KR102280939B1 - 표시 장치 및 그것의 휘도 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는, 복수의 데이터 라인들 및 복수의 게이트 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 제어하며, 동작 모드에 따른 펄스 주기를 갖는 웨이크 신호를 출력하는 구동 회로, 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛, 및 상기 백라이트 유닛으로 광원 전원 전압을 제공하는 광원 구동 유닛을 포함하며, 상기 광원 구동 유닛은, 상기 웨이크 신호의 펄스 주기에 대응하는 상기 광원 전원 전압을 발생한다.

Description

표시 장치 및 그것의 휘도 제어 방법{DISPLAY APPARATUS AND LUMINANCE CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그것의 휘도 제어 방법에 관한 것이다.
표시 시스템은 각 프레임의 영상 데이터 및 복수의 제어신호들을 출력하는 호스트 및 영상을 표시하는 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널, 표시 패널을 구동하는 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함한다. 표시 패널은 복수의 게이트 라인들, 복수의 데이터 라인들, 및 게이트 라인들 및 데이터 라인들에 연결된 복수의 화소들을 포함한다. 게이트 라인들은 게이트 구동부로부터 게이트 신호들을 수신한다. 데이터 라인들은 데이터 구동부로부터 데이터 전압들을 수신한다. 화소들은 게이트 라인들을 통해 제공받은 게이트 신호들에 응답하여 데이터 라인들을 통해 데이터 전압들을 제공받는다. 화소들은 데이터 전압들에 대응하는 계조를 표시한다. 따라서, 영상이 표시된다.
본 발명의 목적은 저주파 모드시 플리커를 제거할 수 있는 표시 장치 및 그것의 휘도 제어 방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 표시 장치는, 복수의 데이터 라인들 및 복수의 게이트 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 제어하며, 동작 모드에 따른 펄스 주기를 갖는 웨이크 신호를 출력하는 구동 회로, 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛, 및 상기 백라이트 유닛으로 광원 전원 전압을 제공하는 광원 구동 유닛을 포함한다. 상기 광원 구동 유닛은, 상기 웨이크 신호의 펄스 주기에 대응하는 상기 광원 전원 전압을 발생한다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 회로는 노말 모드 및 저주파 모드로 동작한다. 상기 구동 회로의 동작 모드가 상기 노말 모드일 때 상기 웨이크 신호는 제1 펄스 주기를 갖고, 상기 구동 회로의 동작 모드가 상기 저주파 모드일 때 상기 웨이크 신호는 제2 펄스 주기를 갖는다. 상기 제1 펄스 주기보다 상기 제2 펄스 주기가 더 길다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 회로의 동작 모드가 상기 저주파 모드일 때, 상기 광원 구동 유닛은 상기 웨이크 신호의 상기 제2 펄스 주기에 동기해서 상기 백라이트 유닛으로부터 제공되는 상기 광의 휘도가 점진적으로 증가하도록 상기 광원 전원 전압을 발생한다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 회로는, 외부로부터 입력된 영상 신호 및 제어 신호에 응답해서 상기 노말 모드 및 상기 저주파 모드로 동작하는 타이밍 컨트롤러, 및 상기 타이밍 컨트롤러의 동작 모드에 따른 펄스 주기를 갖는 상기 웨이크 신호를 출력하는 저주파 모드 판별부를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 영상 신호를 영상 데이터 신호로 변환하고, 상기 제어 신호에 응답해서 상기 노말 모드 및 상기 저주파 모드에 대응하는 제1 제어 신호, 제2 제어 신호 및 제3 제어 신호를 발생한다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 회로는, 상기 제1 제어 신호 및 상기 영상 데이터 신호에 응답해서 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 소스 드라이버, 및 상기 제2 제어 신호에 응답해서 사이 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 회로는, 상기 웨이크 신호에 응답해서 상기 소스 드라이버로 소스 전원을 공급하는 전원 제어부를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 광원 구동 유닛은 상기 웨이크 신호 및 상기 제3 제어 신호에 응답해서 상기 광원 전원 전압을 발생한다.
이 실시예에 있어서, 상기 광원 구동 유닛은, 전원 제어 신호에 응답해서 외부 전원 전압을 상기 광원 전원 전압으로 변환하는 전원 컨버터와, 상기 웨이크 신호의 펄스 주기에 대응하는 휘도 보상 신호를 출력하는 휘도 보상 유닛, 및 상기 휘도 보상 신호에 대응하는 상기 전원 제어 신호를 출력하는 전원 컨트롤러를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 휘도 보상 유닛은, 상기 웨이크 신호의 상기 펄스 주기를 카운트하고, 카운트 신호를 출력하는 타이머와, 상기 카운트 신호에 대응하는 휘도 보상 데이터를 출력하는 룩업 테이블, 및 상기 휘도 보상 데이터를 아날로그 신호인 휘도 보상 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기를 포함한다.
본 발명의 다른 실시에에 따른 표시 패널 및 상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치의 휘도 제어 방법은: 영상 신호를 수신하는 단계, 수신된 영상 신호에 따라서 동작 모드를 판별하는 단계, 판별된 동작 모드에 따른 펄스 주기를 갖는 웨이크 신호를 출력하는 단계, 상기 웨이크 신호의 펄스 주기에 대응하는 광원 전원 전압을 발생하는 단계, 및 상기 광원 전원 전압을 상기 백라이트 유닛으로 제공하는 단계를 포함한다.
이 실시에에 있어서, 상기 동작 모드를 판별하는 단계는, 상기 수신된 영상 신호에 따라서 상기 판별된 동작 모드를 노말 모드 및 저주파 모드 중 어느 하나로 설정하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 웨이크 신호를 출력하는 단계는, 상기 동작 모드가 상기 노말 모드일 때 제1 펄스 주기를 갖는 상기 웨이크 신호를 출력하는 단계, 및 상기 동작 모드가 상기 저주파 모드일 때 상기 제2 펄스 주기를 갖는 상기 웨이크 신호를 출력하는 단계를 포함한다. 상기 제1 펄스 주기보다 상기 제2 펄스 주기가 더 길다.
이 실시예에 있어서, 상기 광원 전원 전압을 발생하는 단계는, 상기 웨이크 신호의 상기 제2 펄스 주기에 동기해서 상기 백라이트 유닛으로부터 제공되는 상기 광의 휘도가 점진적으로 증가하도록 상기 광원 전원 전압을 발생하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 광원 전원 전압을 발생하는 단계는, 상기 웨이크 신호의 펄스 주기에 대응하는 휘도 보상 신호를 출력하는 단계, 상기 휘도 보상 신호에 대응하는 전원 제어 신호를 출력하는 단계, 및 상기 전원 제어 신호에 응답해서 외부 전원 전압을 상기 광원 전원 전압으로 변환하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 표시 장치는 타이밍 컨트롤러의 동작 모드에 따른 펄스 주기를 갖는 웨이크 신호를 발생한다. 또한 본 발명의 표시 장치는 웨이크 신호의 펄스 주기에 따라서 광원 전원 전압을 백라이트 유닛으로 제공함으로써 표시 패널의 휘도 저하를 보사할 수 있다. 그러므로 표시 패널에 표시되는 영상의 플리커를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 표시 장치의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러의 동작 모드에 따른 웨이크 신호의 발생 빈도를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 광원 구동 유닛의 구성을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 광원 구동 유닛에 의해서 플리커가 감소되는 방식을 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 휘도 제어 방법을 예시적으로 보여주는 플로우차트이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 시스템을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 표시 장치의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러의 동작 모드에 따른 웨이크 신호의 발생 빈도를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 패널(1100) 구동 회로(1200), 백라이트 유닛(1300) 및 광원 구동 유닛(1400)을 포함한다. 구동 회로(1200)는 타이밍 컨트롤러(1210), 게이트 드라이버(1220), 소스 드라이버(1230), 저주파 모드 판별 유닛(1240) 및 전원 제어부(1250)를 포함한다.
표시 패널(1100)은 영상을 표시한다. 표시 패널(1100)은 스스로 발광할 수 있는 능동형 표시 패널이 아닌 별도의 광원을 필요로 하는 수동형 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(1100)은 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 전기영동 표시 패널(electrophoretic display panel), 일렉트로웨팅 표시 패널(electrowetting display panel) 중 어느 하나일 수 있다. 이하, 본 발명의 실시 예에 있어서 2개의 기판 사이에 액정 표시층을 구비한 액정표시 패널을 예시적으로 설명한다. 한편, 도시되지 않았으나, 액정 패널을 포함하는 표시 장치는 액정 패널을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 편광판을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(1110)은 복수의 게이트 라인들(G1-Gk) 및 복수의 게이트 라인들(G1-Gk)에 교차하여 배열된 복수의 데이터 라인들(D1-Dm) 그리고 그들의 교차 영역에 행렬의 형태로 배열된 복수의 픽셀들(PX)을 포함한다. 복수의 게이트 라인들(G1-Gk)과 복수의 데이터 라인들(D1-Dm)은 서로 절연되어 있다.
각 픽셀(PX)은 대응하는 데이터 라인 및 게이트 라인에 연결된 스위칭 트랜지스터(TFT)와 이에 연결된 액정 커패시터(crystal capacitor, Clc) 및 스토리지 커패시터(storage capacitor, Cst)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(1210)는 외부로부터 영상 신호(RGB) 및 이의 표시를 제어하기 위한 제어 신호들(CS) 예를 들면, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 메인 클럭 신호 및 데이터 인에이블 신호 등을 제공받는다. 타이밍 컨트롤러(1210)는 제어 신호들(CS)에 기초하여 영상 신호(RGB)를 표시 패널(110)의 동작 조건에 맞게 처리한 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CT1)를 소스 드라이버(1230)로 제공하고, 제2 제어 신호(CT2)를 게이트 드라이버(1220)로 제공하며, 제3 제어 신호(CT3)를 광원 구동 유닛(1400)로 제공한다. 제1 제어 신호(CT1)는 클럭 신호, 극성 방전 신호 및 라인 래치 신호를 포함하고, 제2 제어 신호(CT2)는 수직 동기 시작 신호, 출력 인에이블 신호 그리고 게이트 펄스 신호를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(1210)는 외부로부터 제공되는 영상 신호(RGB)가 장시간(예를들면, 수십 초) 동안 변화가 없는 경우 즉, 장시간동안 동일한 정지 영상이 수신될 때 저주파 모드로 동작한다. 저주파 모드 동안 타이밍 컨트롤러(1210)는 제1 제어 신호(CT1)에 포함된 클럭 신호의 주파수를 낮추고, 극성 방전 신호의 반전 주기를 길게 설정한다(예를 들면, 1Hz이하). 또한, 저주파 모드동안 제2 제어 신호(CT2)에 포함된 수직 동기 시작 신호, 출력 인에이블 신호 그리고 게이트 펄스 신호 등의 주파수를 낮춘다. 타이밍 컨트롤러(1210)는 동작 모드를 나타내는 모드 신호(MD)를 출력할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 저주파 모드 판별 유닛(1240)은 타이밍 컨트롤러(1210)의 동작 모드에 따라서 웨이크 신호(AWK)를 발생한다. 예를 들어, 타이밍 컨트롤러(1210)로부터 출력되는 모드 신호(MD)가 노말 모드를 나타내는 로우 레벨일 때, 저주파 모드 판별 유닛(1240)은 웨이크 신호(AWK)를 노말 주파수(예를 들면, 60Hz)의 펄스 신호로 출력한다. 반면 타이밍 컨트롤러(1210)로부터 출력되는 모드 신호(MD)가 저주파 모드를 나타내는 하이 레벨일 때, 저주파 모드 판별 유닛(1240)는 웨이크 신호(AWK)를 노말 주파수보다 낮은 주파수(예를 들면, 1Hz 이하)의 펄스 신호로 출력한다. 타이밍 컨트롤러(1210)가 저주파 모드로 동작할 때 웨이크 신호(AWK)의 펄스 주기는 노말 모드일 때의 펄스 주기보다 길다.
전원 제어부(1250)는 웨이크 신호(AWK)에 응답하여 소스 전원(SRC_PW)을 소스 드라이버(1230)로 전달한다. 예를 들어, 타이밍 컨트롤러(1210)가 노말 모드로 동작하는 동안, 전원 제어부(1250)는 소스 드라이버(1230)가 정상 동작하도록 소스 전원(SRC_PW)을 소스 드라이버(1230)로 제공한다. 반면에, 타이밍 컨트롤러(1210)가 저주파 모드로 동작할 때, 소스 드라이버(1230)로 제공되는 소스 전원(SRC_PW)의 공급 주기는 길어진다. 그러므로 저주파 모드동안 소스 드라이버(1230)에서 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다.
타이밍 컨트롤러(1210)가 노말 모드로 동작하는 경우, 표시 패널(1100)의 픽셀(PX) 내 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전하는 빠른 속도(예를 들면, 60Hz)로 리프레쉬될 수 있다. 그러나, 타이밍 컨트롤러(1210)가 저주파 모드로 동작하는 경우, 표시 패널(1100)의 픽셀(PX) 내 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전하는 누설 전류에 의해서 서서히 감소한다. 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전하가 일정 수준 이하로 감소된 후 웨이크 신호(AWK)에 의해서 다시 액정 커패시터(Clc)에 전하가 충전될 때, 휘도 변화가 일어날 수 있다. 이러한 휘도 변화는 사용자에게 플리커로 인지될 수 있다.
게이트 드라이버(1220)는 표시 패널(1100)에 구비된 게이트 라인들(G1 ~ Gk)과 전기적으로 연결되어 게이트 라인들(G1 ~ Gk)에 게이트 신호를 제공한다. 구체적으로, 게이트 드라이버(1220)는 제 1 제어신호(CT1)에 근거로 하여 게이트 라인들(G1 ~ Gk)을 구동하기 위한 게이트 신호를 발생하고, 발생된 게이트 신호를 게이트 라인들(G1 ~ Gk)에 순차적으로 출력한다.
소스 드라이버(1230)는 제 2 제어신호(CT2)에 근거로 하여 영상 데이터(RGB)가 변환된 데이터 전압을 데이터 라인들(D1 ~ Dm)에 출력한다.
백라이트 유닛(1300)은 표시 패널(100)의 하부에 구비되어, 표시 패널(1100)에 광을 제공하는 역할을 한다. 실시예에 있어서, 백라이트 유닛(1300)은 복수의 LEDs(light emitting diodes)을 포함할 수 있다.
광원 구동 유닛(1400)은 제3 제어 신호(CT3)에 응답하여 백라이트 유닛(1300)을 제어할 수 있다. 특히, 광원 구동 유닛(1400)은 웨이크 신호(AWK) 및 제3 제어 신호(CT3)에 응답하여 백라이트 유닛(1300)으로 제공하는 광원 전원 전압(VLED)을 제어할 수 있다. 광원 구동 유닛(1400)은 웨이크 신호(AWK)에 응답해서 백라이트 유닛(1300)에서 발생되는 빛의 휘도를 제어하기 위한 광원 전원 전압(VLED)을 발생한다. 예를 들어, 웨이크 신호(AWK)의 발생 주기에 따라서 백라이트 유닛(1300)에서 발생되는 빛의 휘도를 제어할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 광원 구동 유닛의 구성을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 광원 구동 유닛(1400)은 전원 컨버터(210), 전원 컨트롤러(220) 및 휘도 보상 유닛(230)을 포함한다.
전원 컨버터(210)는 외부로부터 입력되는 전원 전압(EVDD)을 광원 전원 전압(VLED)으로 변환한다. 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨은 백라이트 유닛(1300) 내의 발광 다이오드들을 구동하는데 충분한 전압 레벨로 설정되어야 한다.
전원 컨버터(210)는 인덕터(211), NMOS 트랜지스터(212), 다이오드(213) 그리고 커패시터(214)를 포함한다. 인덕터(211)는 외부로부터 공급되는 전원 전압(EVDD)과 노드(Q1) 사이에 연결된다. NMOS 트랜지스터(212)는 노드(Q1)와 접지 전압 사이에 연결된다. NMOS 트랜지스터(212)의 게이트는 전원 전원 컨트롤러(220)로부터의 전원 제어 신호(PCTRL)와 연결된다. 다이오드(213)는 노드(Q1)와 노드(Q2) 사이에 연결된다. 이 실시예에서, 다이오드(213)는 쇼트키 다이오드로 구성될 수 있다. 커패시터(214)는 노드(Q2)와 접지 전압 사이에 연결된다. 노드(Q2)의 광원 전원 전압(VLED)은 제1 노드(N1)를 통해 백라이트 유닛(1300)의 일단으로 공급된다.
전원 컨버터(210)는 벅-부스트 타입(buck-boost type), 부스트 타입(boost type) 및 하이-브릿지 타입(high-bridge type) 등과 같이 다양한 형태의 DC/DC 컨터버들 중 하나로 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 전원 컨버터(210)는 외부로부터 공급되는 전원 전압(EVDD)을 광원 전원 전압(VLED)으로 변환해서 출력한다. 특히, NMOS 트랜지스터(212)의 게이트로 인가되는 전원 제어 신호(PCTRL)에 따라서 NMOS 트랜지스터(212)가 턴 온/오프하는 것에 의해 광원 전원 전압(VLED)의 발생을 제어할 수 있다.
백라이트 유닛(1300)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 스트링을 포함한다. 이 실시예에서, 백라이트 유닛(1300)은 하나의 발광 다이오드 스트링을 포함하는 것으로 도시하고 설명하나, 백라이트 유닛(1300)에 포함되는 발광 다이오드 스트링의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
백라이트 유닛(1300)에 포함된 발광 다이오드 스트링은 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드들을 포함한다. 복수의 발광 다이오드들 각각은 흰색을 발광하는 흰색 발광 다이오드, 적색을 발광하는 적색 발광 다이오드, 청색을 발광하는 청색 발광 다이오드 그리고 녹색을 발광하는 녹색 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 소비 전력을 감소시키기 위하여 발광 다이오드들은 전반적으로 낮은 순방향 구동 전압(Vf)으로 구동되는 발광 다이오드들로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 휘도의 균일성을 위하여 발광 다이오드들의 순방향 구동 전압(Vf)의 편차가 작을수록 좋다. 이 실시예에서 백라이트 유닛(1300)은 발광 다이오드 스트링을 포함하나, 발광 다이오드들 대신 레이저 다이오드(laser diode) 및 탄소 나노 튜브(carbon nano tube)로 구성될 수 있다. 백라이트 유닛(1300)의 일단은 전원 컨버터(210)로부터의 광원 전원 전압(VLED)과 연결된다. 백라이트 유닛(1300)의 타단은 접지 전압과 연결될 수 있다.
휘도 보상 유닛(230)은 웨이크 신호(AWK)를 입력받고, 웨이크 신호(AWK)에 대응하는 휘도 보상 신호(LUM_C)를 출력한다. 휘도 보상 유닛(230)은 타이머(231), 룩업 테이블(232), 및 디지털-아날로그 변환기(233)를 포함한다.
타이머(231)는 웨이크 신호(AWK)의 펄스에 동기해서 카운트를 시작하고, 다음 펄스에 동기해서 리셋된다. 즉, 타이머(231)는 웨이크 신호(AWK)의 첫 펄스가 발생하고 나서 다음 펄스가 발생할 때까지의 시간을 카운트하고, 카운트 신호(CNT)를 출력한다.
룩업 테이블(232)은 복수의 휘도 보상 데이터를 저장한다. 룩업 테이블(232)은 타이머(231)로부터의 카운트 신호(CNT)에 대응하는 휘도 보상 데이터(LC)를 출력한다. 디지털-아날로그 변환기(233)는 휘도 보상 데이터(LC)를 아날로그 신호인 휘도 보상 신호(LUM_C)로 변환한다.
전원 컨트롤러(220)는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(1210)로부터의 제3 제어 신호(CT3)에 응답해서 NMOS 트랜지스터(212)의 턴 온/오프를 제어하기 위한 전원 제어 신호(PCTRL)를 발생한다. 또한 전원 컨트롤러(220)는 휘도 보상 유닛(230)으로부터의 휘도 보상 신호(LUM_C)에 응답해서 전원 제어 신호(PCTRL)를 발생할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 광원 구동 유닛에 의해서 플리커가 감소되는 방식을 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(1210)가 노말 모드로 동작하는 경우, 표시 패널(1100)의 픽셀(PX) 내 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전하는 빠른 속도(예를 들면, 60Hz)로 리프레쉬될 수 있다. 그러나, 타이밍 컨트롤러(1210)가 저주파 모드로 동작하는 경우, 표시 패널(1100)의 픽셀(PX) 내 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전하는 누설 전류에 의해서 서서히 감소한다. 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전하가 감소된 후 웨이크 신호(AWK)에 의해서 다시 액정 커패시터(Clc)에 전하가 충전될 경우 휘도 변화가 감지될 수 있다. 도 4에서 가는 실선은 표시 패널(1100, 도 1)에 표시되는 영상의 휘도 변화를 나타낸다. 표시 패널(1100)의 픽셀(PX) 내 액정 커패시터(Clc)에 전하가 충전된 후 시간이 경과할수록 표시 패널(1100)에 표시된 영상의 휘도가 감소함을 알 수 있다.
광원 구동 유닛(1400)은 웨이크 신호(AWK)의 첫 펄스가 발생하고 나서 다음 펄스가 발생할 때까지의 시간에 따라서 백라이트 유닛(1300)에서 발광하는 빛의 휘도를 조절함으로써 휘도를 보상할 수 있다.
예컨대, 타이밍 컨트롤러(1210)가 저주파 모드로 동작하는 경우, 웨이크 신호(AWK)의 첫 펄스가 발생하고 나서 다음 펄스가 발생할 때까지 타이머(231)로부터 출력되는 카운트 신호(CNT)는 계속해서 증가한다. 카운트 신호(CNT)가 증가함에 따라서 룩업 테이블(232)로부터 출력되는 휘도 보상 데이터(LC)의 휘도 보상값도 증가한다. 휘도 보상 데이터(LC)의 휘도 보상값이 증가할수록 디지털-아날로그 변환기(233)로부터 출력되는 휘도 보상 신호(LUM_C)의 펄스 폭이 길어진다. 따라서 전원 컨트롤러(220)로부터 출력되는 전원 제어 신호(PCTRL)의 펄스 폭도 길어진다. 전원 제어 신호(PCTRL)의 펄스 폭이 길어짐에 따라서 광원 전원 전압(VLED)의 공급 시간이 길어져서 광원 유닛(1220)의 발광 휘도가 증가한다(도 4의 굵은 실선 참조). 즉, 휘도 보상 유닛(230)은 웨이크 신호(AWK)의 펄스 주기에 따라서 광원 유닛(1220)의 발광 휘도가 증가하도록 광원 전원 전압(VLED)을 발생할 수 있다.
액정 커패시터(Clc)에 충전된 전하의 감소에 따른 휘도 감소와 반비례하게 광원 유닛(1220)의 발광 휘도는 증가하므로 표시 패널(1100)에 표시되는 영상의 플리커 현상은 최소화될 수 있다.
도 3에 도시된 타이머(231)는 웨이크 신호(AWK)의 펄스가 다시 입력되면 카운트 신호(CNT)를 리셋한다. 또한 타이머(231)는 웨이크 신호(AWK)의 펄스 주기가 노말 모드의 펄스 주기(60Hz)보다 길 때 카운트 동작을 수행하도록 설정될 수 있다. 따라서 타이밍 컨트롤러(1210)가 노말 모드로 동작하는 동안, 백라이트 유닛(1300)의 휘도는 제3 제어 신호(CT3)에만 근거하여 변화될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 휘도 제어 방법을 예시적으로 보여주는 플로우차트이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(1210)는 외부로부터 제공되는 영상 신호(RGB)를 수신한다(단계 S110). 영상 신호(RGB)가 장시간(예를 들면, 수십 초) 동안 변화가 없는 경우 즉, 장시간동안 동일한 정지 영상이 수신될 때 타이밍 컨트롤러(1210)는 저주파 모드로 동작한다(단계 S120). 저주파 모드 판별 유닛(1240)은 타이밍 컨트롤러(1210)의 동작 모드를 판별하고, 판별된 동작 모드에 대응하는 펄스 주기를 갖는 웨이크 신호(AWK)를 발생한다(단계 S130).
광원 구동 유닛(1400) 내 휘도 보상 유닛(230)은 웨이크 신호(AWK)의 펄스 주기에 대응하는 휘도 보상 신호(LUM_C)를 발생한다. 광원 구동 유닛(1400)은 휘도 보상 신호(LUM_C)에 응답해서 백 라이트 유닛(1400)으로 제공하는 광원 전원 전압(VLED)을 발생한다(단계 S140). 광원 구동 유닛(1400)은 디밍 방식으로 광원 전원 전압(VLED)을 발생하고, 광원 전원 전압(VLED)을 백라이트 유닛(1300)으로 제공한다.
이와 같은 휘도 제어 방법에 의하면, 저주파 모드동안 표시 패널(1100)에 표시되는 영상의 휘도 감소와 반비례하게 광원 유닛(1220)의 발광 휘도를 증가시킬 수 있다. 그러므로 표시 패널(1100)에 표시되는 영상의 플리커 현상은 최소화될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 시스템을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 표시 시스템(10)은 표시 장치(100) 및 호스트(200)를 포함한다. 호스트(200)는 클럭 신호(CLK), 커맨드(CMD) 및 영상 신호(RGB)를 표시 장치(100)로 제공한다. 호스트(200)는 CPU(Central Processing Unit), 마이크로프로세서, 그래픽 컨트롤러, 어플리케이션 프로세서(application processor; AP) 중 어느 하나일 수 있다.
표시 장치(100)는 도 1에 도시된 표시 장치(1000)와 동일한 회로 구성을 가질 수 있다. 표시 장치(100)는 호스트(200)로부터 수신되는 영상 신호(RGB)가 장시간동안 동일한 정지 영상인 것으로 판별될 때 저주파 모드로 동작한다. 저주파 모드 동안 표시 장치(100)는 표시 패널에 표시되는 영상의 휘도 저하에 반비례하게 광원의 휘도를 증가시킴으로써 표시 영상의 품질 저하를 방지할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 표시 시스템
200: 호스트
100, 1000: 표시 장치
1100: 표시 패널
1210: 타이밍 컨트롤러
1220: 게이트 드라이버
1230: 소스 드라이버
1240: 저주파 모드 판별 유닛
1250: 전원 제어부
1300: 백 라이트 유닛
1400: 광원 구동 유닛

Claims (15)

  1. 복수의 데이터 라인들 및 복수의 게이트 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 제어하며, 동작 모드에 따른 펄스 주기를 갖는 웨이크 신호를 출력하는 구동 회로;
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛으로 광원 전원 전압을 제공하는 광원 구동 유닛을 포함하되;
    상기 광원 구동 유닛은 상기 웨이크 신호의 제1 펄스 및 상기 제1 펄스 다음의 제2 펄스 사이의 시간을 카운트하고, 카운트 신호를 출력하는 타이머를 포함하고,
    상기 광원 구동 유닛은 상기 카운트 신호가 증가할 때 상기 백라이트 유닛에서 제공되는 광의 휘도가 증가하도록 상기 광원 전원 전압을 발생하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 노말 모드 및 저주파 모드로 동작하며,
    상기 구동 회로의 동작 모드가 상기 노말 모드일 때 상기 웨이크 신호는 제1 펄스 주기를 갖고,
    상기 구동 회로의 동작 모드가 상기 저주파 모드일 때 상기 웨이크 신호는 제2 펄스 주기를 가지며,
    상기 제1 펄스 주기보다 상기 제2 펄스 주기가 더 긴 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동 회로의 동작 모드가 상기 저주파 모드일 때, 상기 광원 구동 유닛은 상기 웨이크 신호의 상기 제2 펄스 주기에 동기해서 상기 백라이트 유닛으로부터 제공되는 상기 광의 휘도가 점진적으로 증가하도록 상기 광원 전원 전압을 발생하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동 회로는,
    외부로부터 입력된 영상 신호 및 제어 신호에 응답해서 상기 노말 모드 및 상기 저주파 모드로 동작하는 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 타이밍 컨트롤러의 동작 모드에 따른 펄스 주기를 갖는 상기 웨이크 신호를 출력하는 저주파 모드 판별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 영상 신호를 영상 데이터 신호로 변환하고, 상기 제어 신호에 응답해서 상기 노말 모드 및 상기 저주파 모드에 대응하는 제1 제어 신호, 제2 제어 신호 및 제3 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동 회로는,
    상기 제1 제어 신호 및 상기 영상 데이터 신호에 응답해서 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 소스 드라이버; 및
    상기 제2 제어 신호에 응답해서 사이 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동 회로는,
    상기 웨이크 신호에 응답해서 상기 소스 드라이버로 소스 전원을 공급하는 전원 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 광원 구동 유닛은 상기 웨이크 신호 및 상기 제3 제어 신호에 응답해서 상기 광원 전원 전압을 발생하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원 구동 유닛은,
    전원 제어 신호에 응답해서 외부 전원 전압을 상기 광원 전원 전압으로 변환하는 전원 컨버터와;
    상기 웨이크 신호의 펄스 주기에 대응하는 휘도 보상 신호를 출력하는 휘도 보상 유닛; 및
    상기 휘도 보상 신호에 대응하는 상기 전원 제어 신호를 출력하는 전원 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 휘도 보상 유닛은,
    상기 카운트 신호에 대응하는 휘도 보상 데이터를 출력하는 룩업 테이블; 및
    상기 휘도 보상 데이터를 아날로그 신호인 휘도 보상 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 표시 패널 및 상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치의 휘도 제어 방법은:
    영상 신호를 수신하는 단계;
    수신된 영상 신호에 따라서 동작 모드를 판별하는 단계;
    판별된 동작 모드에 따른 펄스 주기를 갖는 웨이크 신호를 출력하는 단계;
    상기 웨이크 신호의 제1 펄스 및 상기 제1 펄스 다음의 제2 펄스 사이의 시간을 카운트하고, 카운트 신호를 출력하는 단계;
    상기 카운트 신호에 대응하는 광원 전원 전압을 발생하는 단계; 및
    상기 광원 전원 전압을 상기 백라이트 유닛으로 제공하는 단계를 포함하되,
    상기 광원 전원 전압을 발생하는 단계는 상기 카운트 신호가 증가할 때 상기 백라이트 유닛에서 제공되는 광의 휘도가 증가하도록 상기 광원 전원 전압을 발생하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 휘도 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 동작 모드를 설정하는 단계는,
    상기 수신된 영상 신호에 따라서 상기 동작 모드를 노말 모드 및 저주파 모드 중 어느 하나로 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 휘도 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 웨이크 신호를 출력하는 단계는,
    상기 판별된 동작 모드가 상기 노말 모드일 때 제1 펄스 주기를 갖는 상기 웨이크 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 판별된 동작 모드가 상기 저주파 모드일 때 제2 펄스 주기를 갖는 상기 웨이크 신호를 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 펄스 주기보다 상기 제2 펄스 주기가 더 긴 것을 특징으로 하는 표시 장치의 휘도 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 광원 전원 전압을 발생하는 단계는,
    상기 웨이크 신호의 상기 제2 펄스 주기에 동기해서 상기 백라이트 유닛으로부터 제공되는 상기 광의 휘도가 점진적으로 증가하도록 상기 광원 전원 전압을 발생하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 휘도 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 광원 전원 전압을 발생하는 단계는,
    상기 웨이크 신호의 펄스 주기에 대응하는 휘도 보상 신호를 출력하는 단계와;
    상기 휘도 보상 신호에 대응하는 전원 제어 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 전원 제어 신호에 응답해서 외부 전원 전압을 상기 광원 전원 전압으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 휘도 제어 방법.
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