KR102473522B1 - Display device and method of driving the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 영상신호(Image signal)를 분석하여 영상신호(Image signal)의 복잡도(complexity)에 따라 데이터구동부의 출력버퍼부의 전류값을 제어할 수 있는 전력제어부를 구비한다.
이에 따라, 복잡도(complexity)가 낮은 영상신호(Image signal)에 대해서는 출력버퍼부의 전류값을 감소시키고, 복잡도(complexity)가 높은 영상신호(Image signal)에 대해서는 출력버퍼부의 전류값을 증가시켜 표시장의 신뢰성을 유지함과 동시에 소비전력을 감소시킬 수 있게 된다.According to the present invention, a power control unit capable of analyzing an image signal and controlling the current value of the output buffer unit of the data driver according to the complexity of the image signal is provided.
Accordingly, the current value of the output buffer unit is reduced for an image signal having a low complexity, and the current value of the output buffer unit is increased for an image signal having a high complexity. It is possible to reduce power consumption while maintaining reliability.
Description
본 발명은 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 소비전력을 저감시킬 수 있는 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. The present invention relates to a display device and a driving method thereof, and more particularly, to a display device capable of reducing power consumption and a driving method thereof.
근래, 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판 표시장치(flat panel display: FPD)가 개발되어 각광받고 있는데, 평판 표시장치의 예로는 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD device), 플라즈마 표시장치(plasma display panel device: PDP device), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode device: OLED device) 등을 들 수 있다. Recently, as society enters the information age in earnest, the display field for processing and displaying a large amount of information has developed rapidly, and in response to this, various flat panel displays (FPDs) have been developed and are in the spotlight. , Examples of flat panel display devices include a liquid crystal display device (LCD device), a plasma display panel device (PDP device), and an organic light emitting diode device (OLED device). can be heard
일반적으로, 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널과, 표시패널에 다수의 신호를 공급하는 구동부로 이루어지는데, 구동부는 영상데이터 및 다수의 제어신호를 생성하는 타이밍제어부와, 영상데이터 및 다수의 제어신호를 이용하여 게이트신호 및 데이터신호를 생성하는 게이트구동부 및 데이터구동부를 포함한다.In general, a display device includes a display panel for displaying an image and a driver for supplying a plurality of signals to the display panel. It includes a gate driver and a data driver for generating gate signals and data signals using signals.
도 1은 일반적인 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a general display device.
도 1에 도시한 바와 같이, 표시장치(10)는 게이트구동부(12) 및 데이터구동부(13)의 구동을 제어하기 위한 게이트제어신호(GCS) 및 데이터제어신호(DCS)를 출력함과 아울러, 시스템부로부터 전달받은 영상신호(Image Signal)를 프레임 단위의 디지털 영상 데이터(R, G, B)로 출력하는 타이밍제어부(11)와, 표시패널(14)의 각 게이트라인(GL)에 게이트신호를 공급하는 게이트구동부(12)와, 표시 패널(14)의 각 데이터라인(DL)에 화소신호를 공급하는 데이터구동부(13)와, 게이트신호와 화소신호에 의해 구동되는 표시패널(14)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the
타이밍제어부(11)는 시스템으로부터 공급되는 타이밍신호(TS)를 이용하여 게이트구동부(12)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 구동부(13)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 출력한다. The
또한, 타이밍제어부(11)는 시스템부로부터 전달받은 영상신호(Image signal)를 프레임 단위의 디지털 영상 데이터(R, G, B)로 변환하여 데이터 구동부(13)에 공급한다.In addition, the
게이트 제어신호(GCS)의 예로써, 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 시프트 클럭(GSC), 게이트 아웃 인에이블(GOE) 등이 있고, 데이터 제어신호(DCS)의 예로써, 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 시프트 클럭(SSC), 소스 아웃 인에이블(SOE), 극성신호(POL) 등이 있다.Examples of the gate control signal (GCS) include a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), and a gate out enable (GOE), and examples of the data control signal (DCS) include a source start pulse (SSP). ), source shift clock (SSC), source out enable (SOE), and polarity signal (POL).
게이트구동부(12)는 타이밍제어부(11)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트라인(GL)에 게이트신호를 순차적으로 공급하고, 이에 의해 게이트라인(GL)에 접속된 박막트랜지스터(TFT)가 게이트라인 단위로 구동된다.The
여기서, 데이터구동부(13)는 타이밍제어부(11)로부터 직렬로 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 병렬 체계로 변환한 후에 감마보상전압을 이용하여 아날로그 데이터전압을 변환하여 데이터라인(DL)에 공급한다. Here, the
그러나, 데이터 구동부(13)는 다수의 버퍼를 포함하는데, 다수의 버퍼 각각의 바이어스 전류값은 영상신호의 종류와 관계없이 고정되어 있어서, 필요 이상의 소비전류를 소모하게 되어, 표시장치(10)의 소비전력이 증가되는 문제가 발생된다.However, the
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 영상신호(Image Signal)를 분석하여, 영상신호의 복잡도에 대응하여 출력버퍼의 바이어스 전류값을 제어함으로써 표시장치의 소비전력을 감소시킬 수 있는 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것에 과제가 있다.The present invention has been proposed to solve this problem, and a display capable of reducing power consumption of a display device by analyzing an image signal and controlling a bias current value of an output buffer in response to the complexity of the image signal. There is a problem in providing an apparatus and a driving method thereof.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 다수의 데이터배선과 다수의 게이트배선이 매트릭스 형태로 교차되고, 그 교차지점에 화소가 정의되고, 영상신호에 대응되는 영상을 표시하는 표시패널과, 상기 다수의 데이터배선과 연결되는 데이터구동부와, 상기 다수의 게이트배선과 연결되는 게이트구동부와, 상기 영상신호의 복잡도에 따라 출력버퍼의 소비전력을 제어하는 전력제어부를 포함하는 표시장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a display panel in which a plurality of data wires and a plurality of gate wires intersect in a matrix form, pixels are defined at the intersection, and display an image corresponding to an image signal. A display device including a data driver connected to the plurality of data lines, a gate driver connected to the plurality of gate lines, and a power control unit controlling power consumption of an output buffer according to the complexity of the image signal. .
그리고, 상기 데이터구동부는 상기 다수의 데이터배선과 각각 접속된 상기 출력 버퍼를 포함하고, 상기 전력제어부는 상기 영상신호의 복잡도에 따라 상기 데이터구동부의 상기 출력버퍼의 바이어스 전류값을 가변시킬 수 있다.The data driver may include the output buffer connected to the plurality of data lines, and the power controller may vary a bias current value of the output buffer of the data driver according to the complexity of the image signal.
여기서, 상기 영상신호의 복잡도는 인접한 상기 화소의 계조값 차이의 합일 수 있다.Here, the complexity of the image signal may be the sum of differences in grayscale values of adjacent pixels.
그리고, 상기 영상신호의 복잡도가 작을수록 상기 출력버퍼의 바이어스 전류값이 감소될 수 있다.And, as the complexity of the image signal decreases, the bias current value of the output buffer may decrease.
또한, 상기 영상신호의 복잡도가 클수록 상기 출력버퍼의 바이어스 전류값이 증가될 수 있다.Also, as the complexity of the image signal increases, the bias current value of the output buffer may increase.
여기서, 상기 전력제어부는 외부로부터 상기 영상신호를 수신하는 수신부와, 상기 수신부로부터 수신된 상기 영상신호를 저장하는 저장부와, 상기 영상신호의 복잡도를 분석하는 분석부와, 상기 복잡도에 따라 전력제어신호를 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.Here, the power control unit includes a receiver for receiving the video signal from the outside, a storage unit for storing the video signal received from the receiver, an analyzer for analyzing the complexity of the video signal, and power control according to the complexity. It may include an output unit that outputs a signal.
한편, 본 발명은 게이트 구동부가 게이트신호를 공급하는 단계와, 데이터구동부가 데이터신호를 공급하는 단계와, 전력 제어부가 영상신호를 입력받는 단계와, 상기 전력제어부가 상기 영상신호의 복잡도에 따라 출력버퍼의 소비전력을 제어하는 단계와, 표시패널이 상기 게이트신호 및 상기 데이터 신호를 이용하여 영상을 표시하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법을 제공한다.Meanwhile, the present invention includes the step of supplying a gate signal by a gate driver, the step of supplying a data signal by a data driver, the step of receiving an image signal by a power controller, and the steps of the power controller outputting an image according to the complexity of the image signal. A method of driving a display device including controlling power consumption of a buffer and displaying an image using the gate signal and the data signal on a display panel.
여기서, 상기 전력제어부가 상기 영상신호의 복잡도에 따라 출력버퍼의 소비전력을 제어하는 단계는, 상기 전력제어부가 상기 영상신호의 복잡도에 따라 상기 데이터구동부의 출력버퍼의 바이어스 전류값을 가변시키는 단계를 포함할 수 있다Here, the step of controlling the power consumption of the output buffer according to the complexity of the video signal by the power control unit includes the step of varying the bias current value of the output buffer of the data driver unit by the power control unit according to the complexity of the video signal. can include
그리고, 상기 영상신호의 복잡도는 인접한 상기 화소의 계조값 차이의 합일 수 있다.Also, the complexity of the image signal may be the sum of differences in grayscale values of adjacent pixels.
또한, 상기 영상신호의 복잡도가 작을수록 상기 출력버퍼의 바이어스 전류값이 감소될 수 있다.In addition, the bias current value of the output buffer may decrease as the complexity of the image signal decreases.
그리고, 상기 영상신호의 복잡도가 클수록 상기 출력버퍼의 바이어스 전류값이 증가될 수 있다.Also, as the complexity of the image signal increases, the bias current value of the output buffer may increase.
본 발명에서는, 영상신호의 복잡도에 대응하여 출력버퍼의 바이어스 전류값을 제어함으로써 소비전력을 줄일 수 있다.In the present invention, power consumption can be reduced by controlling the bias current value of the output buffer in response to the complexity of the video signal.
도 1은 일반적인 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 전력제어부를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 데이터구동부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제어부의 예시도이다.
도 6은 종래 표시장치와 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 패턴별 소비전력을 비교한 표이다. 1 is a diagram schematically illustrating a general display device.
2 is a diagram schematically illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a schematic block diagram of a power control unit of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically illustrating a data driving unit of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram of a control unit of a display device according to an embodiment of the present invention.
6 is a table comparing power consumption for each pattern of a conventional display device and a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치(100)는 입력된 영상데이터에 따라 영상(화상)을 표시하는 표시패널(140)과, 표시패널(140)을 구동시키는 구동 회로부와, 구동 회로부에 신호를 전달하는 시스템부(160)를 포함한다.As shown in FIG. 2 , the
도시되지는 않았지만, 외부전원부로부터 입력전원전압(VIN)을 입력 받고, 다수의 출력전원전압을 생성하여 데이터구동부(130), 게이트구동부(120)에 공급하는 전원부를 더 포함할 수 있다.Although not shown, the power supply may further include a power supply unit that receives an input power supply voltage (VIN) from an external power supply unit, generates a plurality of output power voltages, and supplies them to the
여기서, 구동 회로부는 게이트구동부(120), 데이터구동부(130), 타이밍제어부(110) 및 전력제어부(150)를 포함한다.Here, the driving circuit unit includes a
본 발명의 표시장치(100)는 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD device) 또는 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode display device: LED display device)일 수 있으나, 이하 표시장치(100)가 액정표시장치인 경우를 일 예시로 설명한다.The
표시패널(140)은 상호 대향하도록 합착된 하부 기판 및 상부 기판과, 상기 하부 기판과 상부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함할 수 있다. The
그리고, 하부 기판의 배면에는 하부 편광 필름이 배치될 수 있으며, 상부 기판의 상면에는 상부 편광 필름이 배치될 수 있다.Also, a lower polarizing film may be disposed on a rear surface of the lower substrate, and an upper polarizing film may be disposed on an upper surface of the upper substrate.
여기서, 상부 기판은 하부 기판의 화소(P)를 경유하여 입사된 광을 색광으로 변환시켜 컬러 영상을 표시하기 위한 컬러 필터를 포함할 수 있다.Here, the upper substrate may include a color filter for displaying a color image by converting light incident through the pixels P of the lower substrate into color light.
그리고, 하부 기판은 다수의 게이트배선(GL)과 다수의 데이터배선(DL)을 포함할 수 있다. Also, the lower substrate may include a plurality of gate lines GL and a plurality of data lines DL.
여기서, 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)이 교차에 의해 화소(P)가 정의되고, 각 화소(P)는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)(Tp), 스토리지 커패시터(Cs) 및 액정커패시터(Cl)를 포함할 수 있다.Here, a pixel (P) is defined by the intersection of the gate line (GL) and the data line (DL), and each pixel (P) includes a thin film transistor (Tp), a storage capacitor (Cs), and a liquid crystal capacitor. (Cl).
박막트랜지스터(Tp)는 게이트배선(GL)을 통해 공급되는 게이트신호에 의해 스위칭 되고, 박막트랜지스터(Tp)가 온(on)되면 데이터배선(DL)을 통해 공급되는 데이터 전압을 화소(P)에 공급한다.The thin film transistor (Tp) is switched by a gate signal supplied through the gate line (GL), and when the thin film transistor (Tp) is turned on, the data voltage supplied through the data line (DL) is applied to the pixel (P). supply
또한, 표시패널(140)은 화소(P)에 데이터 전압을 인가하는 화소 전극과 공통 전압을 인가하는 공통 전극을 포함한다. 여기서, 화소 전극은 하부 기판에 형성되고, 공통 전극은 하부 기판 또는 상부 기판에 형성될 수 있다.In addition, the
표시패널(140)은 데이터 전압과 공통 전압의 전계차에 의해 액정의 배열 상태가 변화되고, 액정의 배열을 조절하여 백라이트 유닛(미도시)에서 입사되는 광의 투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다.In the
한편, 시스템부(160)는 영상신호(Image signal) 및 타이밍 신호(TS)를 타이밍제어부(110)에 공급할 수 있다.Meanwhile, the
여기서, 타이밍 신호(TS)는 클럭신호(CLK), 수평 및 수직동기신호(Hsync, Vsync), 게이트 및 데이터인에이블(GE, DE)신호 등을 포함할 수 있다.Here, the timing signal TS may include a clock signal CLK, horizontal and vertical synchronization signals Hsync and Vsync, gate and data enable signals GE and DE, and the like.
데이터 인에이블 신호(DE)는 화소(P)에 데이터를 공급하는 기간을 나타내고, 수평동기신호(Hsync)는 화면의 한 라인을 표시하는 데 걸리는 시간을 나타내며, 수직동기신호(Vsync)는 한 프레임의 화면을 표시하는 데 걸리는 시간을 나타내고, 클록신호(CLK)는 게이트 및 데이터구동부(120, 130)와 타이밍제어부(110)가 동기하여 각종 신호를 생성 기준이 되는 신호를 나타낸다.The data enable signal DE represents the period for supplying data to the pixel P, the horizontal synchronization signal Hsync represents the time required to display one line of the screen, and the vertical synchronization signal Vsync represents one frame. represents the time required to display the screen of , and the clock signal CLK represents a signal serving as a reference for generating various signals by synchronizing the gate and
그리고, 타이밍제어부(110)는 시스템부(160)로부터 전달받은 타이밍 신호(TS)를 이용하여 게이트구동부(120)의 제어를 위한 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터구동부(130)의 제어를 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 생성할 수 있다.Also, the
또한, 타이밍제어부(110)는 시스템부(160)로부터 전달받은 영상신호(Image signal)를 프레임 단위의 디지털 영상 데이터(R, G, B)로 변환하여 데이터 구동부(130)에 공급할 수 있다.In addition, the
그리고, 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트구동부(120)에 공급되고, 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터구동부(130)에 공급된다.The gate control signal GCS is supplied to the
여기서, 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있다.Here, the gate control signal GCS may include a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), a gate output enable (GOE), and the like.
여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트구동부(120)를 구성하는 다수의 쉬프트 레지스터 중, 첫 번째 게이트펄스를 발생시키는 쉬프트 레지스터에 인가되어 첫 번째 게이트펄스가 발생되도록 제어하는 신호이고, 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 모든 쉬프트 레지스터에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. Here, the gate start pulse GSP is a signal applied to a shift register generating the first gate pulse among a plurality of shift registers constituting the
그리고, 게이트 출력 인에이블(GOE)은 쉬프트 레지스터들의 출력을 제어하여 서로 다른 수평구간에 해당하는 박막트랜지스터(Tp)간 중첩되어 턴-온되는 것을 방지한다.Also, the gate output enable (GOE) controls outputs of the shift registers to prevent the thin film transistors (Tp) corresponding to different horizontal sections from overlapping and turning on.
그리고, 데이터 제어 신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable) 등을 포함할 수 있다.Also, the data control signal DCS may include a source start pulse (SSP), a source sampling clock (SSC), a source output enable (SOE), and the like.
여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터구동부(130)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어하는 신호이며, 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 대응하여 데이터구동부(130)를 구성하는 각 구동IC에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. Here, the source start pulse (SSP) is a signal that controls the data sampling start timing of the
또한, 소스 출력 인에이블(SOE)은 데이터구동부(130)의 출력 타이밍을 제어하는 역할을 할 수 있다.Also, the source output enable (SOE) may play a role of controlling the output timing of the
게이트구동부(120)는 타이밍제어부(110)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 기초하여 표시패널(140)의 화소(P) 각각에 형성된 박막트랜지스터(Tp)를 구동(On-Off)시키기 위한 게이트 신호를 생성한다. 생성된 게이트 신호는 다수의 게이트 배선(GL)에 순차적으로 공급될 수 있다.The
데이터구동부(130)는 타이밍제어부(110)로부터 공급되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 순차적으로 수신하고, 기준전압을 참조하여 아날로그 영상데이터(데이터 전압)로 변환시켜 표시패널(140)의 각 화소(P)에 공급할 수 있다. The
이때, 타이밍제어부(110)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 기초하여 표시패널(140)에 데이터 전압의 공급이 이루어지게 된다.At this time, the data voltage is supplied to the
특히, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 시스템부(160)로부터 영상신호(Image signal)를 전달받는 전력제어부(150)를 포함할 수 있다.In particular, the
여기서, 전력제어부(150)는 영상신호(Image signal)의 복잡도를 분석하고, 영상신호(Image signal)의 복잡도(complexity)에 따른 전력제어신호(PCS)를 출력하여 구동부의 출력버퍼의 소비전력을 제어할 수 있다.Here, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 전력제어부를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.3 is a schematic block diagram of a power control unit of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 전력제어부(150)는 시스템부(도 2의 160)로부터 영상신호(Image signal)를 수신하는 수신부(151), 수신부(151)로부터 수신된 영상신호(Image signal)를 저장하는 저장부(153), 저장된 영상신호(Image signal)의 복잡도(complexity)를 분석하는 분석부(155), 영상신호(Image signal)의 복잡도(complexity)에 따라 전력제어신호(PCS)를 구동부로 출력하는 출력부(157)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the
여기서, 전력제어신호(PCS)를 통하여 제어되는 구동부를 데이터구동부(도 2 의 130)인 경우를 일 예시로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 게이트구동부(도 2의 120)가 전력제어신호(PCS)에 의하여 제어될 수도 있다.Here, a case in which the driving unit controlled by the power control signal (PCS) is a data driving unit (130 in FIG. 2) will be described as an example, but it is not limited thereto, and the gate driving unit (120 in FIG. 2) is a power control signal ( PCS) may be controlled.
구체적으로, 전력제어부(150)의 수신부(151)는 시스템부(도 2의 160)로부터 전송되는 영상신호(Image signal)를 입력받는다. 그리고, 입력받은 영상신호(Image signal)는 전력제어부(150)의 저정부(153)에 저장될 수 있다.Specifically, the receiving
그리고, 전력제어부(150)의 분석부(155)는 특정 N번째 프레임 내 인접 화소(도 2의 P)간의 계조값의 차이(Gray difference)에 따라 복잡도(complexity)를 계산할 수 있다.Also, the
예를 들어, N번째 프레임의 특정 화소(도 2의 P)를 기준으로 인접한 상, 하, 좌, 우에 배치된 화소(도 2의 P)의 계조값의 차이를 합산하여 복잡도를 계산할 수 있다.For example, the complexity can be calculated by summing the differences in grayscale values of pixels (P in FIG. 2 ) disposed above, below, left, and right adjacent to a specific pixel (P in FIG. 2 ) of the N-th frame.
즉, 복잡도가 큰 경우는 출력전류가 매우 크며, 고전압 및 많은 전류량을 요구하는 경우를 의미하는 것으로서, 예를 들어, 화이트계조와 블랙계조가 1화소 단위로 교번하는 셧다운 패턴 또는 화이트계조와 블랙계조가 2픽셀 단위로 교번하는 스메어 패턴 등이 될 수 있다.That is, the case of high complexity means a case where the output current is very large and a high voltage and a large amount of current are required. may be a smear pattern that alternates in units of 2 pixels.
그리고, 출력부(150)는 복잡도에 따라 특정 프레임의 전력제어신호(PCS)를 출력할 수 있다. Also, the
즉, 복잡도에 따른 전력제어신호(PCS)를 미리 결정하고, 전력제어부(150)의 분석부(155)에서 계산된 복잡도에 대응하여 출력부(157)는 전력제어신호(PCS)를 출력할 수 있다.That is, the power control signal (PCS) according to the complexity is determined in advance, and the
여기서, 전력제어신호(PCS)는 '000' 내지 '111'과 같은 3비트로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 표시장치의 크기, 해상도 등에 따라 다양한 비트로 구성될 수 있다.Here, the power control signal (PCS) may be composed of 3 bits such as '000' to '111', but is not limited thereto, and may be composed of various bits according to the size and resolution of the display device.
또한, 특정 N번째 프레임 내 인접 화소(도 2의 P)간의 계조값의 차이(Gray difference)에 따라 복잡도(complexity)를 계산하여, N+1 프레임에 전력제어신호(PCS)로 출력할 수도 있다.In addition, the complexity may be calculated according to the gray difference between adjacent pixels (P in FIG. 2) in the specific Nth frame and output as a power control signal (PCS) in the N+1 frame. .
이와 같은 전력제어신호(PCS)는 데이터구동부(도 2의 130)로 전달되어 데이터구동부(도 2의 130)의 출력버퍼의 바이어스 전류값을 조절할 수 있게 된다.Such a power control signal (PCS) is transmitted to the data driver (130 in FIG. 2) so that the bias current value of the output buffer of the data driver (130 in FIG. 2) can be adjusted.
즉, 전력제어신호(PCS)는 영상신호의 복잡도(Image signal)가 작은 경우 데이터구동부(도 2의 130)의 출력버퍼의 바이어스 전류값을 감소시키도록 제어할 수 있으며, 영상신호(Image signal)의 복잡도가 큰 경우 데이터구동부(도 2의 130)의 출력버퍼의 바이어스 전류값을 증가시키도록 제어할 수 있는 신호이다.That is, the power control signal (PCS) can be controlled to reduce the bias current value of the output buffer of the data driver (130 in FIG. 2) when the complexity of the image signal is small, and the image signal It is a signal that can be controlled to increase the bias current value of the output buffer of the data driver (130 in FIG. 2) when the complexity of is large.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 데이터구동부를 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating a data driving unit of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 타이밍제어부(도 2의 110)로부터 공급되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)의 직렬데이터를 병렬데이터로 변환하여 출력하는 직렬/병렬변환기 및 콘트롤로직부(131)와, 직렬/병렬변환기 및 콘트롤로직부(131)로부터 입력되는 데이터를 순차적으로 저장한 후, 그 저장된 데이터를 D/A 변환기(135)에 출력하는 2라인 래치(133)와, 2라인 래치(133)로부터 입력되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 영상신호로 변환하여 출력하는 D/A변환기(135)와, D/A변환기(135)에 의해 변환된 아날로그 영상신호를 완충증폭하여 출력하는 출력버퍼부(137)와, 출력버퍼부(137)의 전력을 제어하기 위한 제어부(139)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, a serial/parallel converter and control
구체적으로, 직렬/병렬변환기 및 콘트롤로직부(131)는 외부로부터 입력되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)의 직렬데이터를 병렬데이터로 변환하여 이를 2라인 래치부(133) 측으로 전달하는 역할을 수행할 수 있다. Specifically, the serial/parallel converter and control
그리고, 2라인 래치부(133)는 실질적으로 샘플링 래치부와 홀딩 래치부를 포함할 수 있다.Also, the two-
여기서, 샘플링 래치부는 직렬/병렬변환기 및 콘트롤로직부(131)로부터 전달받은 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 순차적으로 저장할 수 있다. Here, the sampling latch unit may sequentially store digital image data (R, G, and B) received from the serial/parallel converter and the
이를 위하여, 샘플링 래치부는 소정 개수의 샘플링 래치를 구비할 수 있다.To this end, the sampling latch unit may include a predetermined number of sampling latches.
그리고, 홀딩 래치부는 샘플링 래치부로부터 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 입력받아 저장하였다가 이를 D/A 변환기(135)에 출력할 수 있다. 이를 위해 홀딩 래치부 또한 소정 개수의 홀딩 래치를 구비할 수 있다.Also, the holding latch unit may receive and store digital image data (R, G, and B) from the sampling latch unit and output them to the D/
D/A변환기(135)는 실질적으로 채널 수에 상응하는 개수의 D/A변환기(135)로 이루어지며, 이들은 홀딩 래치부로부터 입력되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 감마기준전압 발생기의 기준전압을 이용하여 아날로그의 영상신호로 변환할 수 있다. The D/
그리고, 출력버퍼부(137)는 D/A변환기(135)에 의해 변환된 아날로그의 영상신호를 완충증폭하여 출력할 수 있다. 여기서, 출력버퍼부(137)는 다수의 데이터배선과 각각 접속된 출력 버퍼를 다수 포함할 수 있다.Also, the
특히, 본 발명의 실시예 따른 표시장치 (도 2의 100)의 제어부(139)는 출력버퍼부(137)의 전력을 제어하기 위해 데이터구동부(130)에 구비되는 것으로서, 출력버퍼부(137)로 인가되는 전류의 양을 제어함으로써, 출력버퍼부(137)에서의 소비전력을 제어하고 있다는 특징을 가지고 있다.In particular, the
이러한 제어부(139)는 데이터 드라이브 IC로 구성된 데이터구동부(130)에 내장되어 있거나 또는 별도의 집적회로(IC)로 구성될 수 있다. The
그리고, 제어부(139)는 다양한 형태의 스위치들로 구성되어 다양한 종류의 전류값을 갖는 전류를 출력시킬 수 있다.Also, the
예를 들어, 본 발명의 전력제어신호(PCS)가 3비트(bit)로 구성되는 경우, 제어부(139)가 2³ 개인 8개의 모드로 스위칭될 수 있으며. 전력제어신호(PCS)가 1비트(bit)로 구성되어 있는 경우, 제어부(139)는 2개의 모드(저전력구동모드 및 노멀구동모드)만으로 스위칭될 수도 있다.For example, when the power control signal (PCS) of the present invention is composed of 3 bits, the
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전력제어신호(PCS) 비트(bit) 및 제어부(139)의 모드는 다양하게 변화할 수 있다.However, it is not limited thereto, and the mode of the power control signal (PCS) bit and the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제어부의 예시도이다.5 is an exemplary diagram of a control unit of a display device according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도2의 100)의 전력제어신호(PCS)가 3비트(bit)로 구성되고, 제어부(139)가 2³ 개인 8개의 모드로 스위칭되는 경우를 일 예시로 설명한다.As shown in FIG. 5, the power control signal (PCS) of the display device (100 in FIG. 2) according to the embodiment of the present invention is composed of 3 bits, and the
즉, 제어부(139)에는 저항과 연결되어 있는 8개의 스위치(M1~M8)가 구비되어 있을 수 있으며, 각각의 스위치는 8개의 서로 다른 전력제어신호(000-111)에 따라 구동될 수 있도록 연결되어 있다.That is, the
여기서, 제어부(139)로 인가되는 전압값(Vin)은 일정하며, 저항과 전류 사이에는 I=V/R식이 성립되기 때문에, 8개의 스위치(M1~M8) 중 어떤 스위치(M1~M8) 또는 몇 개의 스위치(M1~M8)가 선택되느냐에 따라 제어부(139) 내부의 저항값이 달라지게 된다.Here, since the voltage value (Vin) applied to the
따라서, 제어부(139) 내의 어떤 스위치(M1~M8) 또는 몇 개의 스위치(M1~M8)가 선택되느냐에 따라 제어부(139)에서 출력버퍼부(도 4의 137)로 인가되는 전류의 값은 변하게 되며, 이에 따라, 출력버퍼부(도 4의 137)에서 소비되는 소비전력 역시 변하게 되고, 결국, 데이터구동부(도 4의 130)에서 소비되는 소비전력이 변하게 된다. Therefore, the value of the current applied from the
즉, 제어부(139)는 수신된 전력제어신호(000-111)에 따라, 적어도 어느 하나의 스위치(M1~M8)를 선택함으로써, 서로 다른 저항값 및 전류값을 출력하게 되며, 이로 인해, 출력버퍼부(도 4의 137)를 포함한 데이터구동부(도 4의 130)에서 소비되는 소비전력을 제어할 수 있게 된다.That is, the
도 6은 종래 표시장치와 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 패턴별 소비전력을 비교한 표이다. 6 is a table comparing power consumption for each pattern of a conventional display device and a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6에 도시한 바와 같이, 출력버퍼부(도 4의 137)로 인가되는 전류의 최소값과 최대값에 따른 화이트 패턴(White Pattern)과 블랙 패턴(Black Pattern)에서 소비전력(mW)이 나타나 있다.As shown in FIG. 6, the power consumption (mW) is shown in the white pattern and black pattern according to the minimum and maximum values of the current applied to the output buffer unit (137 in FIG. 4). .
종래 표시장치(도 1의 10)에서는 영상신호의 복잡도와 무관하게 구동의 신뢰성을 위하여 출력버퍼로 인가되는 전류의 값을 최대값(영상신호의 복잡도가 가장 높은 경우의 전류를 의미)으로 구동하게 되므로, 화이트 패턴(White Pattern)에서 소비전력은 약 99.5mW가 소모되었으며, 블랙 패턴(Black Pattern)에서 소비전력은 약 86.4Mw가 소모되었다. In the conventional display device (10 in FIG. 1), the value of the current applied to the output buffer is driven at the maximum value (meaning the current when the complexity of the video signal is the highest) for driving reliability regardless of the complexity of the video signal. Therefore, about 99.5mW of power was consumed in the white pattern, and about 86.4Mw of power was consumed in the black pattern.
반면에, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 2의 100)는 화이트 패턴과 블랙 패턴에서 출력버퍼부(도 4의 137)로 인가되는 전류의 값을 최소값으로 구동할 수 있게 되고, 이 경우 화이트 패턴(White Pattern)에서 소비전력은 약 71.2mW가 소모되었으며, 블랙 패턴(Black Pattern)에서 소비전력은 약 63.2Mw가 소모되었다.On the other hand, the display device (100 in FIG. 2) according to an embodiment of the present invention can drive the value of the current applied to the output buffer unit (137 in FIG. 4) to the minimum value in the white pattern and the black pattern. In this case, about 71.2mW of power was consumed in the white pattern, and about 63.2Mw was consumed in the black pattern.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 2의 100)는 영상신호(Image signal)를 분석하여 영상신호(Image signal)의 복잡도(complexity)에 따라 데이터구동부(도 4의 130)의 출력버퍼부(도 4의 137)의 전류값을 제어할 수 있게 되어 복잡도(complexity)가 낮은 영상신호(Image signal)에 대해서는 출력버퍼부(도 4의 137)의 전류값을 감소시키고, 복잡도(complexity)가 높은 영상신호(Image signal)에 대해서는 출력버퍼부(도 4의 137)의 전류값을 증가시켜 표시장치(도 2의 100)의 신뢰성을 유지함과 동시에 소비전력을 감소시킬 수 있게 된다.As such, the display device (100 in FIG. 2) according to an embodiment of the present invention analyzes the image signal and determines the data driver (130 in FIG. 4) according to the complexity of the image signal. Since the current value of the output buffer unit (137 in FIG. 4) can be controlled, the current value of the output buffer unit (137 in FIG. 4) is reduced for an image signal with low complexity, and the complexity ( For an image signal with high complexity, the current value of the output buffer unit (137 in FIG. 4) is increased to maintain the reliability of the display device (100 in FIG. 2) and reduce power consumption.
100: 표시장치 110: 타이밍제어부
120: 게이트구동부 130: 데이터구동부
140: 표시패널 150: 전력제어부
160: 시스템부 TS: 타이밍 신호
DCS: 데이터 제어신호 GCS: 게이트 제어신호
Image Signal: 영상신호 R, G, B: 디지털 영상 데이터
PCS: 전력제어신호 Tp: 박막트랜지스터
Cl: 액정커패시터 Cs: 스토리지커패시터
P: 화소 GL: 게이트배선
DL: 데이터배선100: display device 110: timing control unit
120: gate driving unit 130: data driving unit
140: display panel 150: power control unit
160: system unit TS: timing signal
DCS: data control signal GCS: gate control signal
Image Signal: Video signal R, G, B: Digital video data
PCS: power control signal Tp: thin film transistor
Cl: liquid crystal capacitor Cs: storage capacitor
P: Pixel GL: Gate wiring
DL: data wiring
Claims (13)
상기 다수의 데이터배선과 각각 접속된 다수의 출력버퍼를 갖는 출력버퍼부를 포함하는 데이터구동부;
상기 다수의 게이트배선과 연결되는 게이트구동부; 및
상기 영상신호의 복잡도에 따른 전력제어신호를 출력하여 상기 출력버퍼부의 상기 다수의 출력버퍼의 소비전력을 제어하는 전력제어부
를 포함하고,
상기 데이터구동부는, 상기 전력제어신호에 따라 상기 출력버퍼부의 상기 다수의 출력버퍼로 인가되는 바이어스 전류값을 조절하는 제어부를 더 포함하고,
상기 영상신호의 복잡도는 상기 다수의 화소 중 하나를 기준으로 인접한 상, 하, 좌, 우에 배치된 화소들의 계조값의 차이의 합인 표시장치.
a display panel in which a plurality of data wires and a plurality of gate wires intersect in a matrix form, a plurality of pixels are defined at intersections, and displays an image corresponding to an image signal;
a data driver including an output buffer having a plurality of output buffers respectively connected to the plurality of data lines;
a gate driver connected to the plurality of gate wires; and
A power control unit for controlling power consumption of the plurality of output buffers of the output buffer unit by outputting a power control signal according to the complexity of the video signal.
including,
The data driver further includes a control unit adjusting bias current values applied to the plurality of output buffers of the output buffer unit according to the power control signal,
The complexity of the image signal is the sum of differences in grayscale values of pixels disposed above, below, left, and right adjacent to one of the plurality of pixels.
상기 영상신호의 복잡도가 작을수록 상기 출력버퍼부의 상기 다수의 출력버퍼의 바이어스 전류값이 감소되는 표시장치.
According to claim 1,
A display device wherein bias current values of the plurality of output buffers of the output buffer unit decrease as the complexity of the image signal decreases.
상기 영상신호의 복잡도가 클수록 상기 출력버퍼부의 상기 다수의 출력버퍼의 바이어스 전류값이 증가되는 표시장치.
According to claim 1,
A display device wherein bias current values of the plurality of output buffers of the output buffer unit increase as the complexity of the image signal increases.
상기 전력제어부는,
외부로부터 상기 영상신호를 수신하는 수신부;
상기 수신부로부터 수신된 상기 영상신호를 저장하는 저장부;
상기 영상신호의 복잡도를 분석하는 분석부;
상기 복잡도에 따라 상기 전력제어신호를 출력하는 출력부
를 포함하는 표시장치.
According to claim 1,
The power control unit,
a receiver for receiving the video signal from the outside;
a storage unit for storing the image signal received from the receiver;
an analyzer to analyze the complexity of the video signal;
An output unit for outputting the power control signal according to the complexity
A display device including a.
다수의 데이터배선과 각각 접속된 다수의 출력버퍼를 갖는 출력버퍼부를 포함하는 데이터구동부가 데이터신호를 공급하는 단계;
전력 제어부가 영상신호를 입력받는 단계;
상기 전력제어부가 상기 영상신호의 복잡도에 따른 전력제어신호를 출력하여 상기 데이터구동부의 출력버퍼부의 다수의 출력버퍼의 소비전력을 제어하는 단계;
표시패널이 상기 게이트신호 및 상기 데이터 신호를 이용하여 영상을 표시하는 단계
를 포함하고,
상기 데이터구동부는, 상기 전력제어신호에 따라 상기 출력버퍼부의 상기 다수의 출력버퍼로 인가되는 바이어스 전류값을 조절하는 제어부를 더 포함하고,
상기 영상신호의 복잡도는 상기 다수의 화소 중 하나를 기준으로 인접한 상, 하, 좌, 우에 배치된 화소들의 계조값의 차이의 합인 표시장치의 구동방법.
supplying a gate signal by a gate driver;
supplying data signals to a data driver including an output buffer having a plurality of output buffers respectively connected to a plurality of data wires;
receiving a video signal by a power control unit;
controlling, by the power control unit, power consumption of a plurality of output buffers of the output buffer unit of the data driver unit by outputting a power control signal according to the complexity of the image signal;
Displaying an image by a display panel using the gate signal and the data signal
including,
The data driver further includes a control unit adjusting bias current values applied to the plurality of output buffers of the output buffer unit according to the power control signal,
The complexity of the image signal is the sum of differences in grayscale values of pixels disposed above, below, left, and right adjacent to one of the plurality of pixels.
상기 영상신호의 복잡도가 작을수록 상기 출력버퍼부의 상기 다수의 출력버퍼의 바이어스 전류값이 감소되는 표시장치의 구동방법.
According to claim 7,
A method of driving a display device in which bias current values of the plurality of output buffers of the output buffer unit decrease as the complexity of the image signal decreases.
상기 영상신호의 복잡도가 클수록 상기 출력버퍼부의 상기 다수의 출력버퍼의 바이어스 전류값이 증가되는 표시장치의 구동방법.
According to claim 7,
A method of driving a display device in which bias current values of the plurality of output buffers of the output buffer unit increase as the complexity of the image signal increases.
상기 전력제어신호는 N비트로 구성되고,
상기 제어부는 2N개의 모드로 스위칭 되는 표시장치.
According to claim 1,
The power control signal is composed of N bits,
The control unit is a display device that is switched to 2 N modes.
상기 제어부는, 2N개의 저항과, 상기 2N개의 저항에 각각 연결되는 2N개의 스위치를 포함하고, 일정한 전압값을 인가 받고, 상기 전력제어신호에 따라 상기 2N개의 스위치 중 적어도 하나를 선택하여 상기 2N개의 저항 중 적어도 하나에 의하여 내부의 저항값이 달라지게 되어 변하는 상기 바이어스 전류값을 상기 출력버퍼부의 상기 다수의 출력버퍼로 인가하는 표시장치.
According to claim 12,
The controller includes 2N resistors and 2N switches respectively connected to the 2N resistors, receives a constant voltage value, and selects at least one of the 2N switches according to the power control signal. and applying the bias current value, which changes when an internal resistance value is changed by at least one of the 2 N resistors, to the plurality of output buffers of the output buffer unit.
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KR20190073944A (en) | 2019-06-27 |
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