KR102498805B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.
구동전원과 패널 셀프-리프레쉬 신호를 제공하는 시스템부와 상기 패널 셀프-리프레쉬 신호에 기초하여 제1 제어신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러 및 상기 타이밍 컨트롤러로부터의 제1 제어신호에 기초하여 노멀 또는 저전력전원모드로 구동하는 전원공급부를 포함하고, 상기 전원공급부는, 입력되는 상기 구동전원의 레벨을 변동하여 제1 전원을 출력하는 제1 컨버터 및 상기 제1 컨버터를 제어하는 제1 제어부를 포함하는 액정표시장치를 제공할 수 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 매트릭스(Matrix) 형태로 배열된 액정 셀들의 광 투과율을 화상신호 정보에 따라 조절하여 원하는 화상을 표시하는 장치로서, 백라이트 유닛에 조사되는 빛을 이용하여 액정패널에 화상을 형성한다. 이러한 원리를 이용한 액정표시장치는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 그리고 이러한 추세에 따라, 액정표시장치는 사무자동화기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다.
이러한 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 신호에 따라 광의 투과량이 조정되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
최근에는 액정표시장치가 컴퓨터용 모니터, 텔레비전뿐만 아니라 차량용 네비게이션 시스템의 표시장치와, 노트북, 핸드폰 등의 휴대용 표시장치 등에 광범위하게 적용되고 있다.
일반적인 액정표시장치는 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성, 2 색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각적으로 변환하는 것으로서, 액정셀에 의한 광의 변조를 이용하여 정보를 표시하는 수광형 디스플레이장치이다. 이와 같은 액정표시장치는 수광형 소자이기 때문에 영상을 표현하기 위해 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고, 백라이트 유닛은 광원의 배치에 따라 직하형(direct type) 및 에지형(edge type)으로 구분된다.
직하형 백라이트 유닛은 복수의 광원이 액정표시패널의 직하에 일정한 간격을 두고 배치되어 액정표시패널의 직하에서 직접 조사하는 방식이고, 에지형 백라이트 유닛은 광원으로부터 발광된 광을 면광으로 변환하는 도광판에 의해 액정표시패널로 광을 조사하는 방식이다. 액정표시장치의 백라이트 유닛은 광원에서 발광된 광의 광 특성, 예를 들어 휘도 균일성 및 정면 휘도 등을 향상시키기 위하여 확산판, 확산 시트 및 프리즘 시트 등으로 이루어지는 광학 시트들을 포함한다.
최근 개발되는 액정표시장치는 전력 소모를 줄이기 위해 패널 셀프-리프레쉬(Panel Self-Refresh) 기능을 포함한다. 패널 셀프-리프레쉬(Panel Self-Refresh) 기능은 디스플레이에서 정지영상 데이터를 디스플레이하고자 할 때, 디스플레이 드라이버 IC는 상기 디스플레이 드라이버 IC에 내장된 프레임 버퍼에 저장된 상기 정지 영상 데이터를 주기적으로 리드하고, 리드된 정지 영상 데이터를 상기 디스플레이로 전송한다.
그러나, 종래 패널 셀프-리프레쉬(Panel Self-Refresh) 모드로 동작할 때, GPU가 내장된 시스템부는 GPU의 동작이 정지하므로 소비전력이 감소하지만 반대로 액정표시장치의 회로부는 프레임 버퍼에 저장된 정지 영상 데이터를 주기적으로 리드하고, 리드된 정지 영상 데이터를 전송하는 등의 이유로 소비전력이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 특히, 패널 셀프-리프레쉬(Panel Self-Refresh) 모드로 동작 시 액정표시장치의 회로부의 소비전력을 줄이는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로서, 구동전원과 패널 셀프-리프레쉬 신호를 제공하는 시스템부와 상기 패널 셀프-리프레쉬 신호에 기초하여 제1 제어신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러 및 상기 타이밍 컨트롤러로부터의 제1 제어신호에 기초하여 노멀 또는 저전력전원모드로 구동하는 전원공급부를 포함하고, 상기 전원공급부는, 입력되는 상기 구동전원의 레벨을 변동하여 제1 전원을 출력하는 제1 컨버터 및 상기 제1 컨버터를 제어하는 제1 제어부를 포함하는 액정표시장치를 제공할 수 있다. 따라서, 타이밍 컨트롤러는 패널 셀프-리프레쉬 신호에 기초하여 입력 데이터에 따른 영상이 정지영상으로 판명된 경우 저전력전원모드로 구동하는 제1 제어신호를 전원공급부로 출력할 수 있고, 전원공급부는 제1 제어신호에 기초하여 저전력전원모드로 구동할 수 있다. 이로 인하여 소비전력을 줄일 수 있다.
또 다른 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 전원공급부의 저전력전원모드에서, 상기 제1 제어부는 상기 제1 제어신호에 기초하여 상기 제1 컨버터의 펄스폭 변조 주파수를 가변할 수 있다. 따라서, 제1 제어부는 전원공급부에서 소비하는 소비전력이 낮추기 위하여 펄스폭 변조 주파수가 가변 되도록 하는 제1 펄스폭 변조 제어신호를 제1 컨버터로 제공할 수 있다.
또 다른 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 전원공급부의 저전력전원모드에서, 상기 제1 제어부는 상기 제1 컨버터의 펄스폭 변조 주파수를 낮출 수 있다. 따라서, 패널 셀프-리프레쉬 신호를 제공받은 액정표시장치는 제1 컨버터의 펄스폭 변조 주파수를 낮추어 전달 에너지가 낮아지므로 소비전력이 감소한다.
또 다른 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 패널 셀프-리프레쉬 신호에 기초하여 제2 제어신호를 출력하고, 상기 타이밍 컨트롤러로부터의 제2 제어신호에 기초하여 노멀 또는 저전력전원모드로 구동하는 광원전원부를 포함하고, 상기 광원전원부는, 입력되는 상기 제1 전원의 레벨을 변동하여 제2 전원을 출력하는 제2 컨버터 및 상기 제2 컨버터를 제어하는 제2 제어부를 포함할 수 있다. 따라서, 타이밍 컨트롤러는 패널 셀프-리프레쉬 신호에 기초하여 입력 데이터에 따른 영상이 정지영상으로 판명된 경우 저전력전원모드로 구동하는 제2 제어신호를 광원전원부로 출력할 수 있고, 광원전원부는 제2 제어신호에 기초하여 저전력전원모드로 구동할 수 있다. 이로 인하여 액정표시장치의 소비전력을 줄일 수 있다.
또 다른 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 광원전원부의 저전력전원모드에서, 상기 제2 제어부는 상기 제2 제어신호에 기초하여 상기 제2 컨버터의 펄스폭 변조 주파수를 가변할 수 있다. 따라서, 제2 제어부는 광원전원부에서 소비하는 소비전력이 낮추기 위하여 펄스폭 변조 주파수가 가변 되도록 하는 제2 펄스폭 변조 제어신호를 제2 컨버터로 제공할 수 있다.
또 다른 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 저전력전원모드에서, 상기 제2 제어부는 상기 제2 컨버터의 펄스폭 변조 주파수를 낮출 수 있다. 따라서, 패널 셀프-리프레쉬 신호를 제공받은 액정표시장치는 제2 펄스폭 변조 주파수를 낮추어 전달 에너지가 낮아지므로 소비전력이 감소한다.
더하여, 본 발명은 상술한 과제의 해결 수단으로서, 구동전원과 패널 셀프-리프레쉬 신호를 제공하는 시스템부와 상기 패널 셀프-리프레쉬 신호에 기초하여 제3 제어신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러 및 상기 타이밍 컨트롤러로부터의 제3 제어신호에 기초하여 노멀 또는 저전력전원모드로 구동하는 데이터 드라이버를 포함하고, 상기 데이터 드라이버는, 입력되는 영상신호에 따라 데이터 신호를 출력하는 출력앰프 및 상기 출력 앰프를 제어하는 제3 제어부를 포함할 수 있다. 따라서, 타이밍 컨트롤러는 패널 셀프-리프레쉬 신호에 기초하여 입력 데이터에 따른 영상이 정지영상으로 판명된 경우 저전력전원모드로 구동하는 제3 제어신호를 데이터 드라이버로 출력할 수 있고, 데이터 드라이버는 제3 제어신호에 기초하여 저전력전원모드로 구동할 수 있다. 이로 인하여 액정표시장치의 소비전력을 줄일 수 있다.
또 다른 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 데이터 드라이버의 저전력전원모드에서, 상기 제3 제어부는 상기 제3 제어신호에 기초하여 상기 데이터 신호의 출력을 가변할 수 있다. 따라서, 제3 제어부는 데이터 드라이버에서 소비하는 소비전력이 낮추기 위하여 데이터 신호의 출력이 가변 되도록 하는 출력 제어신호를 출력 앰프로 제공할 수 있다
또 다른 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 데이터 드라이버의 저전력전원모드에서, 상기 제3 제어부는 상기 데이터 신호의 출력을 낮출 수 있다. 따라서, 패널 셀프-리프레쉬 신호를 제공받은 액정표시장치는 출력 앰프의 출력을 낮추어 전달 에너지가 낮아지므로 소비전력이 감소한다.
또 다른 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 시스템부는, 이전 영상 데이터를 저장하는 메모리 및 상기 이전 영상 데이터와 현재 영상 데이터를 비교하는 비교부 및 상기 비교부의 출력 신호에 기초하여 영상 데이터가 정지영상이면 패널 셀프-리프레쉬 신호를 출력하는 패널 셀프-리프레쉬 제어부를 포함할 수 있다. 따라서, 시스템부는 액정 표시 장치에서 표시할 영상에 대한 데이터인 입력 데이터와 해당 영상이 정지영상인지 동영상인지를 구분할 수 있는 구분 신호인 패널 셀프 리프레시 신호를 제공할 수 있다.
본 발명은, 패널 셀프-리프레쉬 신호를 제공받은 액정표시장치는 저전력전원모드로 구동하여 소비전력을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러와 전원공급부의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원공급부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러와 광원전원부의 블록도이다.
도 5은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광원전원부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6는 본 발명의 제3 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이버의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 데이터 드라이버의 구성을 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 액정 표시 장치(1)는 영상을 표시하는 액정 표시 패널(300), 게이트 드라이버(400), 데이터 드라이버(500), 타이밍 컨트롤러(600), 전원공급부(700), 광원 전원부(800) 및 광원어레이(900)를 포함한다.
도 1에는 액정 표시 장치(1)의 외부에 위치하는 시스템부(GPU)(10)가 또한 도시되어 있다.
시스템부(10)는 그래픽 처리부(GPU)를 포함할 수 있다.
또한, 시스템부(10)는 액정 표시 장치(1)에서 표시할 영상에 대한 데이터인 입력 데이터와 해당 영상이 정지영상인지 동영상인지를 구분할 수 있는 구분 신호인 패널 셀프 리프레시(Panel Self-Refresh, 이하 PSR) 신호를 제공할 수 있다.
즉, 시스템부(10)는, 이전 영상 데이터를 저장하는 메모리(미도시) 및 상기 이전 영상 데이터와 현재 영상 데이터를 비교하는 비교부(미도시) 및 상기 비교부의 출력 신호에 기초하여 영상 데이터가 정지영상이면 패널 셀프-리프레쉬 신호를 출력하는 패널 셀프-리프레쉬 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
아울러, 시스템부(10)로부터 입력 데이터(INPUT DATA) 및 패널 셀프-리프레쉬 신호(PSR)를 인가 받은 액정 표시 장치(1)는 입력 데이터(INPUT DATA)에 따른 영상을 표시하는 동작을 한다. 이때, 패널 셀프-리프레쉬(PSR) 신호에 기초하여 정지영상으로 판명된 경우에 액정 표시 장치(1)는 스스로 기존 프레임의 영상을 다시 표시하도록 할 수 있다.
액정 표시 패널(300)은 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(미도시)과 그 사이에 개재된 액정층(미도시을 포함한다. 액정 표시 패널(300)은 복수의 게이트 라인(G1-Gn)과 복수의 데이터 라인(D1-Dm)을 포함한다. 복수의 게이트 라인(G1-Gn)은 대략 가로 방향으로 연장되어 있으며, 복수의 데이터 라인(D1-Dm)은 복수의 게이트 라인(G1-Gn)과 절연되어 교차하면서 대략 세로 방향으로 연장되어 있다.
하나의 게이트 라인(G1-Gn) 및 하나의 데이터 라인(D1-Dm)은 하나의 화소(PX)와 연결되어 있다. 이러한 화소(PX)는 매트릭스 형태로 배열되어 있으며, 각각의 화소(PX)는 박막 트랜지스터(미도시), 액정 커패시터(미도시) 및 보상 커패시터(미도시)를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(미도시)의 제어 단자는 하나의 게이트 라인(G1-Gn)에 연결되고, 박막 트랜지스터(미도시)의 입력 단자는 하나의 데이터 라인(D1-Dm)에 연결되며, 박막 트랜지스터(미도시)의 출력 단자는 액정 커패시터(미도시)의 일측 단자인 화소 전극(191) 및 보상 커패시터(미도시)의 일측 단자에 연결될 수 있다. 액정 커패시터(미도시)의 타측 단자는 공통 전극(미도시)에 연결되며, 유지 커패시터(미도시)의 타측 단자는 유지 전압을 인가받을 수 있다.
실시예에 따라서는, 전기장 생성 전극인 화소 전극(미도시)과 공통 전극(미도시)이 모두 하부 표시판(미도시)에 위치하도록 형성될 수 있다.
실시예에 따라서는, 한 행의 화소(PX)는 그 위 및 아래에 위치하는 한 쌍의 게이트 라인에 번갈아 가면서 연결되어 있을 수 있다. 즉, 게이트 라인(G1-Gn) 중 하나는 상측에 위치한 화소와 하측에 위치한 화소를 번갈아 가면서 연결된 구조를 가질 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면 하나의 화소 행에 속하는 홀수 번째 화소과 짝수 번째 화소는 서로 다른 게이트 라인에 연결될 수 있다. 이때, 데이터 라인(D1-Dm) 각각은 하나의 열을 따라 위치하는 화소와 연결된다.
타이밍 컨트롤러(600)는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(INPUT DATA), 패널 셀프-리프레쉬(PSR) 신호 및 이의 제어 신호, 예를 들어, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록 신호(MCLK) 등에 응답하여 액정 표시 패널(300)의 동작 조건에 적합하게 처리한 후, 영상 신호(DAT), 제어 신호(CONT1 내지 CONT 4) 및 클록 신호를 생성하여 출력한다. 특히, 타이밍 컨트롤러(600)는 패널 셀프-리프레쉬(PSR) 신호에 기초하여 제1 내지 제4 제어신호(CONT1 내지 CONT4)를 출력할 수 있다.
제1 제어신호(CONT1)는 전원 공급부(700)가 노멀 또는 저전력전원모드로 구동하는데 기초가 될 수 있다.
제2 제어신호(CONT2)는 광원전원부(800)가 노멀 또는 저전력전원모드로 구동하는데 기초가 될 수 있다.
제3 제어신호(CONT3)는 데이터 드라이버(500)가 노멀 또는 저전력전원모드로 구동하는데 기초가 될 수 있다.
또한, 제3 제어신호(CONT3)는 한 행의 화소에 대한 영상 데이터(DAT)의 전송 시 작을 지시하는 수평 시작 신호(start pulse horizontal signal)(STH), 데이터 라인(D1-Dm)에 해당 데이터 신호을 인가하라는 로드 신호(TP), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 포함할 수 있다. 아울러, 제3 제어신호(CONT3)는 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호의 극성을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.
제4 제어신호(CONT4)는 게이트 드라이버(400)가 노멀 또는 저전력전원모드로 구동하는데 기초가 될 수 있다. 또한, 제4 제어신호(CONT4)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(start pulse vertical signal)(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 생성의 기준이 되는 클록 신호(clock pulse vertical signal)(CPV)를 포함할 수 있다. 주사 시작신호(STV)의 출력 주기는 1 프레임(또는 리프레시 레이트(refresh rate))과 일치한다. 아울러, 제4 제어신호(CONT4)는 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(output enable signal)(OE)를 더 포함할 수 있다.
액정 표시 패널(300)의 복수의 게이트 라인(G1-Gn)은 게이트 드라이버(400)와 연결되어 있으며, 타이밍 컨트롤러(600)로부터 인가된 제4 제어신호(CONT4)에 따라서 게이트 온 전압(Von)이 순차적으로 인가되고, 게이트 온 전압(Von)이 인가되지 않는 구간에는 게이트 오프 전압(Voff)이 인가된다.
액정 표시 패널(300)의 복수의 데이터 라인(D1-Dm)은 데이터 드라이버(500)와 연결되어 있으며, 데이터 드라이버(500)는 타이밍 컨트롤러(600)로부터 제3 제어신호(CONT3) 및 영상 신호(DAT)를 수신한다. 데이터 드라이버(500)는 계조 전압 생성부(도시하지 않음)에서 생성된 계조 전압을 이용하여 영상 신호(DAT)를 데이터 신호로 변환하고 이를 데이터 라인(D1-Dm)으로 전송한다. 데이터 신호는 양의 극성의 데이터 신호와 음의 극성의 데이터 신호를 포함한다. 양의 극성의 데이터 신호와 음의 극성의 데이터 신호는 프레임, 그리고 행 및/또는 열을 기준으로 교대로 인가되어 반전 구동한다. 이러한 반전 구동은 동영상을 표시하거나 정지영상을 표시하거나 모두 적용된다.
전원 공급부(700)는 타이밍 컨트롤러(600)로부터의 제1 제어신호(CONT1)와 시스템부로부터의 구동전원(Vcc)에 기초하여 게이트 드라이버(400), 데이터 드라이버(500), 타이밍 컨트롤러(600), 광원 전원부(800) 등으로 공급전원을 출력할 수 있다. 또한, 공급전원은 구동전원(Vcc)의 레벨이 변동된 제1 전원(VDD1) 등을 포함할 수 있다.
광원 전원부(800)는 타이밍 컨트롤러(600)로부터의 제1 제어신호(CONT1)와 전원 공급부(700)로부터의 제1 전원(VDD1)에 기초하여 광원 어레이(900)로 광원전원을 출력할 수 있다. 또한, 광원전원은 제1 전원의 레벨이 변동된 제2 전원(VDD2) 등을 포함할 수 있다.
광원 어레이(900)는 광원 전원부(800)로부터의 제2 전원에 기초하여 액정 표시 패널(300)에 광을 조사할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러와 전원공급부의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원공급부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 제1 실시예는 패널-셀프리프레쉬 모드로 동작시 타이밍 컨트롤러(600)와 전원공급부(700)의 구동 모습이다. 시스템부(10)는 타이밍 컨트롤러(600)로 패널 셀프-리프레쉬 신호(PSR)를 제공할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(600)는 시스템부(10)로부터의 패널 셀프-리프레쉬 신호(PSR)에 기초하여 제1 제어신호(CONT1)를 전원공급부(700)로 출력할 수 있다. 전원공급부(700)는 타이밍 컨트롤러(600)로부터의 제1 제어신호(CONT1)에 기초하여 노멀 또는 저전력전원모드로 구동할 수 있다. 보다 구체적으로, 타이밍 컨트롤러(600)는 패널 셀프-리프레쉬(PSR) 신호에 기초하여 입력 데이터(INPUT DATA)에 따른 영상이 정지영상으로 판명된 경우 저전력전원모드로 구동하는 제1 제어신호(CONT1)를 전원공급부(700)로 출력할 수 있고, 전원공급부(700)는 제1 제어신호(CONT1)에 기초하여 저전력전원모드로 구동할 수 있다. 이로 인하여 액정표시장치(1)의 소비전력을 줄일 수 있다.
도 3을 참조하면, 전원공급부(700)는 시스템부(10)로부터 입력되는 구동전원(Vcc)의 레벨을 변동하여 제1 전원(VDD1)을 출력하는 제1 컨버터(720) 및 제1 컨버터(720)를 제어하는 제1 제어부(710)를 포함 할 수 있다. 제1 컨버터(720)는 직류-직류 컨버터(DC-DC Converter)일 수 있다.
일반적으로 전원공급부(700)가 노멀 모드로 구동하는 경우, 제1 제어부(710)는 펄스폭 변조(PWM) 주파수가 상대적으로 높은 공급전원(예를 들어, 제1 전원(VDD1)을 출력하도록 하는 제1 펄스폭 변조 제어신호(PWMC1)을 제1 컨버터(720)로 제공할 수 있다. 펄스폭 변조(PWM) 주파수가 상대적으로 높은 이유는 동영상 재생에 따라 급격한 패턴 변화로 인한 갑작스러운 부하(Load) 변동 때문에 발생하는 문제점을 해결하기 위함이다.
전원공급부(700)가 저전력전원 모드로 구동하는 경우, 제1 제어부(710)는 제1 제어신호(CONT1)에 기초하여 제1 컨버터(720)의 펄스폭 변조(PWM) 주파수를 가변할 수 있다. 즉, 제1 제어부(710)는 전원공급부(700)에서 소비하는 소비전력이 낮추기 위하여 펄스폭 변조(PWM) 주파수가 가변 되도록 하는 제1 펄스폭 변조 제어신호(PWMC1)를 제1 컨버터(720)로 제공할 수 있다. 또한, 전원공급부(700)에서 소비하는 소비전력을 낮추기 위하여 제1 제어부(710)는 펄스폭 변조(PWM) 주파수를 낮출 수 있다. 정지영상 재생의 경우, 급격한 패턴 변화가 없으므로 펄스폭 변조(PWM) 주파수를 가변 하거나 상대적으로 낮추어도 문제점이 발생하지 않는다.
따라서, 패널 셀프-리프레쉬 신호(PSR)를 제공받은 액정표시장치(1)는 제1 컨버터(720)의 펄스폭 변조 주파수를 낮추어 전달 에너지가 낮아지므로 소비전력이 감소한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러와 광원전원부의 블록도고, 도 5은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광원전원부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 제2 실시예는 패널-셀프리프레쉬 모드로 동작시 타이밍 컨트롤러(600)와 광원전원부(800)의 구동 모습이다. 시스템부(10)는 타이밍 컨트롤러(600)로 패널 셀프-리프레쉬 신호(PSR)를 제공할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(600)는 시스템부(10)로부터의 패널 셀프-리프레쉬 신호(PSR)에 기초하여 제2 제어신호(CONT2)를 광원전원부(800)로 출력할 수 있다. 광원전원부(800)는 타이밍 컨트롤러(600)로부터의 제2 제어신호(CONT2)에 기초하여 노멀 또는 저전력전원모드로 구동할 수 있다. 보다 구체적으로, 타이밍 컨트롤러(600)는 패널 셀프-리프레쉬(PSR) 신호에 기초하여 입력 데이터(INPUT DATA)에 따른 영상이 정지영상으로 판명된 경우 저전력전원모드로 구동하는 제2 제어신호(CONT2)를 광원전원부(800)로 출력할 수 있고, 광원전원부(800)는 제2 제어신호(CONT2)에 기초하여 저전력전원모드로 구동할 수 있다. 이로 인하여 액정표시장치(1)의 소비전력을 줄일 수 있다.
도 5을 참조하면, 광원전원부(800)는 전원공급부(700)로부터 입력되는 제1 전원(VDD1)의 레벨을 변동하여 제2 전원(VDD2)을 출력하는 제2 컨버터(820) 및 제2 컨버터(820)를 제어하는 제2 제어부(810)를 포함 할 수 있다. 제2 컨버터(820)는 직류-직류 컨버터(DC-DC Converter)일 수 있다.
일반적으로 광원전원부(800)가 노멀 모드로 구동하는 경우, 제2 제어부(810)는 펄스폭 변조(PWM) 주파수가 상대적으로 높은 제2 전원(VDD2)을 출력하도록 하는 제2 펄스폭 변조 제어신호(PWMC2)을 제2 컨버터(820)로 제공할 수 있다. 펄스폭 변조(PWM) 주파수가 상대적으로 높은 이유는 동영상 재생에 따라 급격한 패턴 변화로 인한 갑작스러운 부하(Load) 변동 때문에 발생하는 문제점을 해결하기 위함이다.
광원전원부(800)가 저전력전원 모드로 구동하는 경우, 제2 제어부(810)는 제2 제어신호(CONT2)에 기초하여 제2 컨버터(820)의 펄스폭 변조(PWM) 주파수를 가변할 수 있다. 즉, 제2 제어부(810)는 광원전원부(800)에서 소비하는 소비전력이 낮추기 위하여 펄스폭 변조(PWM) 주파수가 가변 되도록 하는 제2 펄스폭 변조 제어신호(PWMC2)를 제2 컨버터(820)로 제공할 수 있다. 또한, 광원전원부(800)에서 소비하는 소비전력을 낮추기 위하여 제2 제어부(810)는 펄스폭 변조(PWM) 주파수를 낮출 수 있다. 정지영상 재생의 경우, 급격한 패턴 변화가 없으므로 펄스폭 변조(PWM) 주파수를 가변 하거나 상대적으로 낮추어도 문제점이 발생하지 않는다.
따라서, 패널 셀프-리프레쉬 신호(PSR)를 제공받은 액정표시장치(1)는 제2 컨버터(820)의 펄스폭 변조 주파수를 낮추어 전달 에너지가 낮아지므로 소비전력이 감소한다.
도 6는 본 발명의 제3 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이버의 블록도이고, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 데이터 드라이버의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6를 참조하면, 제3 실시예는 패널-셀프리프레쉬 모드로 동작시 타이밍 컨트롤러(600)와 데이터 드라이버(500)의 구동 모습이다. 시스템부(10)는 타이밍 컨트롤러(600)로 패널 셀프-리프레쉬 신호(PSR)를 제공할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(600)는 시스템부(10)로부터의 패널 셀프-리프레쉬 신호(PSR)에 기초하여 제3 제어신호(CONT3)를 데이터 드라이버(500)로 출력할 수 있다. 데이터 드라이버(500)는 타이밍 컨트롤러(600)로부터의 제3 제어신호(CONT3)에 기초하여 노멀 또는 저전력전원모드로 구동할 수 있다. 보다 구체적으로, 타이밍 컨트롤러(600)는 패널 셀프-리프레쉬(PSR) 신호에 기초하여 입력 데이터(INPUT DATA)에 따른 영상이 정지영상으로 판명된 경우 저전력전원모드로 구동하는 제3 제어신호(CONT3)를 데이터 드라이버(500)로 출력할 수 있고, 데이터 드라이버(500)는 제3 제어신호(CONT3)에 기초하여 저전력전원모드로 구동할 수 있다. 이로 인하여 액정표시장치(1)의 소비전력을 줄일 수 있다.
도 7을 참조하면, 데이터 드라이버(500)는 입력되는 영상신호(DAT)에 따라 데이터 신호를 출력하는 출력앰프(520) 및 상기 출력 앰프(520)를 제어하는 제3 제어부(510)를 포함할 수 있다. 출력 앰프(520)는 연산 증폭기(Operational Amplifier, AMP)(미도시), P형 금속 산화막 반도체(P-channel Metal Oxide Semiconductor, PMOS)(미도시), N형 금속 산화막 반도체(N-channel Metal Oxide Semiconductor, NMOS)(미도시)를 포함할 수 있다.
일반적으로 데이터 드라이버(500)가 노멀 모드로 구동하는 경우, 제3 제어부(510)는 데이터 신호가 상대적으로 높은 출력을 하도록 하는 출력 제어신호(TC)를 출력앰프(520)로 제공할 수 있다. 데이터 신호의 출력이 높다는 것은 출력 앰프(520)가 증폭하는 전류의 목표치에 도달하는 속도가 상대적으로 빠르다는 것을 의미 할 수 있다. 즉, 데이터 신호의 라이징 타임(Rising Time)이 상대적으로 낮을 수 있다. 데이터 신호의 출력이 상대적으로 높은 이유는 동영상 재생에 따라 급격한 패턴 변화로 인한 갑작스러운 부하(Load) 변동 때문에 발생하는 문제점을 해결하기 위함이다.
데이터 드라이버(500)가 저전력전원 모드로 구동하는 경우, 제3 제어부(510)는 제3 제어신호(CONT3)에 기초하여 출력 앰프(520)의 데이터 신호의 출력을 가변할 수 있다. 즉, 제3 제어부(510)는 데이터 드라이버(500)에서 소비하는 소비전력이 낮추기 위하여 데이터 신호의 출력이 가변 되도록 하는 출력 제어신호(TC)를 출력 앰프(520)로 제공할 수 있다. 또한, 데이터 드라이버(500)에서 소비하는 소비전력을 낮추기 위하여 제3 제어부(510)는 데이터 신호의 출력을 낮출 수 있다. 즉, 출력 제어신호(TC)에 기초하여 출력 앰프(520)가 증폭하는 전류의 목표치에 도달하는 속도가 상대적으로 느릴 수 있다. 즉, 데이터 신호의 라이징 타임(Rising Time)이 상대적으로 높을 수 있다. 정지영상 재생의 경우, 급격한 패턴 변화가 없으므로 데이터 신호의 출력을 가변 하거나 상대적으로 낮추어도 문제점이 발생하지 않는다.
따라서, 패널 셀프-리프레쉬 신호(PSR)를 제공받은 액정표시장치(1)는 출력 앰프(520)의 출력을 낮추어 전달 에너지가 낮아지므로 소비전력이 감소한다.
아울러, 제1 실시예 내지 제3 실시예는 각각 수행될 수 있고, 각 실시예 별로 동시에 수행될 수 있다. 각 실시예 별로 동시에 수행되는 경우는 각각 수행되는 경우보다 액정표시장치(1)의 소비전력을 더욱 감소할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 패널 셀프-리프레쉬 신호(PSR)를 제공받은 액정표시장치(1)는 저전력전원모드로 구동하여 소비전력을 줄일 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: 액정 표시 장치
10: 그래픽 처리부
300: 액정 표시 패널
400: 게이트 드라이버
500: 데이터 드라이버
510: 제3 제어부
520: 출력 앰프
600: 타이밍 컨트롤러
700: 전원공급부
710: 제1 제어부
720: 제1 컨버터
800: 광원전원부
810: 제2 제어부
820: 제2 컨버터
900: 광원어레이

Claims (10)

  1. 구동전원과 패널 셀프-리프레쉬 신호를 제공하는 시스템부;
    상기 패널 셀프-리프레쉬 신호에 기초하여 제1 제어신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 타이밍 컨트롤러로부터의 제1 제어신호에 기초하여 노멀 또는 저전력전원모드로 구동하고, 상기 타이밍 컨트롤러로 공급전원을 출력하는 전원공급부;를 포함하고,
    상기 전원공급부는,
    입력되는 상기 구동전원의 레벨을 변동하여 제1 전원을 출력하는 제1 컨버터 및 상기 제1 컨버터를 제어하는 제1 제어부를 포함하고,
    상기 공급전원은 상기 제1 전원을 포함하는, 액정표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전원공급부의 저전력전원모드에서,
    상기 제1 제어부는 상기 제1 제어신호에 기초하여 상기 제1 컨버터의 펄스폭 변조 주파수를 가변하는 액정표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 전원공급부의 저전력전원모드에서,
    상기 제1 제어부는 상기 제1 컨버터의 펄스폭 변조 주파수를 낮추는 액정표시장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 패널 셀프-리프레쉬 신호에 기초하여 제2 제어신호를 출력하고,
    상기 타이밍 컨트롤러로부터의 제2 제어신호에 기초하여 노멀 또는 저전력전원모드로 구동하는 광원전원부;를 포함하고,
    상기 광원전원부는,
    입력되는 상기 제1 전원의 레벨을 변동하여 제2 전원을 출력하는 제2 컨버터 및 상기 제2 컨버터를 제어하는 제2 제어부를 포함하는 액정표시장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 광원전원부의 저전력전원모드에서,
    상기 제2 제어부는 상기 제2 제어신호에 기초하여 상기 제2 컨버터의 펄스폭 변조 주파수를 가변하는 액정표시장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 저전력전원모드에서,
    상기 제2 제어부는 상기 제2 컨버터의 펄스폭 변조 주파수를 낮추는 액정표시장치.
  7. 구동전원과 패널 셀프-리프레쉬 신호를 제공하는 시스템부;
    상기 패널 셀프-리프레쉬 신호에 기초하여 제3 제어신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 타이밍 컨트롤러로부터의 제3 제어신호에 기초하여 노멀 또는 저전력전원모드로 구동하는 데이터 드라이버; 및
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 제1 제어신호와 상기 구동전원에 기초하여 상기 타이밍 컨트롤러 및 상기 데이터 드라이버에 공급전원을 출력하는 전원공급부를 포함하고,
    상기 데이터 드라이버는,
    입력되는 영상신호에 따라 데이터 신호를 출력하는 출력앰프 및 상기 출력 앰프를 제어하는 제3 제어부를 포함하고,
    상기 전원공급부는 상기 구동전원의 레벨을 변동하여 제1 전원을 출력하는 제1 컨버터를 포함하며,
    상기 공급전원은 상기 제1 전원을 포함하는, 액정표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버의 저전력전원모드에서,
    상기 제3 제어부는 상기 제3 제어신호에 기초하여 상기 데이터 신호의 출력을 가변하는 액정표시장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버의 저전력전원모드에서,
    상기 제3 제어부는 상기 데이터 신호의 출력을 낮추는 액정표시장치.
  10. 제1 항 및 제7 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 시스템부는,
    이전 영상 데이터를 저장하는 메모리 및 상기 이전 영상 데이터와 현재 영상 데이터를 비교하는 비교부 및 상기 비교부의 출력 신호에 기초하여 영상 데이터가 정지영상이면 패널 셀프-리프레쉬 신호를 출력하는 패널 셀프-리프레쉬 제어부를 포함하는 액정표시장치.
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