KR102599528B1 - 영상 데이터 식별 회로 및 패널 시스템 컨트롤러 - Google Patents

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Abstract

소스 드라이버의 구동 전류를 동적으로 최적값으로 설정하여 패널 시스템의 저소비 전력화와 화질 향상을 구현한다.
영상 데이터 수신 회로(11)로부터 출력된 영상 데이터를 식별하여 소스 드라이버의 구동 전류를 제어하는 영상 데이터 식별 회로(12)로서, 이 영상 데이터 중, 현행의 수평 라인의 영상 데이터와, 그 전의 복수의 수평 라인분의 영상 데이터를 유지하는 메모리(122), 현행과 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터를 비교하여 일치하지 않는 경우에는 메모리(122)에 기억되어 있는 복수의 수평 라인분의 영상 데이터의 패턴을 판독하는 화상 패턴 검출 회로(123), 및 이 화상 패턴 검출 회로(123)에 의해 메모리(122)로부터 판독된 복수의 수평 라인분의 영상 데이터의 패턴에 기초하여 현행의 수평 라인을 구동하기 위한 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 설정하는 구동 전류 설정 회로(124)를 구비한다.

Description

영상 데이터 식별 회로 및 패널 시스템 컨트롤러 {VIDEO DATA IDENTIFICATION CIRCUIT AND PANEL SYSTEM CONTROLLER}
본 발명은 디스플레이 패널의 아날로그 영상 데이터를 출력하는 패널 시스템 컨트롤러나 그에 포함되는 영상 데이터 식별 회로에 관한 것이다. 구체적으로 설명하면, 본 발명은 소스 드라이버의 구동 전압의 오차를 최소화하는 회로 기술에 관한 것이다.
노트북이나 태블릿 PC 등 모바일 기기 시장에서는 소비전력 저감과 비용 절감이 항상 요구되고 있다. 한편, 패널의 해상도 향상이나 디스플레이의 화질 향상에 따라 데이터 처리량 및 동작 주파수는 증가 일로를 걷고 있으며, 소비전력 저감과 비용 절감은 상반되는 큰 과제가 되고 있다. 노트북이나 태블릿 PC에 있어서의 디스플레이 패널로의 묘화 데이터의 신호를 입력하는 회로는, 묘화 데이터 자체의 연산이나 각종 연산 처리 또는 그래픽 처리를 담당하는 CPU(Central Processing Unit)나 GPU(Graphics Processing Unit)등의 프로세서와, 이 프로세서로부터 송신되는 묘화 데이터를 입력으로 하여 디스플레이 패널의 타이밍 컨트롤이나 화상 처리를 행하는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller : TCON)와, 타이밍 컨트롤러로부터의 묘화 데이터를 입력으로 하여 디스플레이 패널의 사양에 맞추어 묘화 데이터를 아날로그 출력하는 소스 드라이버(Source Driver : SD)등의 드라이버 칩으로 구성된다.
노트북이나 태블릿 PC 등의 모바일 기기에서는, 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 분리되어 있는 경우가 많다. 예를 들어, 도 1에 도시된 FHD(Full High Definition : 1920×1080 픽셀) 디스플레이 패널의 경우, 타이밍 컨트롤러 1개와 4개의 소스 드라이버가 필요하게 되는 경우가 많다. 또한, 4K2K 패널(4000×2000 픽셀에 가까운 해상도의 패널)의 경우, 타이밍 컨트롤러 1개와 8개의 소스 드라이버가 필요하게 되는 경우가 많다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버를 연결하는 FPC(Flexible Printed Cable)가 소스 드라이버의 개수 만큼 필요하게 되어, 패널의 해상도가 높아짐에 따라 부품 수가 증가하여 비용 상승의 요인이 되고 있었다. 또한, 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버 사이에 인터페이스를 마련할 필요가 있지만, 이 인터페이스에 의해 전력이 소비되어 버린다. 이러한 배경으로부터, 도 1에 도시된 회로 구성에서는, 비용 절감 및 소비 전력 저감이 곤란한 상황이었다.
그래서, 부품 수와 소비 전력을 절감하기 위해, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 1칩으로 된 이른바 시스템 드라이버(TCON+SD)도 검토할 수 있다. 도 2는 시스템 드라이버가 2개 설치된 구성을 나타내며, 도 3은 시스템 드라이버가 1개에 집적된 구성을 나타내고 있다. 시스템 드라이버화됨으로써, 부품 수가 적어져 비용 절감이 가능해진다. 또한, 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버 간의 인터페이스가 없어지므로 소비 전력의 저감도 가능해 진다. 특히, 부품 수와 소비 전력 저감의 관점에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 시스템 드라이버는 1개뿐인 것이 바람직하다고 할 수 있다. 그러나, 시스템 드라이버는 종전의 소스 드라이버와 마찬가지로 액정 패널의 유리 상에 실장된다. 묘화 데이터는 프로세서(CPU/GPU)로부터 시스템 드라이버로 직접 eDP 인터페이스 또는 MIPI 인터페이스를 통해 시스템 드라이버에 입력된다.
여기서, 액정 패널은 소스 라인과 게이트 라인으로 구성된다. FHD 패널의 경우, 소스 라인은 1920×3(RGB)라인이 필요하고, 게이트 라인은 1080라인이 필요하다. 소스 라인은 묘화 데이터를 소스 드라이버로부터 아날로그 출력하는 라인(데이터 라인)이며, 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 배선되어 있다. 게이트 라인은 1 게이트 라인씩 시간적으로 시프트하면서 소스 라인의 묘화 데이터를 구동해 가는 제어선이며, 소스 라인과 직교하는 방향으로 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 배선되어 있다. 게이트 라인과 소스 라인의 각 교차점에는 표시 화소(픽셀)가 설치되어 있다. 또한, 현재는 소스 드라이버나 시스템 드라이버가 액정 유리 상에 실장되는 방식, 이른바 COG(Chip On the Glass) 방식이 주류이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 프레임 영역에 4개의 소스 드라이버가 배치되고, 이들 4개의 소스 드라이버로부터 디스플레이 패널 상의 소스 라인에 영상 데이터를 출력하는 구성의 경우, 1개의 소스 드라이버의 구동에 필요한 COG의 배선 부하는 작게 되고, 또한, 최장의 소스 라인과 최단의 소스 라인의 배선 길이의 차이도 작게 된다. 그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임 영역에 소스 드라이버와 타이밍 컨트롤러로 이루어지는 시스템 드라이버가 1개만 배치되고, 1개의 소스 드라이버로부터 디스플레이 패널 상의 소스 라인 모두에 영상 데이터를 출력하는 구성의 경우, 드라이버 출력의 구동에 필요한 COG의 배선 부하는 각 단에 커지고, 또한, 최장의 소스 라인과 최단의 소스 라인의 배선 길이의 차이도 커진다. 액정 패널 등의 디스플레이 패널은 소스 드라이버가 출력하는 영상 데이터의 아날로그 전압의 전압 레벨(전위)에 따라 영상의 휘도를 조정하고 있다. 이 때문에, 소스 드라이버의 출력 전압이 확실히 기댓값 전압 레벨까지 도달하지 않으면, 패널의 일부에 어두운 곳이 발생하는 등 표시상의 문제가 발생해 버린다.
액정 패널의 소스 라인의 배선 부하 모델을 도 6에 나타낸다. 액정 패널은, 소스 드라이버가 실장되는 영역인 팬아웃 영역(Fan out Area)(프레임 영역에 대응)과, 액정의 픽셀이 어레이 형상으로 배열되어 있는 액티브 영역(Active Area)으로 나뉜다. 도 4에 도시된 바와 같이 소스 드라이버가 다수 실장되어 있는 경우, 1개의 소스 드라이버가 구동하는 팬아웃 영역의 부하는 작지만, 도 5에 도시된 1칩 구성의 경우나 패널의 사이즈가 커지면 부하는 커진다. 소스 드라이버는 이러한 패널의 부하를 받으면서 구동하여 영상을 디스플레이에 표시하는 것이 요구된다.
다음으로, 도 7에 액정 패널의 1 소스 라인의 구동 타이밍을 나타낸다. 부하가 작은 소스 라인(COG 배선 길이가 짧은 라인)은 기댓값 전압 레벨에 빨리 도달하긴 하지만, 부하가 큰 라인(COG 배선 길이가 긴 라인)은 기댓값 전압 레벨에 도달하는 것이 느리다. FHD 패널의 경우, 1 수평 라인분의 시간은 7.5μs(Dual Gate Panel의 경우)이므로, 이 시간 내에 기댓값 전압 레벨에 도달할 필요가 있다. 그러나, 도 5에 도시된 바와 같은 1칩 구성의 경우나 패널 사이즈가 큰 경우에는, 배선 부하가 보다 커지기 때문에, 이 구동 시간 내에 기댓값 전압 레벨에 도달하지 못할 가능성이 있다.
또한, 도 8에 소스 드라이버의 구동 전류(구동 능력)의 대소에 따른 소스 라인의 구동 타이밍을 나타낸다. 소스 드라이버의 구동 전류가 큰 경우에는 기댓값 전압 레벨에 빨리 도달하지만, 구동 전류가 작은 경우에는 기댓값 전압 레벨에 도달하는 것이 느리다. 이것은 기대 전압 레벨에 도달하지 않는 경우에는 표시 화질에 영향을 미치게 된다. 도 7에 도시된 COG 배선 길이에 차이가 있는 경우와 마찬가지이다. 또한, 구동 전류가 크면 패널의 소비 전력이 커지고, 구동 전류가 작으면 패널의 소비 전력이 작아진다.
이와 같이, 패널 사이즈가 커지면, 소스 라인에 대한 패널로부터의 부하가 커져, 소스 드라이버가 소스 라인을 소정 시간 내에 기댓값 전압 레벨까지 구동할 수 없는 경우가 있다. 또한, 패널의 해상도가 올라가면, 1소스 라인을 구동하기 위한 시간이 짧아지기 때문에, 패널의 소스 라인의 부하 용량이 동일해도, 소스 드라이버가 소스 라인을 기댓값 전압 레벨까지 구동할 수 없는 경우가 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 1칩으로 된 구성에서는, 구동할 필요가 있는 패널의 소스 라인의 부하 용량이 커져, 소스 드라이버가 소스 라인을 기댓값 전압 레벨까지 구동할 수 없는 경우가 있다. 전술한 바와 같이, 액정 패널 등의 디스플레이 패널은, 소스 드라이버가 출력하는 화상 데이터의 아날로그 전압의 전압 레벨에 따라 영상의 휘도를 조정하고 있기 때문에, 소스 드라이버의 출력 전압이 확실히 기댓값 전압 레벨까지 도달하지 않으면 표시 화질에 문제가 발생해 버린다. 또한, 동일한 이유로 소스 드라이버의 구동 전류(구동 능력)가 작은 경우에는 표시 화질에 문제가 발생해 버린다.
노트북이나 스마트폰에서는 패널 시스템의 저소비 전력화는 중요한 차별화 지표가 되고 있다. 이러한 과제에 대해, 소스 드라이버에 있어서는, 물리적으로 배선 부하가 큰 소스 라인에 맞추어, 소스 드라이버 전체의 구동 전류를 미리 크게 하고, 1 수평 라인 이내에 기댓값 전압 레벨까지 충전할 수 있도록 해 둘 수 있다. 물리적으로 배선 부하가 큰 소스 라인의 예는 전술 한 바와 같이 COG 배선 길이가 긴 라인이다. 그러나, 이 경우, 소스 드라이버의 구동 전류가 커지기 때문에, 패널의 소비 전력이 커져 버린다. 또한, 다른 대책으로서는, 패널 부하가 큰 소스 라인은 미리 구동 전류를 크게 설정해 두고, 패널 부하가 작은 소스 라인은 구동 전류를 미리 작게 설정하는 것도 생각된다. 이와 같이, 패널 부하에 따라 소스 라인마다 구동 전류를 조정하고, 그 구동 전류의 설정을 고정해 둠으로써, 어느 정도의 패널 시스템의 소비 전력의 적정화를 행할 수 있다.
또한, 본원의 출원인은 소스 드라이버의 구동 전압의 오차를 최소화하는 회로 기술을 제안하고 있다(특허문헌 1). 특허문헌 1에 기재된 데이터 출력 장치는, 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인을 구동하는 소스 드라이버와, 기댓값 전압 레벨을 초과한 전압 레벨로 소정 시간 소스 라인을 오버 드라이브하도록 소스 드라이버를 제어 하는 오버 드라이브 제어부를 구비한다. 오버 드라이브 제어부는, 현행의 수평 라인과 그 이전의 수평 라인의 화상 데이터의 전압 레벨의 차이에 따라 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간의 양쪽 또는 어느 한쪽이 설정된 오버 드라이브 설정 테이블과, 이 오버 드라이브 설정 테이블에 기초하여, 현행의 수평 라인을 구동하는 소스 라인의 오버 드라이브 전압 및 오버 드라이브 시간을 제어하는 오버 드라이브 설정 제어 회로를 갖는다. 이와 같이 오버 드라이브의 설정 전압 및 설정 시간을 적절하게 조정함으로써, 액정 패널의 화질 향상을 구현할 수 있다.
일본 공개특허공보 제2018-63332호
그런데, 디스플레이의 화상 패턴은, 수평 라인마다 하이 레벨 또는 로우 레벨로 천이를 반복하는 것은 아니며, 연속하는 수평 라인이 계속해서 동일한 전압 레벨인 경우도 많다. 전술한 바와 같이, 지금까지의 기술에서는 소스 드라이버는 패널 부하가 큰 소스 라인에서는 구동 전류를 크게 설정하고, 패널 부하가 작은 소스 라인에서는 구동 전류를 작게 하는 것은 실시하고 있었다. 그러나 동일한 수평라인에 있어서 화상 패턴을 식별하고 동적으로 소스 드라이버의 구동 전류를 변화시키는 것은 어려웠다. 이는, 종래의 노트북의 패널 구성은 도 1에 도시된 바와 같은 TCON과 소스 드라이버가 별개의 칩으로 구성되어 있어, TCON에서는 입력 패턴 검출 기능을 가질 수 있지만, 실제의 소스 라인을 구동하는 것은 소스 드라이버 IC와 다른 칩으로 되어 있기 때문에, 유연하게 소스 드라이버의 구동 전류의 제어가 어려웠던 것이 주된 원인이다. 화상 패턴에 따라 소스 드라이버의 구동 전류를 동적으로 최적화할 수 있다면 패널 시스템의 저소비 전력화에 크게 기여할 수 있다.
또한, 특허문헌 1에 데이터 출력 장치와 같이, 1 수평 라인분의 시간 이내에서, 어느 일정 시간, 기댓값 전압 레벨을 초과하는 전압(오버 드라이브 전압)을 동적으로 설정함으로써, 시작을 급준하게 할 수 있으며 기댓값 전압 레벨에 도달하는 시간을 빨리 할 수 있다. 소스 드라이버를 오버 드라이브 전압으로 제어하기 위해서는, 소스 드라이버의 구동 전류를 급격히 크게 할 필요가 있고, 그에 따라 전력 소비량이 많아진다는 과제가 있다. 또한, 예를 들면 연속하는 수평 라인에 있어서 전압 레벨이 최대값으로부터 최소값까지 변화하는 것과 같이, 전압 레벨의 변화량이 큰 경우에 오버 드라이브 전압으로 소스 드라이버를 제어하는 것은, 액정 패널의 화질 향상의 면에서는 유효하지만, 연속하는 수평 라인에 있어서 전압 레벨에 차이가 생기지 않는 경우는 특허문헌 1에서는 검토하지 않고 있다. 특히, 노트북이나 태블릿 PC의 용도에 있어서는, 연속하는 수평 라인에 있어서 전압 레벨에 차이가 생기지 않는 경우가 많고, 이러한 경우에 있어서, 전력 소비를 억제하는 것은, 특허문헌 1에 데이터 출력 장치에서는 달성할 수 없고, 이 점이 과제로서 남아 있었다. 또한, 액정 패널에 있어서, 전체 소스 드라이버의 채널이 연속하는 수평 라인에 있어서 전압 레벨에 차이가 생기지 않는 경우 뿐만 아니라, 일부 소스 드라이버의 채널이 연속하는 수평 라인에 있어서 전압 레벨에 차이가 발생하지 않는 경우에 전력 소비를 억제하는 것은 특허문헌 1에서는 검토하지 않고 있다.
그래서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 소스 드라이버의 구동 전류를 동적으로 최적값으로 설정하여 패널 시스템의 저소비 전력화와 화질 향상을 구현하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명의 발명자들은 종래 기술의 과제를 해결하는 수단에 대하여 예의 검토한 결과, 현행의 수평 라인과 그 이전의 2 이상의 수평 라인의 영상 데이터를 메모리에 일시적으로 저장하고, 그 메모리에 기억되어 있는 영상 데이터의 패턴에 기초하여 현행의 수평 라인을 구동하기 위한 소스 드라이버의 구동 전류를 동적으로 설정함으로써, 패널 시스템의 저소비 전력화와 화질 향상을 구현할 수 있다는 지견을 얻었다. 그리고, 본 발명자들은, 상기 지견에 기초하면 종래 기술의 과제를 해결할 수 있는 것에 상도하여, 본 발명을 완성시켰다. 이하, 본 발명의 구성에 대해서 구체적으로 설명한다.
본 발명의 제 1 측면은 영상 데이터 식별 회로이다. 본 발명에 따른 영상 데이터 식별 회로는 영상 데이터 수신 회로로부터 출력된 영상 데이터를 식별하여 소스 드라이버의 구동 전류를 제어하기 위한 회로이다. 영상 데이터 식별 회로는 기본적으로 메모리, 화상 패턴 검출 회로 및 구동 전류 설정 회로를 구비한다. 메모리는, 영상 데이터 수신 회로로부터 출력된 영상 데이터 중, 현행의 수평 라인의 영상 데이터와, 현행의 수평 라인 전의 n 수평 라인분(n은 2 이상의 정수, 이하 동일)의 영상 데이터를 유지한다. 즉, 메모리에는 적어도 3 수평 라인분의 영상 데이터가 일시적으로 저장되게 된다. 화상 패턴 검출 회로는 우선, 현행의 수평 라인의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터를 비교하여 일치하고 있는지 여부를 판정한다. 화상 패턴 검출 회로는, 이들이 일치하고 있는 경우에는, 그 취지를 나타내는 신호를 구동 전류 설정 회로에 전달한다. 한편, 화상 패턴 검출 회로는, 이들이 일치하지 않는 경우에는, 메모리에 기억되어 있는 현행의 수평 라인 전의 n 수평 라인분의 영상 데이터의 패턴을 판독하여, 전류 설정 회로에 전달한다. 여기서, 구동 전류 설정 회로는, 현행의 수평 라인의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터가 일치하고 있는 경우에는, 예를 들면, 현행의 수평 라인을 구동하기 위한 소스 드라이버의 구동 전류를 최소 레벨로 설정하면 된다. 한편, 구동 전류 설정 회로는, 이들이 일치하지 않는 경우에는, 화상 패턴 검출 회로에 의해 메모리로부터 판독된 n 수평 라인분의 영상 데이터의 패턴에 기초하여 현행의 수평 라인을 구동하기 위한 소스 드라이버의 구동 전류를 설정한다. 즉, 구동 전류 설정 회로는, 현행의 수평 라인과 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터의 관계성 뿐만 아니라, 현행의 수평 라인보다 전의 복수의 수평 라인의 영상 데이터의 패턴에 기초하여, 현행의 수평 라인의 구동 전류를 설정한다. 구동 전류 설정 회로에 의해 결정된 구동 전류의 설정 값은 소스 드라이버에 출력된다. 또한, “최소 레벨” 이란, 현행의 수평 라인의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터가 일치하지 않는 경우의 구동 전류보다 작고, 0이 아닌 전류 값의 레벨을 의미한다. 예를 들어, 구동 전류의 레벨을 1~5의 5단계로 설정할 수 있다고 했을 경우에, 현행의 수평 라인의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터가 일치하지 않는 경우에는 2~5의 레벨로 구동 전류를 설정하고, 현행의 수평 라인의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터가 일치하고 있는 경우에는 구동 전류를 1 레벨(즉, 최소 레벨)로 설정한다. 구동 전류의 최소값은, 예를 들면 액정의 누설을 방지하는 레벨로 하면 된다. 또한, 여기서 말하는 구동 전류의 “최소 레벨” 이란, 현행의 수평 라인과 그 전의 수평 라인의 비교 결과에 따라 제어되는 범위에서의 최소 레벨을 의미하는 것으로, 실제로 소스 드라이버가 다른 제어에 있어서 상기의 최소 레벨보다 작은 전류 값으로 구동하는 경우가 존재해도 상관없다.
상기 구성과 같이, 연속하는 수평 라인에 있어서 구동하는 전압 레벨에 차이가 생기는 경우에는, 현행의 수평 라인의 소스 드라이버의 구동 전류(구동 능력)를, 전 라인을 포함하는 복수 라인 전의 영상 데이터의 값에 따라 최적화하는 것이 액정 패널의 화질 향상과 저소비 전력화에 있어서 유효하다. 예를 들어, 8비트, 256계조의 액정 패널의 예로, 현행의 수평 라인의 영상 데이터가 백 레벨(255레벨)인 경우를 예로 들어 설명한다. 예를 들면, 영상 데이터가 3 수평 라인에서 연속해서 흑 레벨(0 레벨)이며, 그 직후에 현행의 수평 라인이 백 레벨로의 변화가 생긴 경우(흑·흑·흑·백의 경우)와, 영상 데이터가 2 수평 라인에서 연속해서 백 레벨이고, 그 후 1 수평 라인 만큼 흑 레벨이 된 후에 현행의 수평 라인이 백 레벨로의 변화가 생긴 경우(백·백·흑·백의 경우)에서는, 현행의 수평 라인을 구동하는데 필요한 소스 드라이버의 구동 전류가 다르다. 따라서, 현행의 수평 라인을 구동할 때의 소스 드라이버의 구동 전류를, 그 보다 전의 복수의 수평 라인의 구동 패턴에 기초하여 조정함으로써, 액정 패널의 소비 전력의 최적화와 화질 향상에 유효하다.
본 발명에 따른 영상 데이터 식별 회로에 있어서, 화상 패턴 검출 회로는 현행의 수평 라인의 일부인 특정 부분의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 특정 부분에 대응하는 부분의 영상 데이터를 비교하여 일치하는지 여부를 판정하는 것으로 해도 된다. "특정 부분"의 예는 액정 패널의 좌측 절반 50% 또는 우측 절반 50%, 기타 좌측 x% 또는 우측 x%이다. 화상 패턴 검출 회로는, 이들이 일치하지 않는 경우에는, 메모리에 기억되어 있는 현행의 수평 라인 전의 n 수평 라인분의 영상 데이터 중, 상기의 특정 부분에 대응하는 부분의 영상 데이터의 패턴을 판독한다. 여기서, 구동 전류 설정 회로는, 현행의 수평 라인의 특정 부분의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 특정 부분에 대응하는 부분의 영상 데이터가 일치하고 있는 경우에는, 예를 들면, 현행의 수평 라인 의 특정 부분을 구동하기 위한 소스 드라이버의 구동 전류를 최소 레벨로 설정하면 된다. 한편, 구동 전류 설정 회로는, 이들이 일치하지 않는 경우에는, 화상 패턴 검출 회로에 의해 메모리로부터 판독된 n 수평 라인분의 특정 부분에 대응하는 부분의 영상 데이터의 패턴에 기초하여, 현행의 수평 라인의 특정 부분을 구동하기 위한 소스 드라이버의 구동 전류를 설정한다.
상기 구성과 같이, 전후의 2개의 수평 라인 전체에 있어서 영상 데이터가 완전히 일치하지 않아도, 전후의 2개의 수평 라인의 일부에 있어서 영상 데이터가 일치하고 있는 경우에는, 그 일치하는 부분에 있어서 소스 드라이버의 구동 전류를 최소 레벨로 함으로써 소비 전력을 억제할 수 있다. 예를 들어, 액정 패널의 화면 좌측 절반 50%에 있어서 전후의 수평 라인에서 소스 드라이버 채널에 변화가 없는 경우나, 화면의 좌측 25%에 있어서 전후의 수평 라인에서 소스 드라이버 채널에 변화가 없는 경우에, 부분적으로 소스 드라이버의 구동 전류를 최소 레벨로 설정하면 된다.
본 발명의 제 2 측면은 패널 시스템 컨트롤러에 관한 것이다. 본 발명에 따른 패널 시스템 컨트롤러는 영상 데이터 식별 회로, 영상 데이터 수신 회로 및 소스 드라이버를 구비한다. 영상 데이터 수신 회로는 전술한 제 1 측면에 따른 것이다. 영상 데이터 수신 회로는 외부 프로세서(CPU 또는 GPU)로부터 영상 데이터를 수신하여 해당 영상 데이터를 영상 데이터 식별 회로에 출력한다. 소스 드라이버는, 영상 데이터 식별 회로에 의해 설정된 구동 전류로 구동하고, 영상 데이터를 디스플레이 패널의 소스 라인에 대하여 소정의 전압 레벨로 출력하는 복수의 출력 채널을 갖는다.
본 발명에 따른 패널 시스템 컨트롤러에 있어서, 영상 데이터 식별 회로 및 소스 드라이버는, 일체화된 1칩의 반도체 장치(시스템 드라이버)로서 구성되어 있는 것이 바람직하다. 특히, 부품 수와 소비 전력의 저감의 관점에서, 이러한 1칩형의 반도체 장치는 디스플레이 패널에 대하여 1개만 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같은 1칩형의 구성에서는, 전술한 바와 같이, 구동할 필요가 있는 패널의 소스 라인의 부하 용량은 커지고, 소스 드라이버가 소스 라인을 기댓값 전압 레벨까지 구동할 수 없고, 표시 화질에 문제가 생겨버릴 우려가 있다. 이 점, 본 발명에 의하면, 소스 드라이버의 출력의 구동 전류를 동적으로 제어할 수 있기 때문에, 1칩형의 구성이어도 표시 화질의 향상을 기대할 수 있다. 또한, 영상 데이터 식별 회로, 영상 데이터 수신 회로 및 소스 드라이버를 일체화함으로써, 각 회로간의 신호 전달 속도를 빠르게 할 수 있기 때문에, 소스 드라이버의 구동 전류를 유연하게 제어하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제 3 측면은 제 1 측면과는 다른 영상 데이터 식별 회로에 관한 것이다. 제3 측면에 따른 영상 데이터 식별 회로는, 영상 데이터 수신 회로로부터 출력된 영상 데이터를 식별하여 소스 드라이버의 구동 전류를 제어한다. 영상 데이터 식별 회로는 화상 패턴 검출 회로와 구동 전류 설정 회로를 구비한다. 화상 패턴 검출 회로는, 영상 데이터 수신 회로로부터 출력된 영상 데이터 중, 현행의 수평 라인의 특정 부분의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 특정 부분에 대응하는 부분의 영상 데이터를 비교하여 일치하고 있는지 여부를 판정한다. 구동 전류 설정 회로는, 현행의 수평 라인의 특정 부분의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 특정 부분에 대응하는 부분의 영상 데이터가 일치하고 있는 경우에는, 현행의 수평 라인의 특정 부분을 구동 하기 위한 소스 드라이버의 구동 전류를 최소 레벨로 설정하고, 그 설정값을 소스 드라이버에 출력한다.
본 발명에 의하면, 소스 드라이버의 구동 전류를 동적으로 최적값으로 설정하여 패널 시스템의 저소비 전력화와 화질 향상을 구현할 수 있다.
도 1은 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 분리된 디스플레이 모듈의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 일체화된 시스템 드라이버를 2개 구비하는 디스플레이 모듈의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 일체화된 시스템 드라이버를 1개만 구비하는 디스플레이 모듈의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 분리된 디스플레이 모듈에 있어서, 액정 패널의 프레임 영역(팬아웃 영역)과 액티브 영역에서의 소스 라인의 배선을 나타내는 도면이다.
도 5는 타이밍 컨트롤러와 소스 드라이버가 일체화된 디스플레이 모듈에 있어서, 액정 패널의 프레임 영역(팬아웃 영역)과 액티브 영역에서의 소스 라인의 배선을 나타내는 도면이다.
도 6은 액정 패널의 소스 라인의 배선의 배선 저항과 배선 용량의 분포를 나타내기 위한 도면이다.
도 7은 액정 패널의 배선 부하의 대소(특히 소스 라인의 배선 길이의 장단)에 따라 소스 라인의 전압이 어떻게 변화되는지를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 액정 패널의 소스 드라이버의 구동 전류의 대소에 따라 소스 라인의 전압이 어떻게 변화되는지를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 수평 라인의 전압 레벨이 최대값으로부터 최소값까지 변화되는 경우의 소스 라인마다의 출력 전압 파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 수평 라인의 전압 레벨이 최대값으로부터 중간값까지 변화되는 경우의 소스 라인마다의 출력 전압 파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 연속하는 수평 라인 기간 동안 영상 데이터가 변화되지 않는 경우의 소스 라인마다의 출력 전압 파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 시스템 컨트롤러의 전체 구성을 모식적으로 나타낸 블록도이다.
도 13은 구동 전류 설정 회로에 의한 소스 드라이버의 제어 로직의 일례를 나타낸 흐름도이다.
도 14는 본 발명에 있어서의 소스 드라이버의 출력 전압 파형과 구동 전류 설정 값의 관계성을 나타낸 도면이다.
도 15는 일반적인 액정 패널의 구성을 나타낸 도면이다.
도 16은 메모리에 저장되어 있는 복수의 수평 라인의 영상 패턴에 기초하여 현행의 수평 라인 구동 능력을 제어하는 방법의 일례를 나타낸 도면이다.
도 17은 메모리에 저장되어 있는 복수의 수평 라인의 영상 패턴에 기초하여 현행의 수평 라인 구동 능력을 제어하는 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 오버 드라이브 제어의 예를 나타낸 도면이다.
도 19는 액정 패널의 구동 레벨이 흑 레벨(최소), 백 레벨(최대), 중간 레벨로 천이되는 경우의 예를 나타낸 도면이다.
도 20은 액정 패널의 좌측 절반과 우측 절반의 각각에 있어서, 현행의 수평 라인과 직전의 수평 라인의 영상 데이터를 비교하는 경우의 예를 나타낸 도면이다.
도 21은 액정 패널의 수평 라인의 일부에 있어서, 현행의 수평 라인과 메모리에 저장되어 있는 복수의 수평 라인의 영상 데이터를 비교하는 경우의 예를 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 이용하여 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 설명한다. 본 발명은, 이하에 설명하는 형태로 한정되는 것은 아니며, 이하의 형태로부터 당업자가 자명한 범위에서 적절히 변경한 것도 포함한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 시스템 컨트롤러(1)를 나타낸다. 패널 시스템 컨트롤러(1)는 액정 패널이나 유기 EL 패널 등으로 대표되는 디스플레이 패널의 프레임 영역에 탑재 가능한 집적 회로이다. 패널 시스템 컨트롤러(1)는 주로 패널(21)을 구성하는 다수의 소스 라인에 대해 아날로그 영상 신호를 출력함과 아울러, 각 소스 라인에 출력하는 영상 신호에 관한 제어를 행한다. 패널 시스템 컨트롤러(1)는 예를 들면 노트북이나 태블릿 PC에 있어서 영상 데이터에 대응하여 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 최적화함으로써 패널 시스템의 저소비 전력화에 기여한다. 또한, 패널 시스템 컨트롤러(1)는, 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 최소값으로 할 뿐만 아니라, 소스 드라이버(13)에 대한 클록 신호를 정지하거나, 소스 드라이버(13)에 대한 영상 데이터도 정지함으로써, 소스 드라이버(13)의 내부 동작도 디스에이블되어 소스 드라이버(13)의 전원이 온으로 된 상태로 소비 전력을 저감하는 것도 가능하다.
패널(21)의 구성은 일반적인 것으로, 주로 소스 라인, 게이트 라인 및 표시 화소를 갖는다. 소스 라인은, 유리 등으로 구성된 패널 기판 상에, 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 복수개 설치되어 있다. 게이트 라인은 동일한 패널 기판 상에, 소스 라인과 직교하는 방향을 따라 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 복수개 설치되어 있다. 표시 화소는 소스 라인과 게이트 라인의 각 교차점에 설치되어 있다. 각 표시 화소에는 스위칭 소자로서의 TFT(Thin Film Transistor)가 연결되어 있다. 예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이, FHD의 액정 패널의 경우, 소스 라인은 1920×3(RGB) 라인이 필요해지고, 게이트 라인은 1080라인이 필요해진다. 패널 시스템 컨트롤러(1)는 주로 소스 라인에 영상 신호를 출력하는 처리를 행한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 패널 시스템 컨트롤러(1)는 영상 데이터 수신 회로(11), 영상 데이터 식별 회로(12) 및 소스 드라이버(13)를 구비한다. 이들 회로(11, 12, 13)는 이른바 COG(Chip On the Glass)방식으로 액정 유리 상에 실장되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 패널 시스템 컨트롤러(1)에서는, 영상 데이터 식별 회로(12)와 소스 드라이버(13)를 하나의 반도체 칩에 집적할 수도 있다. 만약 영상 데이터 식별 회로(12)와 소스 드라이버(13)가 별도의 반도체 칩으로 구성되는 경우, 양자 간에 데이터 통신이 필요해진다. 예를 들면, 영상 데이터 식별 회로(12)를 TCON(타이밍 컨트롤러)으로 실시하는 경우, TCON에서 검출한 소스 드라이버(13)의 구동 전류 설정값을, 영상 데이터를 표시하지 않는 블랭킹 기간에서 송신하는 것이 요구된다 . 또한, 블랭킹 기간 중에 송신한 소스 드라이버(13)의 구동 전류 설정값은, 소스 드라이버(13)에서 수신한 후, 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 변경한 후에야 변경 후의 구동 전류값으로 패널을 구동하게 된다. 이와 같이, TCON에 영상 데이터가 입력 되고 나서 소스 드라이버의 구동 전류가 변경될 때까지의 레이턴시가 커져 버린다. 이에 대하여, 영상 데이터 식별 회로(12)(TCON)와 소스 드라이버(13)를 하나의 반도체 칩에 집적하면, 동일 칩 내에서의 제어가 되어, 레이턴시를 작게 할 수 있다.
영상 데이터 수신 회로(11)는 프로세서로부터 디지털 영상 데이터와 클록 신호를 수취하기 위한 회로이다. 영상 데이터 수신 회로(11)는 수취한 영상 데이터를 영상 데이터 식별 회로(12)에 전달한다. 또한, 영상 데이터 수신 회로(11)는 수취한 클록 신호를 영상 데이터 식별 회로(12) 및 소스 드라이버(13)와 공유한다. 영상 데이터 수신 회로(11)는, 예를 들면 eDP 수신기 회로나 MIPI 수신기 회로 등 고속 시리얼 인터페이스로 구성할 수 있다. 또한, 영상 데이터 수신 회로(11)에 입력되는 영상 데이터는, 도 1에 도시된 바와 같은 CPU(Central Processing Unit)나 GPU(Graphics Processing Unit) 등의 프로세서에 의해 또는 각종 연산 처리나 그래픽스 처리가 행해진 데이터이다.
소스 드라이버(13)는 패널(21)의 소스 라인을 구동하기 위한 회로이다. 소스 드라이버(13)는 복수의 소스 라인에 연결되어 있고, 각 소스 라인에 구동 전압(계조 표시 전압)을 인가한다. 패널 시스템 컨트롤러(1)는 하나의 패널(21)에 대해 복수의 소스 드라이버(13)를 구비할 수도 있지만, 부품 수 및 소비 전력 절감의 관점에서 하나의 패널(21)에 대해 소스 드라이버(13)를 하나만 갖는 것이 적절하다. 또한, 도시는 생략하지만, 패널 시스템 컨트롤러(1)는 패널(21)의 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버를 구비할 수도 있다. 다만, 게이트 드라이버는 본 발명의 패널 시스템 컨트롤러(1)에 있어서 필수적인 구성은 아니며, 이 패널 시스템 컨트롤러(1)의 외부에 배치하는 것도 가능하다. 게이트 드라이버는 TFT를 온하기 위한 주사 신호를 각 게이트 라인에 순차적으로 인가한다. 게이트 드라이버에 의해 게이트 라인에 조작 신호가 인가되어 TFT가 온 상태일 때, 소스 드라이버(13)로부터 소스 라인에 구동 전압이 인가되면, 그들의 교점에 위치하는 표시 소자에 전하가 축적된다. 이에 따라, 표시 소자의 광 투과율이 소스 라인에 인가된 구동 전압에 따라 변화하여, 표시 소자를 통한 화상 표시가 행해진다. 또한, 소스 드라이버(13)는 각 소스 라인을 오버 드라이브하는 기능을 가질 수 있다(특허문헌 1 참조).
영상 데이터 식별 회로(12)는 소스 드라이버(13)의 구동 전류 설정을 제어하기 위한 회로이다. 영상 데이터 식별 회로(12)는 소스 드라이버(13)에 결합된 복수의 소스 라인의 각각에 대해 적절한 구동 전류의 설정을 결정할 수 있다. 영상 데이터 식별 회로(12)에 의해 결정된 소스 드라이버(13)의 구동 전류 설정은 제어 신호로서 소스 드라이버(13)에 입력된다. 소스 드라이버(13)는 여기에서 입력된 제어 신호에 따라 각 소스 라인의 구동을 제어한다. 또한, 영상 데이터 수신 회로(11)로부터 출력된 클록은 영상 데이터 식별 회로(12)와 소스 드라이버(13)에 입력되어, 각각의 내부 회로의 기준 클록이 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 영상 데이터 식별 회로(12)는 레벨 검출 회로(121), 메모리(122), 화상 패턴 검출 회로(123), 구동 전류 설정 회로(124) 및 블랭킹 기간 검출 회로(125)로 구성되어 있다.
레벨 검출 회로(121)는 영상 데이터 수신 회로(11)로부터 출력된 디지털 영상 데이터를 수취하고, 소스 드라이버(13)의 아날로그 전압 레벨을 검출한다. 즉, 소스 라인 레벨 검출 회로(121)는 영상 데이터 수신 회로(11)에서 수신한 디지털 영상 데이터에 기초하여, 소스 드라이버(13)로부터 패널(21)의 각 소스 라인에 출력하는 아날로그 전압이 어느 레벨에 있는지 검출한다. 소스 라인 레벨 검출 회로(121)의 검출 결과는, 제어 신호로서 구동 전류 설정 회로(124)로 출력된다.
메모리(122)는 영상 데이터 수신 회로(11)로부터 출력된 영상 데이터를 소정 기간 유지하기 위한 기억 회로이다. 구체적으로는, 메모리(122)는 소정 수의 수평 라인분의 영상 데이터를 유지할 수 있도록 설정되어 있다. 영상 데이터에는, 각 수평 라인의 기간을 구분하기 위한 수평 동기 신호가 탑재되어 있기 때문에, 메모리(122)는 예를 들면, 이 수평 동기 신호에 기초하여 소정 수의 수평 라인분의 영상 데이터를 유지하도록 하면 된다. 또한, 메모리(122)에 유지 가능한 영상 데이터 길이는 소정 값으로 제한되어 있고, 메모리(122)는 영상 데이터를 순차적으로 기억하면서 그와 동일한 정도 순차적으로 삭제해 간다. 또한, 메모리(122)에 유지 가능한 수평 라인의 소정 수는 레지스터의 설정으로 적절하게 조정하는 것이 가능하다. 즉, 임의의 수평 라인 수마다 소정 수를 변경할 수 있다. 또한, 메모리(122)에 유지하는 영상 데이터는 1 수평 라인 이상, 예를 들면 1 수평 라인분이나 2 수평 라인분으로 할 수도 있고, 1 수평 라인 미만, 예를 들면 1/2 수평 라인이나 1/4 수평 라인으로 할 수도 있다. 또한, 예를 들면 FHD 패널(1920x1080)의 경우, 1 수평 라인은 1920픽셀이 되기 때문에, 소스 드라이버(13)의 아날로그 전압의 출력 채널 수는 1920x3(RGB)=5760 채널이 된다. 수평 라인의 소정 수가 1 수평 라인 미만인 경우, 소정 수를 이 출력 채널 수로 특정할 수도 있다. 예를 들어 FHD 패널의 경우, 1/2 수평 라인은 2880채널이 되고, 1/4수평 라인은 1440채널이 된다.
특히, 본 발명에 있어서는 메모리(122)에 저장되는 영상 데이터는 3 수평 라인 이상으로 설정된다. 구체적으로는, 메모리(122)에는, 현행의 수평 라인의 영상 데이터에 더하여, 추가로 그 현행의 수평 라인 전의 2 수평 라인 이상의 영상 데이터가 기억된다. 또한, 메모리(122)에 새롭게 현행의 수평 라인의 영상 데이터가 기억된 경우에는, 메모리(122)에 기억되어 있는 가장 오래된 수평 라인의 영상 데이터가 삭제된다. 메모리(122)에 저장되는 영상 데이터는, 현행의 수평 라인을 포함하여 4 수평 라인 이상이어도 되고, 5 수평 라인 이상이어도 되며, 6 수평 라인이나 7 수평 라인, 혹은 그 이상이어도 된다.
또한, 도 15를 참조하여, 일반적인 액정 패널의 구동 방식에 대해서 설명한다. 세로 방향의 라인이 영상 데이터를 구동하는 소스 라인이며, FHD 패널의 경우에는 5760 라인이 설치된다. 5760개의 소스 라인 각각 소스 드라이버로 구동된다. 가로 방향은 게이트 라인이라고 하며, FHD 패널의 경우 1080 라인이다. 윗 방향의 1라인째부터 아래 방향의 1080라인째까지 시간적으로 차례로 온되어 간다. 소스 라인과 게이트 라인이 교차된 위치에는 액정 소자가 있으며, 여기에 영상 데이터가 저장된다. 동작 타이밍은, 최초로 1라인째의 게이트 라인이 온되고, 모든 소스 라인이 온되어, 1라인째의 액정 소자, 합계 5760개에 영상 데이터를 기입한다. 다음으로, 1라인째의 게이트 라인이 오프되고, 2라인째의 게이트 라인이 온되고, 마찬가지로 모든 소스 라인이 온되고, 2라인째의 액정 소자, 총 5760개에 영상 데이터를 기입힌다. 이와 같이 1라인째부터 1080라인째까지 차례로 액정 소자에 화상을 기입해 간다.
화상 패턴 검출 회로(123)는 영상 데이터 수신 회로(11)로부터 출력된 현행의 수평 라인의 영상 데이터와, 메모리(122)에 유지되어 있는 복수의 수평 라인분의 영상 데이터가 입력된다. 그리고, 화상 패턴 검출 회로(123)는 우선 현행의 수평 라인의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터를 비교하여 화상 패턴의 일치를 검출한다. 이 때, 화상 패턴 검출 회로(123)는 현행의 수평 라인과 그 직전의 수평 라인의 전체 채널에 있어서 화상 패턴이 일치하는 것을 검출할 수도 있고, 현행의 수평 라인과 그 직전의 수평 라인 중, 1/2 수평 라인분 만큼 화상 패턴이 일치하고 있는 것이나, 1/4 수평 라인분 만큼 화상 패턴이 일치하는 것을 검출 할 수도 있다. 화상 패턴 검출 회로(123)에 입력되는 영상 데이터에는, 영상 데이터 수신 회로(11)로부터 직접 입력되는 현행의 수평 라인의 영상 데이터와, 영상 데이터 수신 회로(11)로부터 일단 메모리(122)를 통해 입력되는 과거의 복수의 수평 라인의 영상 데이터의 2종류가 존재한다. 그리고, 영상 데이터 수신 회로(11)로부터의 현행의 수평 라인의 영상 데이터는, 화상 패턴 검출 회로(123)에 실시간으로 입력된다. 또한, 이 때, 현행의 수평 라인의 영상 데이터는 메모리(122)에도 동시에 입력되고 있다. 한편, 메모리(122)에는, 현행의 수평 라인 보다 이전의 복수의 수평 라인분의 영상 데이터가 일시적으로 유지되어 있다. 이 때문에, 메모리(122)로부터는 복수의 수평 라인분의 과거의 영상 데이터가 화상 패턴 검출 회로(123)에 입력되게 된다. 따라서, 화상 패턴 검출 회로(123)는 영상 데이터 수신 회로(11)로부터는 현행의 수평 라인의 영상 데이터가 실시간으로 입력되고, 메모리(122)로부터는 과거의 복수의 수평 라인분의 영상 데이터가 입력된다. 그리고, 화상 패턴 검출 회로(123)는 우선, 현행의 수평 라인의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터를 비교하여, 양자의 화상 패턴의 일부 또는 전부가 일치하는지 여부를 판단한다. 그리고, 양자의 화상 패턴이 일치하면, 적어도 현행의 수평 라인의 영상 데이터는, 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터로부터 변화하고 있지 않은 것을 알 수 있다. 화상 패턴 검출 회로(123)는 이와 같이 현행의 영상 데이터와 직전의 영상 데이터를 비교하여, 양자의 화상 패턴이 일치한 경우에, 그 결과를 제어 신호로서 구동 전류 설정 회로(124)로 출력한다. 이 경우, 구동 전류 설정 회로(124)는 후술하는 바와 같이, 현행의 수평 라인을 구동하는 소스 드라이버의 구동 전류를 최소 레벨로 설정하게 된다.
한편, 화상 패턴 검출 회로(123)는, 상기와 같이 현행의 수평 라인의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터를 비교한 결과, 양자의 화상 패턴이 일치하지 않는다고 판단한 경우에는 다음으로, 메모리(122)에 저장되어 있는 과거의 복수의 수평 라인분의 영상 데이터의 패턴을 판독하고, 그 패턴을 제어 신호로서 구동 전류 설정 회로(124)로 출력한다. 이 경우, 구동 전류 설정 회로(124)는, 후술하는 바와 같이, 메모리(122)에 저장되어 있는 과거의 복수의 수평 라인분의 영상 데이터의 패턴에 기초하여, 현행의 수평 라인을 구동하는 소스 드라이버의 행동 전류를 설정하게 된다.
블랭킹 기간 검출 회로(125)는 영상 데이터 수신 회로(11)로부터 출력된 영상 데이터를 수취하고, 이 영상 데이터로부터 블랭킹 기간을 검출한다. 영상 데이터에는 수직 동기 신호나 수직 동기 신호 외에 수평 블랭킹 기간을 나타내는 신호나 수직 블랭킹 기간을 나타내는 신호가 포함된다. 블랭킹 기간 검출 회로(125)는, 이러한 영상 데이터에 기초하여, 수평 블랭킹 기간이나 수직 블랭킹 기간을 검출한 경우에는, 그 검출 결과를 제어 신호로서 구동 전류 설정 회로(124)로 출력한다. 또한, 블랭킹 기간 검출 회로(125)가 검출하는 것은, 예를 들면 수직 블랭킹 기간만으로 하는 것도 가능하다.
구동 전류 설정 회로(124)는 레벨 검출 회로(121), 화상 패턴 검출 회로(123) 및 블랭킹 기간 검출 회로(125) 각각으로부터 출력된 각종 제어 신호를 수취하고, 이들 제어 신호에 기초하여 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 설정한다.
도 13은 구동 전류 설정 회로(124)에 의한 제어 로직의 일례를 나타내고 있다. 우선, 구동 전류 설정 회로(124)는, 블랭킹 기간 검출 회로(125)로부터의 검출 신호에 기초하여, 현재가 블랭킹 기간인지 여부를 판정한다. 블랭킹 기간이면, 블랭킹 기간 검출 회로(125)가 그 검출 신호를 출력하고 있기 때문에, 구동 전류 설정 회로(124)는 이 검출 신호를 수취한 경우에는, 현재가 블랭킹 기간이라고 판정할 수 있다. 블랭킹 기간에 있어서는, 영상 데이터를 소스 드라이버(13)로부터 패널(21)로 출력할 필요가 없다. 이 때문에, 현재가 블랭킹 기간인 경우, 구동 전류 설정 회로(124)는 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 최소 레벨로 설정한다. 블랭킹 기간에는 수평 블랭킹 기간과 수직 블랭킹 기간이 존재하지만, 수직 블랭킹 기간 쪽이 시간이 길기 때문에, 수직 블랭킹 기간 동안, 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 최소 레벨로 하는 것이 특히 유효하다. 마찬가지로, 수평 블랭킹 기간 동안에도 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 최소 레벨로 하는 것이 가능하다.
또한, 구동 전류 설정 회로(124)는, 블랭킹 기간 동안, 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 최소 레벨로 하는 것에 더하여, 소스 드라이버(13)로의 클록 신호의 공급이나, 소스 드라이버(13)로의 영상 데이터의 공급을 정지하는 것으로 해도 된다. 소스 드라이버(13)에 영상 데이터를 공급하는 신호선이나 클록 신호를 공급하는 신호선에, 그 신호선을 차단 가능한 스위치 회로(도시하지 않음)를 설치해 두고, 이들 스위치 회로에 구동 전류 설정 회로(124)를 연결시키면 된다. 이에 따라, 구동 전류 설정 회로(124)에 의해 소스 드라이버(13)에 대한 영상 데이터나 클록 신호의 공급을 제어하는 것이 가능해진다. 블랭킹 기간 동안, 소스 드라이버(13)의 내부 동작도 디스 에이블함으로써, 소스 드라이버(13)의 전원이 온인 채로, 크게 소비 전력을 저감시키는 것이 가능해진다. 또한, 소스 드라이버(13)는 일반적으로 내부에 데이터 래치를 갖고 있으며, 전원을 온하고 있으면 입력 클록 신호나 입력 영상 데이터가 정지되어도 영상 데이터는 내부의 래치에 영상 데이터가 유지된 채로 되어 있다. 이 때문에, 클록 신호나 입력 영상 데이터가 정지된 경우라도 소스 드라이버(13)로부터는 해당 내부 래치의 영상 데이터가 계속 출력되게 되며 패널(21)에 표시상의 문제는 발생하지 않는다.
한편, 블랭킹 기간이 아닌 경우, 구동 전류 설정 회로(124)는, 화상 패턴 검출 회로(123)로부터의 검출 신호에 기초하여, 현행의 수평 라인의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터의 화상 패턴이 일치하고 있는지 여부를 판정한다. 양자의 화상 패턴이 일치하고 있으면, 화상 패턴 검출 회로(123)가 그 검출 신호를 출력하고 있기 때문에, 구동 전류 설정 회로(124)는, 이 검출 신호를 수취한 경우에는, 현행의 수평 라인과 그 직전의 화상 패턴이 일치하고 있다고 판정할 수 있다. 구체적으로는, 현행의 수평 라인과 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터가 일치하는 경우, 직전의 수평 라인으로부터 현행의 수평 라인까지 소스 드라이버(13)의 전압 레벨에 변화가 없는 것을 나타내고 있다. 이 경우, 구동 전류 설정 회로(124)는 소스 드라이버(13)의 전체 출력 채널에 있어서 구동 전류를 최소 레벨로 할 수 있다.
또한, 구동 전류 설정 회로(124)는, 화상 패턴 검출 회로(123)로부터의 검출 신호가 1 수평 라인 전체에서 화상 패턴이 일치하고 있는 것을 나타내고 있는 경우, 즉, 직전의 수평 라인과 현행의 수평 라인의 전체 출력 채널에 있어서 화상 패턴이 일치하고 있는 경우, 그 화상 패턴이 일치하고 있는 기간 동안 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 최소값으로 하는 것에 더하여, 소스 드라이버(13)로의 클록 신호의 공급이나 소스 드라이버(13)로의 영상 데이터의 공급을 정지하는 것으로 해도 된다. 이와 같이, 소스 드라이버(13)의 전원을 최소의 구동 전류로 온으로 한 채, 소스 드라이버(13)의 내부 동작을 디스에이블함으로써, 크게 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 또한, 화상 패턴이 일치하고 있는 기간이 1 수평 라인 미만인 경우에는, 소스 드라이버(13)를 디스에이블해 버리면, 화상 패턴의 다른 부분을 표시할 수 없게 되기 때문에, 이 경우에는, 소스 드라이버(13)는 영상 데이터나 클록 신호의 공급을 계속한다.
한편, 전술한 바와 같이 노트북에서는, 연속하는 수평 라인에 있어서 전압 레벨에 차이가 생기지 않는 경우가 많으며, 이러한 경우에 있어서도 전력 소비를 억제하는 것은 중요하다. 예를 들어, 전후의 2 수평 라인의 모든 소스 드라이버의 구동 채널에서 화상 패턴이 일치하고 있는 것에 더하여, 전후의 2 수평 라인의 일부 소스 드라이버의 구동 채널에서 화상 패턴이 일치하고 있는 경우에 있어서도 전력 소비를 억제하는 것은 중요해진다. 이 때문에, 화상 패턴 검출 회로(123)의 검출 신호가 예를 들면 1/2 수평 라인분 만큼 화상 패턴이 일치하고 있는 것이나, 1/4 수평 라인분 만큼 화상 패턴이 일치하고 있는 것을 나타내고 있을 경우, 구동 전류 설정 회로(124)는 소스 드라이버(13)의 전체 출력 채널 중 화상 패턴이 일치하고 있는 부분에 대응하는 출력 채널 만큼 구동 전류를 최소값으로 할 수도 있다. 예를 들어 FHD 패널(1920x1080)의 경우, 1수평 라인은 1920픽셀이 되기 때문에, 소스 드라이버(13)의 아날로그 전압의 출력 채널수는, 1920x3(RGB)=5760채널이 된다. 이 소스 드라이버(13)의 5760채널은 각각 패널(21)상의 소스 라인에 연결되어 있다. 이 출력 채널마다 영상 데이터가 다른 경우가 있기 때문에, 소스 드라이버(13)의 출력 채널마다 구동 전류를 임의로 설정할 수 있도록, 소스 드라이버(13) 및 구동 전류 설정 회로(124)를 구성함으로써, 보다 한층 자세한 소비 전력의 최적화가 가능해진다.
다음으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 블랭킹 기간은 아니고, 또한, 전후의 수평 라인에서 화상 패턴이 불일치한 경우, 구동 전류 설정 회로(124)는 메모리(122)에 저장되어 있는 과거의 복수의 수평 라인분의 영상 데이터의 패턴을 참조한다. 여기에서의 제어를 도 16 및 도 17을 참조하여 설명한다.
연속하는 전후의 수평 라인에 있어서 구동하는 전압 레벨에 차이가 생기는 경우, 현행의 수평 라인을 구동하는 소스 드라이버의 구동 전류를, 직전의 수평 라인을 포함하는 복수의 수평 라인 전의 데이터의 값을 고려하여 최적화는 것이 액정 패널의 화질 향상에 있어서 유효해진다. 여기서는 8비트, 256계조의 액정 패널을 예로 들어 설명한다. 도 16에 도시된 예에서는, 현행의 수평 라인의 영상 데이터를 도면 중에서 4 라인째로하고, 백 레벨(255레벨)로 출력하는 것으로 하고 있다. 또한, 도 16에서는, 현행의 수평 라인으로부터 3라인 전까지의 영상 데이터가 3회 연속하여 흑 레벨이었던 직후에 백 레벨(현행의 수평 라인)로의 변화가 발생한 경우를 나타내고 있다. 한편, 도 17에서는 마찬가지로, 현행의 수평 라인의 영상 데이터를 도면 중에서 4라인째, 현행의 수평 라인의 영상 데이터를 백 레벨(255레벨)로 하고 있지만, 현행의 수평 라인으로부터 3 라인 전까지의 영상 데이터가, 흑 레벨(0레벨), 백 레벨(255레벨), 흑 레벨(0레벨) 과 같이 연속적으로 변화하고 있는 점에서, 도 16에 도시된 예와는 다르다.
여기서, 도 16 및 도 17에 도시된 예에서는, 메모리(122)에 4 수평 라인분의 영상 데이터를 기록할 수 있게 되어 있다. 즉, 현행의 수평 라인의 영상 데이터에 더하여, 더욱 그 전의 3 수평 라인분의 영상 데이터가 메모리(122)에 순차적으로 기록된다. 도 16에 도시한된 예에서는, 현행의 수평 라인으로부터 3 라인 전까지의 영상 데이터를 메모리에 저장할 수 있기 때문에, 구동 전류 설정 회로(124)는, 이 메모리(122) 내를 참조함으로써, 흑, 흑, 흑, 백의 패턴임을 검출할 수 있다. 또한, 도 17에 도시된 예에서도 마찬가지로, 구동 전류 설정 회로(124)는 이 메모리(122) 내를 참조함으로써 흑, 백, 흑, 백의 패턴이었음을 검출할 수 있다. 이와 같이 4라인 메모리에서는 과거 3라인 전까지의 영상 데이터의 패턴을 고려할 수 있다.
도 16에 도시된 예에서는, 우선, 1라인째의 흑 레벨의 영상 데이터가 메모리(122)에 기억된다. 이 때, 1라인째의 흑 레벨의 영상 데이터는 최초의 데이터이기 때문에, 그보다 이전의 영상 데이터와 비교할 수는 없다. 이 경우에는, 단순히 1라인째의 영상 데이터 자체를 참조하여, 1라인째를 구동 할 때의 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 설정하면 된다. 다음으로, 2라인째의 흑 레벨의 영상 데이터가 메모리(122)에 기억된다. 이 때, 1라인째와 2라인째의 영상 데이터를 비교하면, 모두 흑 레벨(255레벨)에서 일치한다. 따라서, 이 경우에는, 전술한 바와 같이, 2라인째를 행동할 때의 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 최소 레벨로 설정하면 된다. 다음으로, 3라인째의 흑 레벨의 영상 데이터가 메모리(122)에 기억된다. 이 때, 2라인째와 3라인째의 영상 데이터를 비교하면, 모두 흑 레벨(0레벨)에서 일치한다. 따라서, 이 경우에도, 전술한 바와 같이, 3라인째를 행동할 때의 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 최소 레벨로 설정하면 된다.
다음으로, 4라인째의 백 레벨(255레벨)의 영상 데이터가 메모리(122)에 기억된다. 이에 따라, 메모리(122)에는 4 개의 수평 라인분의 영상 데이터가 모이게 된다. 이 때, 3라인째와 4라인째의 영상 데이터를 비교하면, 3라인째가 흑 레벨인 것에 비해, 4라인째가 백 레벨이기 때문에, 이 4라인째(현행의 수평 라인)를 구동하는 소스 드라이버(13)의 구동 전류는 최소 레벨에서는 충분하지 않고, 이보다 크게 해야 한다. 즉, 액정 패널에 있어서는, 이와 같이 동일한 흑 레벨에서 백 레벨로의 천이라도, 이전 라인의 데이터의 영향을 받는 경우가 있다. 따라서, 3 수평 라인에서 연속적으로 흑 레벨(0레벨)이 계속된 후에 현행의 수평 라인이 백 레벨(255레벨)이 된 경우, 이 현행의 수평 라인을 구동하는 소스 드라이버(13)를 조기에 목표로 하는 기댓값 전압 레벨까지 높이기 위해서는 예를 들면, 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 최대 레벨로 단번에 끌어 올리거나, 특허문헌 1(일본 공개특허공보 제2018-63332호)에 개시된 오버 드라이브 전압 및 시간(도 18 참조)을 거는 것이 바람직하다.
한편, 도 17에 도시된 예에서는, 우선, 1라인째의 흑 레벨의 영상 데이터가 메모리(122)에 기억된다. 이 때, 1라인째의 흑 레벨의 영상 데이터는 최초의 데이터이기 때문에, 그보다 이전의 영상 데이터와 비교할 수는 없다. 이 경우에는, 단순히 1라인째의 영상 데이터 자체를 참조하여, 1라인째를 구동할 때의 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 설정하면 된다. 지금까지는 도 16에 도시된 예와 동일하다. 다음으로, 2라인째의 백 레벨의 영상 데이터가 메모리(122)에 기억된다. 이 때, 1 라인째와 2 라인째의 영상 데이터를 비교하면, 서로 불일치한다. 또한, 이 시점에서 메모리(122)에는 소정 라인분의 영상 데이터가 축적되어 있지 않다. 이 경우에는, 도 13에 도시된 흐름에 따라 전 수평 라인과 현 수평 라인의 전압 레벨의 차분에 따라 구동 전류를 조정하게 되는데, 이 점에 대한 상세한 내용은 후술한다. 기본적으로는, 흑 레벨에서 백 레벨로 천이됨으로써 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 크게 설정할 필요가 있다. 다음으로, 3라인째의 흑 레벨의 영상 데이터가 메모리(122)에 기억된다. 이 때, 2라인째와 3라인째의 영상 데이터를 비교하면, 서로 불일치한다. 이 경우에도, 도 13에 도시된 흐름에 따라, 전 수평 라인과 현 수평 라인의 전압 레벨의 차분에 따라 구동 전류를 조정하게 된다. 기본적으로는, 백 레벨에서 흑 레벨로 천이됨으로써 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 크게 설정할 필요가 있다.
다음으로, 4라인째의 백 레벨(255레벨)의 영상 데이터가 메모리(122)에 기억된다. 이에 따라, 메모리(122)에는 4 개의 수평 라인분의 영상 데이터가 모이게 된다. 이 때, 3라인째와 4라인째의 영상 데이터를 비교하면, 3라인째가 흑 레벨인 것에 비해, 4라인째가 백 레벨이기 때문에, 이 4라인째(현행의 수평 라인)를 구동하는 소스 드라이버(13)의 구동 전류도 크게 해야 한다. 다만, 도 16의 예와 도 17의 예를 비교했을 때, 도 17의 예에서는, 2라인째가 백 레벨이었기 때문에 3라인째가 흑 레벨로 되어 있어도, 4라인째를 백 레벨로 끌어 올릴 때, 2라인째가 백 레벨이었던 영향을 받는다. 이 때문에, 도 16의 예와 같이 3라인 연속으로 흑 레벨이 계속된 후에 백 레벨이 된 경우와 비교하여, 도 17의 예에서는, 4라인째의 백 레벨을 출력하기 위한 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 억제할 수 있다. 즉, 도 17의 예의 4라인째는, 도 16의 예의 4라인째와 비교하여, 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 작은 레벨로 설정하면 된다. 예를 들면, 도 16의 예에서는 구동 전류의 레벨을 최대 레벨(예를 들면 5레벨)로 한 경우에는, 도 17의 예에서는 구동 전류의 레벨을 최대 레벨보다 작은 레벨(예를 들면 4레벨)로 하면 된다. 이와 같이 메모리(122)에 저장되어 있는 복수 라인분의 영상 데이터의 패턴에 기초하여, 현행의 수평 라인을 구동하는 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 제어할 수 있다. 이에 따라, 액정 패널의 소비 전력의 절감과 화질의 개선이 예상된다.
또 다른 예를 들어 설명하면, 액정 패널의 구동에 관해서는, 흑 레벨(0레벨)과 백 레벨(255레벨)뿐만 아니라, 그 중간 계조 레벨(예를 들면 125레벨)도 고려할 필요가 있다. 이러한 흑 레벨, 백 레벨 및 중간 계조 레벨로의 구동 전류의 천이의 일례를 도 19에 나타내고 있다. 이 중간 계조 레벨(125 레벨)의 표시는, 일반적으로 사람의 눈에 감도가 높다고 일컬어진다. 예를 들어, 현행의 수평 라인의 영상 데이터가 중간 계조 레벨(125레벨)이라고 했을 때, 현행의 수평 라인으로부터 3 수평 라인 전까지의 영상 데이터가 모두 흑 레벨(0레벨)인 경우와, 현행의 수평 라인으로부터 3 수평 라인 전까지의 영상 데이터가 흑 레벨, 중간 계조 레벨, 흑 레벨과 같이 변화한 경우에서는 현행의 수평 라인의 중간 계조 레벨(125레벨)을 구동 하는데 필요한 소스 드라이버(13)의 구동 전류는 다르다. 예를 들면, 소스 드라이버(13)의 구동 전류의 레벨을 5단계로 조정할 수 있다고 했을 때, 메모리(122)에 저장되어 있는 과거의 수평 라인의 화상 패턴을 고려하여, 이하와 같이 현행의 수평 라인(중간 계조 레벨)의 구동 전류를 설정하면 된다. 또한, 이하의 설정 예는 어디까지나 일례이며, 구동 전류의 설정은 적절히 조정하는 것이 가능하다.
[구동 전류 레벨의 설정 예]
1) 흑→흑→흑→중간 : 레벨 5(최대)
2) 백→백→백→중간 : 레벨 5(최대)
3) 중간→백→백→중간 : 레벨 4
4) 중간→흑→흑→중간 : 레벨 4
5) 중간→백→흑→중간 : 레벨 4
6) 중간→흑→백→중간 : 레벨 4
7) 흑→중간→흑→중간 : 레벨 3
8) 흑→중간→백→중간：레벨 3
9) 백→중간→흑→중간 : 레벨 3
10) 백→중간→백→중간 : 레벨 3
11) 중간→중간→흑→중간 : 레벨 2
12) 중간→중간→백→중간 : 레벨 2
13) 흑→흑→중간→중간 : 레벨 1(최소)
14) 백→백→중간→중간 : 레벨 1(최소)
15) 백→흑→중간→중간 : 레벨 1(최소)
16) 흑→백→중간→중간 : 레벨 1(최소)
17) 흑→중간→중간→중간：레벨 1(최소)
18) 백→중간→중간→중간 : 레벨 1(최소)
또한, 이러한 과거의 복수의 수평 라인의 영상 데이터의 패턴에 기초하여 현행의 수평 라인을 구동하는 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 설정하는 제어 방식은 수평 라인 전체의 제어에 한정하지 않고, 수평 라인의 일부 제어에도 적용할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 수평 라인 전체의 제어를 상정했을 경우, 액정 패널을 구동하는 전체 소스 드라이버의 채널수가, 예를 들면, FHD의 경우, 1920x3(R/G/B)=5760 채널이며, 모든 소스 드라이버 채널이 현 라인과 전 라인에서 일치하는지 비교하여 모든 소스 드라이버 채널이 일치한 경우, 소스 드라이버의 구동 능력을 모든 채널에서 낮출 수 있다. 이에 한정하지 않고, 도 20에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 액정 패널의 화면 좌측 절반 50%의 영역에서만, 현 라인과 전 라인에서 일치하는지 비교하여, 해당 화면 좌측 절반 50%의 모든 소스 드라이버 채널이 일치한 경우 소스 드라이버의 구동 전류를, 해당 화면 좌측 절반 50%의 모든 채널만 낮출 수 있다. 마찬가지로, 예를 들어, 액정 패널의 화면 우측 절반 50%의 영역에서만 현 라인과 전 라인에서 일치하는지 비교하여, 해당 화면 우측 절반 50%의 모든 소스 드라이버 채널이 일치한 경우, 소스 드라이버의 구동 전류를, 해당 화면 우측 절반 50%의 모든 채널만 낮출 수 있다. 또한, 도 20의 예에서는, 액정 패널을 좌우 50%씩 2개의 영역으로 구분하고 있지만, 액정 패널을 3개의 영역 또는 4개 이상의 영역으로 구분하여, 동일한 처리를 행하는 것도 가능하다. 이와 같이 화면 전부가 일치할 뿐만 아니라, 액정 패널의 화면을 복수의 영역으로 분할함으로써, 그 전후의 2 라인 모두의 소스 드라이버의 구동 채널에 변화가 없는 경우, 해당 소스 드라이버의 구동 전력을 절감할 수 있다. 물론, 현 라인과 전 라인에서 변화가 있는 경우, 그 변화량에 따라 소스 드라이버의 구동 능력을 크게 할 수 있다.
또한, 이와 같이 액정 패널의 화면을 복수의 영역으로 구분하여, 각 영역에 있어서 영상 데이터의 변화를 검출하는 양태에 있어서도, 도 16 및 도 17을 참조하여 설명한 바와 같이, 현행의 수평 라인 보다 이전의 복수의 수평 라인의 영상 데이터의 영향을 고려하여, 현행의 수평 라인을 구동하는 소스 드라이버의 구동 전류를 최적화할 수 있다. 즉, 도 21은 액정 패널의 타이밍 차트에 나타내고 있다. 예를 들어, 소스 드라이버의 채널 수가 5760채널인 경우, 화면 좌반부는 소스 채널 1~2880채널이고, 화면 우반부는 소스 채널 2881~5760채널이다. 또한, 도 21에 있어서, d1~d5760은 현행의 수평 라인의 영상 데이터이고, c1~c5760은 현행의 수평 라인 직전의 수평 라인의 영상 데이터, b1~b5760은 현행의 수평 라인의 2 개 전의 수평 라인의 영상 데이터, a1~a5760은 현행의 수평 라인의 3개 전의 수평 라인의 영상 데이터이다. 이들 4 수평 라인분의 영상 데이터는 메모리(122)에 저장되게 된다. 또한, d1~d2880은 현행의 수평 라인 중 액정 패널의 화면 좌반부에 대응하는 영상 데이터이며, c1~c2880, b1~2880 및 a1~a2880은, 이 화면 좌반부에 대응하는 과거 수평 라인의 영상 데이터이다.
이 경우, 현행의 수평 라인 중 화면 좌반부에 대응하는 영상 데이터 d1~d2880을 출력하는 소스 드라이버의 구동 전류를 설정할 때에는, c1~c2880, b1~2880 및 a1~a2880의 화면 좌반부에 대응하는 과거의 수평 라인의 영상 데이터의 패턴을 참조하면 된다. 예를 들면, 4라인째의 좌반부에 대응하는 d1~d2880의 영상 데이터와 3라인째의 좌반부에 대응하는 c1~c2880의 영상 데이터가 불일치한다고 한다. 이 경우, 메모리(122)에 저장되어 있는 1라인째~3라인째의 좌반부에 대응하는 영상 데이터의 패턴(c1~c2880, b1~2880, a1~a2880)에 기초하여, 현행의 4라인째의 좌반부에 대응하는 d1~d2880의 소스 드라이버의 구동 전류를 결정할 수 있다. 또한, 이러한 부분적인 구동 전류의 제어는 화면 좌반부에 한정하지 않고, 화면 우반부에 대해서도 마찬가지로 행할 수 있다.
다음으로, 다시 도 13으로 되돌아 가서 설명한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 블랭킹 기간이 아니고, 전후의 수평 라인에서 화상 패턴이 불일치하고, 또한, 메모리(122)에 소정 수의 수평 라인분의 영상 데이터가 기록되어 있지 않은 경우, 구동 전류 설정 회로(124)는 레벨 검출 회로(121)의 검출 값에 기초하여 전후의 수평 라인의 전압 레벨을 비교하여, 그 전압 레벨의 차이에 따라 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 설정한다. 예를 들어, 전 수평 라인의 전압 레벨이 최대값이고 현행의 수평 라인의 전압 레벨이 최소값인 경우, 양 라인의 전압 레벨의 차이는 최대가 된다. 이 경우, 구동 전류 설정 회로(124)는 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 최대값으로 설정한다. 또는, 전의 수평 라인의 전압 레벨이 최대값이더라도, 현행의 수평 라인의 전압 레벨이 중간값인 경우, 양 라인의 전압 레벨의 차이는 중간 정도가 된다. 이 경우, 구동 전류 설정 회로(124)는 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 중간 정도의 값으로 설정한다.
도 14는 구동 전류 설정 회로(124)에 의한 구동 전류의 설정 동작의 일례를 나타내고 있다. 도 14에서는 특정 소스 라인의 전압 레벨 변화의 일예를 나타낸다. 이 소스 라인은 수직 블랭킹 기간 동안에는 전압 레벨이 최소값이 되고, 그 후 최초의 수평 라인 기간에서 전압 레벨이 최대값이 되며, 그 다음의 제 2 수평 라인 기간에서도 전압 레벨은 최대값인 상태로 되고, 그 다음의 제 3 수평 라인 기간에서 전압 레벨이 중간 정도가 되며, 그 다음의 제 4 수평 라인 기간에서 전압 레벨이 다시 최소값이 되고, 그 다음의 제 5 수평 라인 기간에서 전압 레벨은 다시 최대값이 된다. 각 수평 라인 기간 동안의 전압 레벨의 변화를 보면, 제 1 수평 라인 기간에서는 전압 레벨의 변화량은 최대가 되고, 제 2 수평 라인 기간에서는 전압 레벨은 변화하지 않으며, 제 3 수평 라인 기간에서는 전압 레벨의 변화량이 중간 정도가 되고, 제 4 수평 라인 기간에서는 전압 레벨의 변화량은 다시 중간 정도가 되며, 제 5 수평 라인 기간에서는 전압 레벨의 변화량이 다시 최대가 된다.
그리고, 구동 전류 설정 회로(124)는, 이 전압 레벨의 변화량에 따라, 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 설정한다. 기본적으로, 소스 드라이버(13)의 구동 전류는 각 수평 라인 기간에서의 전압 레벨의 변화량에 비례한다. 즉, 제 1 수평 라인 기간에서는 전압 레벨의 변화량은 최대가 되기 때문에, 소스 드라이버(13)의 구동 전류는 최대값으로 한다. 또한, 제 2 수평 라인 기간에서는 전압 레벨은 변화하지 않기 때문에, 소스 드라이버(13)의 구동 전류는 최소값으로 한다. 또한, 제 3 수평 라인 기간에서는 전압 레벨의 변화량은 중간 정도가 되기 때문에, 소스 드라이버(13)의 구동 전류는 중간값으로 한다. 또한, 제 4 수평 라인 기간에서는 전압 레벨의 변화량은 다시 중간 정도이기 때문에, 소스 드라이버(13)의 구동 전류는 중간값으로 한다. 또한, 제 5 수평 라인 기간에서는 전압 레벨의 변화량이 최대이기 때문에, 소스 드라이버(13)의 구동 전류는 최대값으로 한다. 이에 따라, 예를 들면, 전압 레벨이 변화하지 않는 제 2 수평 라인 기간에서는, 소스 드라이버(13)의 구동 전류는 최소값으로 억제할 수 있기 때문에, 전력 소비량을 억제할 수 있다. 또한, 패널(21)의 표시 품질을 유지하는데 필요한 만큼, 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 설정할 수 있기 때문에, 낭비되는 전력 소비를 억제 할 수 있다. 특히, 수평 라인마다 소스 드라이버(13)의 구동 전류를 자세하게 조정할 수 있기 때문에, 소스 드라이버(13)의 소비 전력을 최적화할 수 있다.
이상, 본원 명세서에서는, 본 발명의 내용을 표현하기 위해서, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예의 설명을 행하였다. 다만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본원 명세서에 기재된 사항에 기초하여 당업자가 자명한 변경 형태나 개량 형태를 포함하는 것이다.
1 : 패널 시스템 컨트롤러
11 : 영상 데이터 수신 회로
12 : 영상 데이터 식별 회로
121 : 레벨 검출 회로
122 : 메모리
123 : 화상 패턴 검출 회로
124 : 구동 전류 설정 회로
13 : 소스 드라이버
21 : 패널

Claims (5)

  1. 영상 데이터 수신 회로로부터 출력된 영상 데이터를 식별하여 소스 드라이버의 구동 전류를 제어하는 영상 데이터 식별 회로로서,
    상기 영상 데이터 수신 회로로부터 출력된 상기 영상 데이터 중, 현행의 수평 라인의 영상 데이터와, 상기 현행의 수평 라인 전의 n 수평 라인분(n은 2이상의 정수, 이하 동일)의 영상 데이터를 유지하는 메모리;
    상기 현행의 수평 라인의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 영상 데이터를 비교하여 일치하고 있는지 여부를 판정함과 아울러, 그들이 일치하고 있지 않는 경우에는 상기 메모리에 기억되어 있는 상기 현행의 수평 라인 전의 n 수평 라인분의 영상 데이터의 패턴을 판독하는 화상 패턴 검출 회로; 및
    상기 화상 패턴 검출 회로에 의해 상기 메모리로부터 판독된 상기 n 수평 라인분의 영상 데이터의 패턴에 기초하여 상기 현행의 수평 라인을 구동하기 위한 상기 소스 드라이버의 구동 전류를 설정하고, 그 설정 값을 상기 소스 드라이버에 출력하는 구동 전류 설정 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 식별 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상 패턴 검출 회로는,
    상기 현행의 수평 라인의 일부인 특정 부분의 영상 데이터와 그 직전의 수평 라인의 상기 특정 부분에 대응하는 부분의 영상 데이터를 비교하여 일치하고 있는지 여부를 판정하되,
    그들이 일치하고 있지 않은 경우에는, 상기 메모리에 기억되어 있는 상기 현행의 수평 라인 전의 n 수평 라인분의 영상 데이터 중, 상기 특정 부분에 대응하는 부분의 영상 데이터의 패턴을 판독하고,
    상기 구동 전류 설정 회로는,
    상기 화상 패턴 검출 회로에 의해 상기 메모리로부터 판독된 상기 n 수평 라인분의 상기 특정 부분에 대응하는 부분의 영상 데이터의 패턴에 기초하여, 상기 현행의 수평 라인의 상기 특정 부분을 구동하기 위한 상기 소스 드라이버의 구동 전류를 설정하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 식별 회로.
  3. 제 1 항에 기재된 영상 데이터 식별 회로;
    영상 데이터를 수신하고 해당 영상 데이터를 상기 영상 데이터 식별 회로에 출력하는 영상 데이터 수신 회로; 및
    상기 영상 데이터 식별 회로에 의해 설정된 구동 전류로 구동하고, 상기 영상 데이터를 디스플레이 패널의 소스 드라이버에 대해 소정의 전압 레벨로 출력하는 복수의 출력 채널을 갖는 소스 드라이버를 구비하는 것을 특징으로 하는 패널 시스템 컨트롤러.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 영상 데이터 식별 회로 및 상기 소스 드라이버가 일체화된 1칩의 반도체 장치로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 패널 시스템 컨트롤러.
  5. 삭제
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