하여 소정 기간 동안 카운트값을 누적하는 카운터; 및
   상기 카운터로부터의 카운트 누적값을 평균하여 상기 평균 카운트값을 산출 및 저장하는 산출&저장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지는, 상기 카운트 값과 상기 평균 카운트값이 서로 동일해 지는 시점에 동기 되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 고정 클럭을 생성하는 오실레이터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들의 교차 영역들에 다수의 화소들이 형성된 표시패널;
   상기 제1 및 제2 소스출력 인에이블 신호에 따라 상기 데이터라인들에 데이터전압을 출력하는 데이터 구동회로; 및
   상기 제1 및 제2 게이트출력 인에이블 신호에 따라 상기 게이트라인들에 스캔신호를 출력하는 게이트 구동회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
7. 제1 프레임 주파수에 동기되는 노멀 모드와 상기 제1 프레임 주파수보다 낮은 제2 프레임 주파수에 동기되는 저소비 모드로의 동작이 가능한 표시장치의 구동 방법에 있어서,
   상기 노멀 모드에서 제1 주기의 제1 데이터 인에이블 신호를 기반으로 데이터 충전시간이 제1 값으로 설정되도록 상기 제1 주기의 제1 소스출력 인에이블 신호와 제1 게이트출력 인에이블 신호를 생성하는 단계;
   상기 제1 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지와 상기 제1 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지 사이를 카운트하여 상기 제1 값의 데이터 충전시간에 대응되는 평균 카운트값을 도출하는 단계;
   구동 모드가 상기 노멀 모드에서 상기 저소비 모드로 변경될 때, 상기 제1 주기보다 긴 제2 주기의 제2 데이터 인에이블 신호를 기반으로 상기 제2 주기의 제2 소스출력 인에이블 신호를 생성하는 단계; 및
   상기 저소비 모드에서 데이터 충전시간이 상기 노멀 모드에서의 상기 제1 값과 동일하게 되도록, 고정 클럭을 이용하여 상기 제2 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지로부터 카운트를 시작하고, 그 카운트 값이 상기 평균 카운트값과 동일해지는 시점에서 상기 제2 주기의 제2 게이트출력 인에이블 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지와 상기 제1 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지 사이의 제1 간격은, 상기 제2 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지와 상기 제2 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지 사이의 제2 간격과 동일한 표시장치의 구동방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 평균 카운트값을 도출하는 단계는,
   상기 제1 소스출력 인에이블 신호의 폴링 에지와 상기 제1 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지 사이를 상기 고정 클럭으로 카운트하여 소정 기간 동안 카운트값을 누적하는 단계; 및
   카운트 누적값을 기반으로 상기 평균 카운트값을 산출 및 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
9. 삭제
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 게이트출력 인에이블 신호의 라이징 에지는, 상기 카운트 값과 상기 평균 카운트값이 서로 동일해 지는 시점에 동기 되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.

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