KR20090106358A - 액정 디스플레이용 구동 회로 - Google Patents

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KR20090106358A
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Abstract

액정 디스플레이를 구동하는 방법 및 액정 디스플레이 모듈용 구동 회로가 제공되며, 액정 디스플레이 모듈의 액정 디스플레이는 제어되고 액정 셀에 의해 디스플레이되는 영상 데이터는 리프레시된다. 영상 데이터의 수신된 프레임이 분석되어, 영상 데이터의 개별 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는지를 판정한다. 리프레시 레이트는, 영상 분석이 영상 데이터의 수신된 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖지 않는다고 판정하면, 감소된다.
액정 디스플레이, 리프레시 레이트, 영상 데이터, 깜박임, 프레임 레이트

Description

액정 디스플레이용 구동 회로{DRIVING CIRCUIT FOR A LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 디스플레이용 구동 회로, 특히, 그러한 구동 회로를 포함하는 액정 디스플레이 모듈 및 액정 디스플레이의 구동 방법에 관한 것이다.
셀들이 일 방향에서 복수의 신호 라인을 공유하고 수직 방향에서 게이트 라인에 의해 선택적으로 인에이블(enable)되는 액정 셀의 2차원 어레이를 사용하는 액정 디스플레이는 잘 공지되어 있다. 게이트 라인을 사용해서 액정 셀의 각 세트를 인에이블하는 구동 회로가 제공된다. 그 다음, 신호 라인은 인에이블된 셀들에 비디오 신호 레벨을 제공하여, 그 셀들에 희망하는 휘도를 제공하는데 요구되는 레벨로 그 셀들을 충전하는데 사용된다.
액정 셀들을 함께 그룹화하여 영상 화소를 형성하는 것이 통상적이다. 각 영상 화소는 일반적으로 적색, 녹색, 청색에 각각 대응하는 3개의 액정 셀을 포함한다. 화소의 적색, 녹색, 청색 액정 셀은 동일한 게이트 라인 상에 제공되고, 실제로, 동일한 비디오 신호에 의해 구동될 수 있다. 구체적으로, 화소의 모든 액정 셀을 인에이블하는 게이트 라인으로, 비디오 신호는 그 신호 라인에 의해 적색 액 정 셀에 먼저 공급되고, 그 다음 그 신호 라인에 의해 녹색 액정 셀에 공급되며, 마지막으로 그 신호 라인에 의해 청색 액정 셀에 공급된다.
액정 디스플레이는 이동 전화 또는 카메라와 같은 전자 장치에서 사용될 수 있다. 이러한 장치들은 통상적으로 배터리로부터 동작하기 때문에, 전력 소비에 큰 관심이 모아진다.
액정 디스플레이에서 디스플레이되는 영상의 리프레싱은 상대적으로 많은 양의 전력을 소비하고, 이에 따라, EP 1 280 129 A와 같은 문서는 전력 소비를 감소시키도록 영상 리프레시 레이트(refresh rate)를 조정하는 가능성을 고려하였다. 구체적으로, 판별 섹션이 영상 데이터가 이동 영상 또는 정지 영상을 나타내는지 여부를 판별하는데 사용될 수 있다. 영상 리프레시 레이트는 그에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 목적은 전력 소비를 훨씬 더 감소하여 액정 디스플레이를 구동할 수 있게 하는 것이다.
본 발명에 따라서, 영상을 디스플레이하기 위한 액정 셀의 어레이를 갖는 액정 디스플레이를 구동하는 방법이 제공되고, 상기 방법은,
상기 액정 디스플레이를 제어하고, 상기 액정 셀에 의해 디스플레이되는 영상 데이터를 리프레시하는 단계;
영상 데이터의 수신된 프레임을 분석하고, 영상 데이터의 수신된 개별 프레임이 깜박임(flicker)을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는지를 판정하는 단계; 및
상기 영상 분석이 영상 데이터의 상기 수신된 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖지 않는다고 판정하면, 상기 리프레시 레이트를 감소시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따라서, 영상을 디스플레이하기 위한 액정 셀의 어레이를 갖는 액정 디스플레이 모듈용 구동 회로가 또한 제공되고, 상기 구동 회로는 상기 액정 셀의 어레이를 통한 연속적 디스플레이를 위해 각각 영상 데이터의 연속적 프레임을 수신하도록 구성되고, 상기 구동 회로는,
상기 액정 디스플레이 모듈을 제어하고, 상기 액정 셀에 의해 디스플레이되는 영상 데이터를 리프레시하도록 구성되는 제어기; 및
영상 데이터의 수신된 프레임을 분석하고, 영상 데이터의 수신된 개별 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는지를 판정하도록 구성되는 영상 분석 회로를 포함하고,
상기 영상 분석 회로가 영상 데이터의 상기 수신된 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖지 않는다고 판정하면, 상기 제어기는 상기 리프레시 레이트를 감소시키도록 구성된다.
종래 기술에 따르면, 데이터의 수신된 프레임이 이동 영상이 아닌 정지 영상에 관련된다는 검출에만 따라서 리프레시 레이트가 감소될 수 있어 그 감소 범위가 제한된다. 깜박임없이 정지 영상을 제공하기 위해서, 최소의 리프레시 레이트가 요구된다는 것이 잘 공지되어 있다.
본 발명은 적어도 부분적으로, 깜박임의 발생 및 최소 리프레시 레이트가 디스플레이될 영상의 특정 성질에 의해 적어도 부분적으로 결정된다는 인식에 기초한다. 일부 정지 영상이 특별히 깜박임을 나타내는 경향이 있게 하는, 적어도 사람의 눈에 깜박임으로서 더 인지가능한 아티팩트 또는 특성을 갖는 경우가 생긴다. 당해의 액정 디스플레이의 구성, 예를 들어, 액정 디스플레이 셀의 구성 및 사용되는 반전 방법에 따라서, 상이한 영상 프레임에 대한 상이한 특징들이 깜박임으로 보일 것이다.
본 발명에 의해, 구동 회로는 영상 데이터의 수신된 프레임들을 분석하고, 이 프레임들이 깜박임을 나타내는 경향이 있을 임의의 특징을 갖는지를 판정할 수 있다. 이러한 특징을 검색 및/또는 인식하는 이 단계를 수행함으로써, 리프레시 레이트를 정지 영상에 대해 이전에 사용된 리프레시 레이트보다 낮은 레이트로 감소시킬 수 있게 된다. 그 결과, 액정 디스플레이 모듈에 대한 전력 소비를 감소시킬 수 있게 된다.
바람직하게, 구동 회로는, 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는 적어도 하나의 영상 패턴을 나타내는 데이터의 라이브러리를 저장하는 메모리를 더 포함한다. 영상 분석 회로는 영상 데이터의 상기 수신된 프레임에서 그러한 영상 패턴을 검색하도록 구성될 수 있다.
스트라이프와 같은 패턴은 그 자체에 사람의 눈에 가시적인 깜박임을 제공하는 경향이 있다. 메모리는 이러한 패턴의 라이브러리를 저장한다. 영상 분석 회 로가, 이러한 패턴이 영상 데이터의 수신된 프레임에서 발견되거나 인식되지 않는다고 판정하면, 제어기는 깜박임이 시청자에게 가시적이게 되는 위험없이 리프레시 레이트를 감소시킬 수 있다.
바람직하게, 영상 분석 회로는, 상기 영상 데이터가 비포화(non-saturated) 액정 디스플레이 셀에 인접하는 포화(saturated) 액정 셀에 의해 디스플레이될 영상을 디스플레이하려고 하는 경우에, 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는다고 판정하도록 구성된다.
영상 프레임이 자신의 최대값으로 서브 화소 및 화소를 포함하는(그에 따라 포화되는) 경우, 이들 서브 화소 및 화소는 일 프레임에서 다음 프레임으로의 레벨에서 변할 가능성이 훨씬 더 적다. 구체적으로, 이들 서브 화소 및 화소는 일 전위에서 다른 전위로 반전되더라도 인접하는 프레임들에서 포화될 것이다. 반대로, 영상의 일부를 디스플레이하는 서브 화소 또는 화소의 비포화 액정 셀은 일 프레임에서 다음 프레임으로 변하는 경향이 있으며, 구체적으로, 일 프레임에서 다음 프레임으로의 전위 반전으로서 나타난다. 그 결과, 비포화 액정 셀에 인접한 포화 액정 셀에 의해 디스플레이될 영상 데이터는 깜박임을 나타내는 경향이 있다는 것이 주지된다. 영상 분석 회로가, 영상 데이터의 프레임이 이러한 특징을 포함한다고 판정하는 경우, 제어기는 리프레시 레이트를 감소하지 않도록 동작할 수 있다.
바람직하게, 영상 분석 회로는, 상기 영상 데이터가 수평적 스트라이프 패턴(striped pattern)을 나타내는 데이터를 포함하는 경우에, 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는다고 판정하도록 구성된다.
이에 있어서, 수평적 스트라이프는 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 보여주는 패턴 형태의 일례이다.
바람직하게, 영상 분석 회로는, 영상 데이터의 수신된 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 없는 범위를 정하도록 구성된다.
이러한 방식으로, 영상 분석 회로는, 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 범위로서의 표시를 제공할 수 있다.
제어기는 상기 정해진 범위에 따라 상기 리프레시 레이트를 감소시키도록 구성될 수 있다.
따라서, 영상 분석 회로에 의해, 특별히 깜박임이 될 수 있다고 알려진 영상 데이터의 프레임은 그 리프레시 레이트가 거의 감소되지 않거나, 전혀 감소되지 않을 것이다. 반면에, 약간만 깜박임이 될 수 있다고 알려진 영상 데이터의 수신된 프레임은 그 리프레시 레이트가 크게 감소될 수 있다.
바람직하게, 구동 회로는, 영상 데이터의 수신된 프레임들을 비교하고, 영상 데이터의 상기 프레임들이 이동 영상을 나타내는지를 판정하도록 구성되는 모션 검출 회로를 더 포함한다. 상기 제어기는, 상기 영상 분석 회로가 영상 데이터의 상기 프레임이 이동 영상을 나타낸다고 판정하면, 상기 리프레시 레이트를 감소하지 않도록 구성될 수 있다.
또한, 제어기는, 영상 데이터의 프레임이 이동 영상을 나타내는 범위에 따라서 리프레시 레이트를 감소시킬 수 있다. 따라서, 고속 이동 영상을 나타내는 영상 데이터의 프레임은 그 리프레시 레이트가 전혀 감소되지 않을 것이고, 단지 천 천히 이동하는 영상을 나타내는 영상 데이터의 프레임은 그 리프레시 레이트가 그에 따라 감소될 것이다.
사실상, 제어기는 영상 데이터의 수신된 프레임을 드로핑(dropping)함으로써 리프레시 레이트를 감소시킨다. 구동 회로는, 영상 데이터의 이들 프레임이 이동 영상 또는 정지 영상을 포함하는지에 관계없이, 표준 프레임 레이트, 예를 들어, 60Hz로 영상 데이터의 프레임을 수신할 것이다. 영상 데이터의 연속적 프레임에 상대적으로 적은 움직임이 포함되면, 다수의 연속적 프레임들을 드로핑한 다음, 액정 디스플레이에 의해 디스플레이되는 영상을 리프레시하도록 다음 프레임을 사용함으로써, 시청자는 여전히 심하게 움직이는 모션을 보지 않을 것이다. 물론, 정지 영상에 대해, 깜박임을 나타내는 경향이 있는 중요한 특징이 존재하지 않는 경우, 액정 디스플레이에 의해 디스플레이된 영상의 리프레싱 사이에 영상 데이터의 연속적 수신된 프레임들을 드로핑함으로써, 감소된 리프레시 레이트가 마찬가지로 얻어질 수 있다.
본 발명은 구동 회로뿐만 아니라 액정 디스플레이를 포함하는 액정 모듈로 구현될 수 있다.
이러한 액정 모듈은 카메라 또는 이동 전화와 같은 임의의 적합한 장치의 일부로서 제공될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여, 단지 예시적으로 제안되는 다음의 설명을 통해서 보다 명확하게 이해될 것이다.
본 발명은 전력 소비를 훨씬 더 감소하여 액정 디스플레이를 구동할 수 있게 하는 액정 디스플레이용 구동 회로 및 액정 디스플레이의 구동 방법을 제공한다.
본 발명은, 예를 들어, 도 1 및 2에 각각 도시된 바와 같은 이동 전화 장치 또는 디지털 카메라에서 사용되는 것과 같이 LCD(액정 디스플레이) 모듈에 적용할 수 있다. 다른 예들은 휴대용 게임 장치 및 개인용 매체 재생기를 포함한다. 본 발명은, LCD 모듈 자체의 디스플레이 패널 상에 형성된 LCD 구동 회로를 갖는 것을 포함해서, 임의의 LCD에 적용될 수 있다.
도 1의 이동 전화 장치(2) 및 도 2의 디지털 카메라(4)에서, 각 LCD 모듈(6 및 8)은 요구되는 영상을 디스플레이하도록 제공된다.
도 3은, 이동 전화 장치 및 디지털 카메라에서 사용하기에 적합하며 본 발명을 구현하는 LCD 모듈(10)을 도시한다.
LCD 모듈(10)은, 액정 디스플레이(16)가 임의의 공지된 방법으로 대향하여 형성된, 유리(또는 임의의 다른 적합한 투명 재료)로 만들어진 적어도 하나의 판(12)을 구비한다. 도시된 실시예에서, 구동 회로(14)가 또한 유리 판(12) 상에 형성된다. 본 발명에 따른 LCD 구동 회로(14)는 디스플레이 모듈(10)의 하부에 도시되고, 디스플레이 영역(16) 주변의 유리 판(12)의 임의의 부분에, 또는 실제로, 디스플레이 영역(16) 주변에 분포된 방식으로 유사한 구동 회로가 제공될 수 있다. 또한, 이 구동 회로는 모듈(10)로부터 분리되어 제공될 수도 있다.
도 4는 디스플레이 영역(16)이 어떻게 구현될 수 있는지의 일례를 도시한다.
디스플레이 영역(16)은 화소의 2차원 어레이로 나뉜다. 화소는 제1 방향의 수평 로우(row) 및 제2 방향의 수직 컬럼(column)으로 연장된다. 원하는 컬러 및 휘도로 각 화소를 활성화함으로써, 적절한 영상이 디스플레이(16) 상에 디스플레이될 수 있다.
다양한 상이한 컬러를 생성하기 위해서, 각 화소는, 적색, 녹색, 청색을 생성하기 위해 각각 3개의 화소부(20R, 20G, 20B)(그렇지 않으면 서브 화소로서 공지됨)를 포함한다. 도 4는, 제1(수평) 방향에서 나란히 정렬된 화소의 3개의 화소부(20R, 20G, 20B)를 도시한다. 이에 대해서, 3개의 화소부(20R, 20G, 20B)는 원하는 시각(visual) 합성 컬러를 제공하기 위해서 서로 근접하게 배치되어야 하지만, 화소부의 정확한 위치는 중요하지 않다.
각각의 화소부(20R, 20G, 20B)는 대응하는 액정 셀(22R, 22G, 22B)을 포함한다. 모든 액정 셀(22R, 22G, 22B)의 일 측은 공통 라인 COM에 접속되어 있고, 양호한 실시예에서, 유리 판(12) 그 자체의 부분으로서 형성된다. 각각의 액정 셀(22R, 22G, 22B)의 반대 측은 각각의 제어 트랜지스터 또는 스위치(24R, 24G, 24B)에 접속된다.
도시된 바와 같이, 로우의 모든 스위치들(24R, 24G, 24B)은 공통 게이트 라인(26)에 의해 제어, 즉, 스위치 온 또는 오프된다. 각각의 게이트 라인은 디스플레이(16)의 각 로우에 제공된다. 한편, 스위치(24R, 24G, 24B)의 입력은 신호 라인(28R, 28G, 28B)에 접속된다. 구체적으로, 동일한 컬럼의 모든 적색 화소부(20R)는 단일의 각 신호 라인(28R)에 접속되고, 동일한 컬럼의 모든 녹색 화소 부(20G)는 단일의 각 신호 라인(28G)에 접속되고, 동일한 컬럼의 모든 청색 화소부(20B)는 단일의 각 신호 라인(28B)에 접속된다.
LCD 모듈(10)의 디스플레이 영역(16) 상에 영상을 디스플레이하기 위해서, 영상이 로우마다 제공된다. 특정 게이트 라인(26)은, 각 로우에서의 모든 스위치들 또는 트랜지스터들(24R, 24G, 24B)을 턴 온하도록 일 전압으로 구동된다. 그 게이트 라인이 그 특정 로우 또는 수평 라인을 인에이블하는 동안, 먼저 모든 적색 신호 라인(28R)이 그 로우에서의 모든 적색 액정 셀(22R)을 구동하는데 사용되고, 그 다음, 모든 녹색 신호 라인(28G)이 그 특정 로우에서의 모든 녹색 LCD 셀(22G)을 구동하는데 사용되고, 마지막으로, 모든 청색 신호 라인(28B)이 그 특정 로우에서의 모든 청색 액정 셀(22B)을 구동하는데 사용된다. 바람직하게, 특정 컬러의 모든 화소부(20R, 20G, 20B)는 동시에 구동된다. 하지만, 다른 구성도 가능하다.
하나의 로우 또는 수평 라인이 기입되면, 대응하는 게이트 라인(26)은, 그 대응하는 모든 스위치들 또는 트랜지스터들(24R, 24G, 24B)을 턴 오프하도록 일 전압으로 구동되고, 다른 게이트 라인은 그 대응하는 스위치를 턴 온하도록 일 전압으로 구동된다. 인접하는 게이트 라인들(26)은 차례로 구동될 수 있지만, 다른 구성도 가능하다. 또한, 화소부의 어레이의 상이한 구성들이 동일한 효과를 달성하도록 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
실제로, 액정 용량은 다소 가변적이서, 상술한 구성만으로, 액정 셀(22R, 22G, 22B)을 적합한 또는 희망하는 휘도 레벨로 확실하게 구동하는 것은 어렵게 된다. 액정 셀(22R, 22G, 22B)의 가변성을 보상하는 것을 돕기 위해서, CS 용량(30) 이 액정 셀(22R, 22G, 22B)과 병렬로 제공된다. 도시된 바와 같이, CS 용량(30)은 액정 셀(22R, 22G, 22B)의 신호 구동 말단과 CS 라인(32) 사이에 제공된다. 상술한 구성에서, CS 라인(32)은 각각의 로우 또는 수평 라인에 각각 제공된다. 따라서, 각 로우 또는 수평 라인의 모든 화소부(20R, 20G, 20B)의 CS 용량(30)은 대응하는 각 CS 라인(32)에 접속된다.
CS 라인(32)은 공통 전압 COM의 전압에 근접하게 대응하는 전압으로 구동된다. 이러한 방식으로, 액정 셀(22R, 22G, 22B)의 용량의 변동은 그 액정 셀(22R, 22G, 22B)의 구동에 영향을 덜 미치게 된다.
도 5는 디스플레이(16)의 2개의 제1 수평 라인을 구동하는 다양한 신호들을 도시한다. 이와 관련하여, 액정 디스플레이(16)의 진행 동작에 있어서, 액정 셀들이 사용될 때마다 액정 셀(22R, 22G, 22B)에 인가되는 극성을 반전할 필요가 있으며, 이것이 반전으로서 공지된다는 것을 주지해야 한다. 따라서, 각 프레임이 디스플레이(16)에 디스플레이된 후에, 즉, 각 수직 주기 후에, 극성이 반전된다. 또한, 인접하는 수평 라인들 또는 로우들은 반대 극성으로 구동된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 일 수평 타이밍의 길이를 갖는 수직 동기 펄스는 새로운 프레임을 나타낸다. 또한, 짧은 수평 동기 펄스는 각각의 새로운 수평 라인 또는 로우를 지시하도록 제공된다.
게이트 펄스는 제1 및 제2 수평 라인에 대해 도시된다. 각각의 게이트 펄스는 수평 라인 주기 내에 놓이고, 게이트 펄스 동안, 화소부(20R, 20G, 20B)의 각 로우 또는 수평 라인은 상술한 방식으로 인에이블된다. 따라서, 제1 수평 라인에 대한 게이트 펄스 동안, 제1 수평 라인의 모든 스위치/트랜지스터(24R, 24G, 24B)는 인에이블되지만, 다른 것들은 인에이블되지 않는다. 마찬가지로, 제2 수평 게이트 펄스에 대해서는, 제2 로우 또는 수평 라인의 스위치/트랜지스터만이 인에이블된다.
도 5에서, 적색 화소부(20R), 녹색 화소부(20G) 및 청색 화소부(20B)에 대한 전압은 제1 및 제2 수평 라인에 대해 표시된다. COM 신호는, 화소부(20R, 20G, 20B)의 액정 셀(22R, 22G, 22B)에 대해 도시된 전압 위에 점선으로 도시된다. 도시된 바와 같이, 하나의 수평 라인에서 다른 수평 라인으로, COM 신호는 일 전압 상태에서 다른 전압 상태로 변한다. 이러한 방식으로, 화소의 인접하는 수평 로우들에 인가되는 극성은 반전된다. 또한 도시된 바와 같이, (도 5의 우측의) 제2 수직 주기에 대해, COM 신호는 전체적으로 반전되어, 수평 라인의 화소들이 프레임마다 반대 극성으로 구동된다.
CS 신호가 일반적으로 동일한 전압으로 COM 신호에 후속한다.
COM 신호 및 CS 신호 변화는 0V와 약 5V 사이에서 기술될 수 있다.
각 수평 주기 내에서, 각각의 선택 펄스는 적색 화소부(20R), 녹색 화소부(20G), 및 청색 화소부(20B)에 대해 제공된다. 이러한 방식으로, 공통 비디오 라인은 일 화소에 대해 제공될 수 있으며, 그 비디오 라인은 동일한 화소의 적색 화소부(20R), 녹색 화소부(20G), 및 청색 화소부(20B)에 대해 요구되는 구동 신호를 연속적으로 포함한다. 도 5에 도시된 선택 펄스는, 각각의 적색, 녹색, 청색 화소부(20R, 20G, 20B)에 비디오 라인 신호의 적절한 부분을 인가하는데 사용된다. 그 결과, 각각의 특정 선택 펄스 동안, 각 화소부(20R, 20G, 20B)에 대한 신호 라인은 그 때 공통 비디오 라인 신호에 의해 제공되는 요구 전압으로 구동된다.
도 6은, 액정 디스플레이 모듈의 전체 전력 소비를 감소시키기 위해 제공되는 액정 디스플레이용, 구동 회로(14)와 같은 구동 회로(30)를 개략적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 구동 회로(30)는 일반적인 종래 설계의 액정 디스플레이 드라이버(32)와 함께 집적 회로의 일부로서 구현될 수 있다. 보통, 리프레시 레이트(필드/프레임이 액정 디스플레이에 재기입되는 빈도)는 요구에 따라 대략 50Hz 또는 60Hz로 설정된다. 이는 움직이는 픽쳐의 디스플레이를 가능하게 하고 가시적 깜박임을 방지한다.
도 6의 구동 회로(30)는, 리프레시 레이트를 줄이도록 LCD 드라이버(32)를 제어하기 위한 프레임 레이트 제어(33)를 포함한다. 액정 디스플레이가 리프레시될 때마다, 그 디스플레이의 다양한 구성 요소들은 활성화되어야 하며, COM 라인과 같은 용량성 구성 요소는 충전되어야 한다. 따라서, 리프레시 레이트를 줄이는 것은 전력 소비를 실질적으로 줄일 수 있게 한다.
도 7은, 통상 리프레시 레이트로 동작하는 전형적인 액정 디스플레이 모듈 및 본 발명에 의해 제안된 바와 같이 감소된 리프레시 레이트로 동작하는 유사한 액정 디스플레이 모듈에 대한 전력 소비의 일례를 도시한다. 도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 전력 소비는 약 15mW만큼 감소될 수 있다.
도시된 바와 같이, 도 6의 실시예는 구동 회로(30)의 일부로서, 이동/정지 영상 검출 회로(34)를 포함한다. 구동 회로(30)에 의해 수신된 데이터 신호는, 이 들 데이터 신호가 이동 영상을 나타내는지 여부를 입증하도록 이동/정지 영상 검출 회로(34)에 의해 분석된다. 예를 들어, 이동/정지 영상 검출 회로(34)는 어떤 움직임을 검출하도록 연속적 필드/프레임들 간의 비교를 수행할 수 있다. 프레임들은 그들을 일시적으로 메모리에 저장함으로써 비교될 수 있다. 선택적으로, 수신된 영상 데이터는 분석될 수 있다. 예를 들어, 압축된 영상 데이터는 모션 벡터를 포함할 수 있다. 모션 벡터가 검출되면, 이들은 임계값과 비교될 수 있고, 모션 벡터가 임계값 위인 경우 데이터는 이동 영상을 나타내는 것으로 판정된다.
이동/정지 영상 검출 회로(34)가 수신된 데이터가 이동 영상에 관련된다고 판정하면, 표준 리프레시 레이트가 프레임 레이트 제어(33)에 의해 유지된다. 하지만, 수신된 데이터가 정지 영상에 관련되면, 리프레시 레이트를 감소시킬 수 있다. 후술되는 바와 같이, 프레임 레이트가 이동 영상의 속도에 일부 비례해서 감소되어, 영상이 천천히 이동하는 경우 리프레시 레이트는 소량만큼만 감소되는 것도 가능하다.
리프레시 레이트가 감소될 수 있는 범위는, 액정 디스플레이 셀에 의해 제공된 디스플레이된 영상이 감쇄(decay)하는 비율에 부분적으로 따를 수 있다. 디스플레이된 영상이 감쇄하기 시작한 다음 리프레시되면, 바람직하지 않은 깜박임이 시청자에게 나타날 것이다. 이에 대해서, 1Hz만큼 낮은 리프레시 레이트가 가능할 것으로 예상된다.
불행히도, 통상 리프레시 레이트 아래로 리프레시 레이트를 낮추는 것도 깜박임이 나타나게 할 수 있다.
도 8은 연속적 명(light) 및 암(dark) 수평 스트라이프들의 수평적 스트라이프 패턴의 디스플레이를 도시한다.
불가피하게 존재할 구동 회로의 결함으로 인해, 라인 400 및 라인 402와 같은 라인에 있어서, 액정 디스플레이 셀은 일 프레임에서 V-COM 중앙(centre)에 비해 큰 전위 V1로 그리고 다음 프레임에서 V-COM 중앙에 비해 상대적으로 작은 전위 V2로 구동될 것이다. 이는 V-COM 중앙의 작은(slight) 오프셋으로부터 기인한다. 한편, 라인 401 및 라인 403과 같은 라인에 있어서는, 변화가 거의 없을 것이다. 변화가 발생하면, 사람의 눈은 프레임마다의 그레이 레벨 변화를 감지할 것이다.
그레이의 전체 스크린이 디스플레이되는 도 9의 구성에서, 동일한 그레이 레벨 변화가 프레임마다 발생하더라도, 이들은, 반대 그레이 레벨이 변화를 제외한, 유사한 변화를 갖는 다른 라인과 인터레이스된다. 그 결과, 깜박임이 사람의 눈에 훨씬 덜 인지되게 된다.
깜박임이, 그레이 또는 하프톤(half-tone)이 완전 포화 레벨 옆에 위치한 경우에 특히 눈에 띈다는 것을 발견하였다. 완전 포화 레벨은 프레임마다 일정하게 유지될 것이지만, 그레이 레벨은 첫번째로 프레임마다 변하는 경향이 있고, 두번째로 일 프레임 동안 감쇄하는 경향이 더 있다.
수평 패턴들도 깜박임을 더 디스플레이하는 경향이 있는 것으로 나타났다.
액정 디스플레이가 상이한 유형의 반전 방법으로 구동될 수 있으며, 그에 따라 액정 디스플레이 셀의 극성은 프레임마다 반전된다는 것이 잘 공지되어 있다.
도 10a, 10b, 10c는 각각 a) 각 수평 라인이 동일한 극성을 갖지만 극성이 각 프레임마다 반전되는 1H 반전 구성, b) 프레임의 모든 셀이 동일한 극성을 갖고 각 프레임마다 반전되는 1F 반전 방법, c) 인접하는 셀들이 상이한 극성을 갖고 각 프레임마다 반전되는 도트 반전 방법을 도시한다.
이러한 상이한 반전 방법들은 각각의 상이한 형태의 패턴으로 깜박임을 나타내는 경향이 있을 수 있다.
도 6을 참조하면, 구동 회로(30)가 특정 패턴 검출 회로(36)를 포함하는 것을 볼 수 있을 것이다. 특정 패턴 검출 회로(36)는, 디스플레이하기 위해 수신된 데이터의 프레임에서, 깜박임으로 될 수 있는 패턴을 검출하도록 구성된다. 이에 대해서, 특정 패턴 검출 회로(36)는, 예를 들어, 수평 스트라이핑, 포화 영역 옆의 하프톤 영역 등과 같은 영상의 특정 특징을 검색 및 인식하도록 구성된 부분을 포함할 수 있다. 또한, 특정 패턴 검출 회로(36)는 깜박임으로 될 수 있는 패턴의 라이브러리(library)(메모리(37)에 저장됨)를 포함하고, 수신된 데이터에서 이러한 패턴을 검색할 수 있다. 특정 패턴 검출 회로(36)의 명확한 특성 및 이 회로가 검색 및 검출하는 패턴들은 사용된 반전 방법에 따라 변할 것이다. 또한, 검색된 패턴은 리프레시 레이트가 감소되는 범위에 따라 변할 것이다.
특정 패턴 검출 회로(36)가 깜박임으로 될 수 있는 임의의 패턴을 수신된 데이터에서 검출하지 않으면, 구동 회로는 리프레시 레이트를 감소시키도록 LCD 드라이버(32)의 프레임 레이트를 제어할 수 있다. 도 11a에 도시된 바와 같은 완전한 표준 자연 영상에서, 프레임 레이트는 15Hz로 감소될 수 있다. 도 11b에 도시된 바와 같은 그레이 수평 스트라이프에서, 프레임 레이트의 감소는 통상 불가능하다. 도 11c에 도시된 바와 같은 포화 흑백 영상에서, 프레임 레이트는 1Hz로 감소될 수 있다.
리프레시 레이트가 감소되기 때문에, 깜박임은 잠재적으로 더 큰 문제가 된다. 따라서, 특정 패턴 검출 회로(36)는, 상이한 정도의 명백한 깜박임과 관련된 상이한 패턴을 찾고, 영상이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 범위를 검출하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 구동 회로(30)가, 영상에서 가능한 명백한 깜박임에 따라서 선택적으로 LCD 드라이버(32)의 리프레시 레이트를 감소시키는 것도 가능하다. 깜박임일 수 있는 경향이 낮은 패턴들을 포함하는 영상은 크게 감소된 리프레시 레이트를 가질 것이고, 이에 비해, 깜박임일 수 있는 경향이 높은 패턴들을 포함하는 영상은 약간만 감소된, 또는 전혀 감소되지 않은 리프레시 레이트를 가질 것이다.
이동/정지 영상 검출 회로(34)를 다시 고려하면, 이동/정지 영상 검출 회로(34)는 매 프레임 기반으로 리프레시 레이트를 변화시키도록 연속적으로 사용될 수 있다는 것을 주지해야 한다. 따라서, 비디오 시퀀스 중에서, 움직임이 없거나 거의 없는 것으로 검출되면, 이동/정지 영상 검출 회로(34)는, 구동 회로가 리프레시 레이트를 가능한 감소시키도록 LCD 드라이버(32)의 프레임 레이트를 제어할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 이동/정지 영상 검출 회로(34)는, 프레임 레이트가 모션의 양에 따라서 제어될 수 있도록 정보를 제공할 수도 있다. 따라서, 이동/정지 영상 검출 회로(34)가 영상이 단지 천천히 변하는 것을 검출하면, 이동/정지 영 상 검출 회로(34)는 리프레시/프레임 레이트를 감소시킬 수 있을 것이다. 하지만, 이동/정지 영상 검출 회로(34)가 수신된 데이터에 고속 이동 특성(quality)이 존재한다고 검출하면, 프레임 레이트는 그 통상 레이트로 유지될 것이다.
이동/정지 영상 검출 회로(34) 및 특정 패턴 검출 회로(36)에 의해 수행되는 프로세싱을 간략화하기 위해서, 일 실시예에서, 회로들(34, 36) 중 하나 또는 둘 다는 디스플레이될 영상의 소정 부분에만 관련된 수신된 데이터를 분석하도록 구성될 수 있다.
도 12는, 분석이 수행될 디스플레이된 영상의 단일 필드/프레임의 12 영역 A1, A2, A3의 어레이를 개략적으로 도시한다. 영상 프레임의 전체에 걸쳐 분석 영역을 분산함으로써, 움직임이 영상에서 발생하는지 여부 또는 영상이 깜박임일 수 있는 패턴을 포함하는지에 대한 우수한 전체적 표시를 얻을 수 있게 된다.
예시적으로, 도 11에 대해, 영역 A1은 움직임을 나타내지 않을 것이고 깜박임이 되지 않을 것이다. 영역 A2는 영상의 주체가 이동하는지 여부에 따라서 이동 영상으로 등록되거나 되지 않을 수 있다. 마지막으로, 영역 A3은 깜박임이 되는 것으로 패턴 검출 회로(36)에 의해 판정될 수 있는 수평 스트라이프 패턴을 포함한다.
이동/정지 영상 검출 회로(34)가 영역 A2에서 움직임을 검출하거나, 또는 특정 패턴 검출 회로(36)가 영역 A3의 패턴이 깜박임이 될 수 있다고 판정하면, 도 11 에 도시된 영상에 대한 리프레시 레이트는 감소되지 않을 것이다. 하지만, 그렇지 않으면, 구동 회로(30)는 LCD 드라이버(32)가 리프레시 레이트를 감소시키도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명이 구현될 수 있는 이동 전화를 도시한 도면.
도 2는 본 발명이 구현될 수 있는 카메라를 도시한 도면.
도 3은 본 발명이 구현될 수 있는 액정 디스플레이 모듈을 도시한 도면.
도 4는 액정 디스플레이의 화소의 3개의 화소부를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 도 4의 화소부를 구동하기 위한 신호의 타이밍도.
도 6은 본 발명을 구현하는 구동 회로를 도시하는 도면.
도 7은 감소된 리프레시 레이트로부터 얻어지는 전력 감소를 도시하는 도면.
도 8은 깜박임이 스트라이프 디스플레이에서 어떻게 발생할 수 있는지를 도시하는 도면.
도 9는 깜박임이 그레이 디스플레이에서 어떻게 덜 가시적인지를 도시하는 도면.
도 10a, 10b, 10c는 액정 디스플레이에 대한 상이한 반전 방법들을 도시하는 도면.
도 11a, 11b, 11c는 다양한 형태의 영상을 도시하는 도면.
도 12는 영상 프레임의 선정된 영역의 분석을 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 이동 전화 장치
4 : 디지털 카메라
6, 8, 10 : LCD 모듈
12 : 유리 판
14 : 구동 회로
16 : 디스플레이 영역

Claims (14)

  1. 영상을 디스플레이하기 위한 액정 셀의 어레이를 갖는 액정 디스플레이 모듈용 구동 회로로서, 상기 구동 회로는 상기 액정 셀의 어레이를 통한 연속적 디스플레이를 위해 각각 영상 데이터의 연속적 프레임을 수신하도록 구성되고, 상기 구동 회로는,
    상기 액정 디스플레이 모듈을 제어하고, 상기 액정 셀에 의해 디스플레이되는 영상 데이터를 리프레시(refresh)하도록 구성되는 제어기; 및
    수신된 영상 데이터의 프레임들을 분석하여, 개개의 수신된 영상 데이터의 프레임이 깜박임(flicker)을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는지를 판정하도록 구성되는 영상 분석 회로를 포함하고,
    상기 영상 분석 회로가 상기 수신된 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖지 않는다고 판정하면, 상기 제어기는 상기 리프레시 레이트를 감소시키도록 구성되는 구동 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는 적어도 하나의 영상 패턴을 나타내는 데이터의 라이브러리(library)를 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 영상 분석 회로는 상기 수신된 영상 데이터의 프레임에서 상기 영상 패턴을 검색하도록 구성되는 구동 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 영상 분석 회로는, 상기 영상 데이터가 비포화(non-saturated) 액정 셀에 인접하는 포화(saturated) 액정 셀에 의해 디스플레이되는 경우에, 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는다고 판정하도록 구성되는 구동 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상 분석 회로는, 상기 영상 데이터가 비포화 액정 셀에 인접하는 포화 액정 셀에 의해 디스플레이되는 경우에, 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는다고 판정하도록 구성되는 구동 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상 분석 회로는, 상기 영상 데이터가 수평적 스트라이프 패턴(striped pattern)을 나타내는 프레임들의 시퀀스에 대한 데이터를 포함하는 경우에, 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는다고 판정하도록 구성되는 구동 회로.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 영상 분석 회로는, 상기 영상 데이터가 수평적 스트라이프 패턴을 나타 내는 프레임들의 시퀀스에 대한 데이터를 포함하는 경우에, 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는다고 판정하도록 구성되는 구동 회로.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 영상 분석 회로는, 상기 영상 데이터가 수평적 스트라이프 패턴을 나타내는 프레임들의 시퀀스에 대한 데이터를 포함하는 경우에, 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는다고 판정하도록 구성되는 구동 회로.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상 분석 회로는, 상기 수신된 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 없는 범위를 정하도록 구성되고,
    상기 제어기는 상기 정해진 범위에 따라 상기 리프레시 레이트를 감소시키도록 구성되는 구동 회로.
  9. 제8항에 있어서,
    수신된 영상 데이터의 프레임들을 비교하여, 영상 데이터의 상기 프레임들이 이동 영상을 나타내는지를 판정하도록 구성되는 모션 검출 회로를 더 포함하고,
    상기 제어기는, 상기 영상 분석 회로가 영상 데이터의 상기 프레임들이 이동 영상을 나타낸다고 판정하면, 상기 리프레시 레이트를 감소하지 않도록 구성되는 구동 회로.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    수신된 영상 데이터의 프레임들을 비교하여, 영상 데이터의 상기 프레임들이 이동 영상을 나타내는지를 판정하도록 구성되는 모션 검출 회로를 더 포함하고,
    상기 제어기는, 상기 영상 분석 회로가 영상 데이터의 상기 프레임이 이동 영상을 나타낸다고 판정하면, 상기 리프레시 레이트를 감소하지 않도록 구성되는 구동 회로.
  11. 영상을 디스플레이하기 위한 액정 셀의 어레이를 갖는 액정 디스플레이를 포함하고 구동 회로를 포함하는 액정 모듈로서, 상기 구동 회로는 상기 액정 셀의 어레이를 통한 연속적 디스플레이를 위해 각각 영상 데이터의 연속적 프레임을 수신하도록 구성되고, 상기 구동 회로는,
    상기 액정 디스플레이 모듈을 제어하고, 상기 액정 셀에 의해 디스플레이되는 영상 데이터를 리프레시하도록 구성되는 제어기; 및
    수신된 영상 데이터의 프레임들을 분석하여, 개개의 수신된 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는지를 판정하도록 구성되는 영상 분석 회로를 더 포함하고,
    상기 영상 분석 회로가 상기 수신된 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타 내는 경향이 있는 특징을 갖지 않는다고 판정하면, 상기 제어기는 상기 리프레시 레이트를 감소시키도록 구성되는 액정 모듈.
  12. 제11항에 따른 액정 모듈을 포함하는 이동 전화.
  13. 제11항에 따른 액정 모듈을 포함하는 카메라.
  14. 영상을 디스플레이하기 위한 액정 셀의 어레이를 갖는 액정 디스플레이를 구동하는 방법으로서, 상기 방법은,
    상기 액정 디스플레이를 제어하고, 상기 액정 셀에 의해 디스플레이되는 영상 데이터를 리프레시하는 단계;
    수신된 영상 데이터의 프레임들을 분석하여, 개개의 수신된 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖는지를 판정하는 단계; 및
    상기 영상 분석에서 상기 수신된 영상 데이터의 프레임이 깜박임을 나타내는 경향이 있는 특징을 갖지 않는다고 판정하면, 상기 리프레시 레이트를 감소시키는 단계
    를 포함하는 액정 디스플레이 구동 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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