KR20110063242A - Liquid crytal display device and driving method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소스 구동부를 프레임 또는 라인단위로 구분되는 화상의 속성에 따라 노멀 모드 또는 저전력 모드로 구동시켜 소비전력을 절감할 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a liquid crystal display and a driving method thereof which can reduce power consumption by driving a source driver in a normal mode or a low power mode according to an attribute of an image divided into frames or lines.
정보기술(IT)의 발달에 따라 평판표시장치는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 한층 강조되고 있으며, 보다 향상된 경쟁력을 확보하기 위해 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등이 요구되고 있다. 대표적인 평판표시장치로 액정의 광학적 이방성을 이용하여 화상을 표시하는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)가 있다. 액정표시장치는 박형, 소형, 저소비전력 및 고화질 등의 장점을 가진다.
With the development of information technology (IT), the importance of the flat panel display device as a visual information transmission medium is further emphasized, and low power consumption, thinness, light weight, and high quality are required to secure an improved competitiveness. A typical flat panel display device is a liquid crystal display (LCD) that displays an image by using optical anisotropy of liquid crystals. The liquid crystal display device has advantages such as thin, small size, low power consumption and high quality.
액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 다수의 화소에 화상정보를 개별적으로 공급하여, 다수의 화소 각각과 대응되는 액정층의 광 투과율을 조절함으로써, 원하는 화상을 표시할 수 있다. 따라서, 액정표시장치는 화상을 구현하는 최소 단위인 다수의 화소가 매트릭스 형태로 배열되는 액정패널과, 액정패널을 구동하기 위한 구동부를 구비한다. 그리고, 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하기 때문에 액정표시장치에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 설치한다. 구동부는 타이밍 콘트롤러를 비롯하여 소스 구동부를 구비한다.
The liquid crystal display may display a desired image by individually supplying image information to a plurality of pixels arranged in a matrix, and adjusting light transmittance of the liquid crystal layer corresponding to each of the plurality of pixels. Accordingly, the liquid crystal display includes a liquid crystal panel in which a plurality of pixels, which are the smallest unit for implementing an image, is arranged in a matrix form, and a driving unit for driving the liquid crystal panel. In addition, since the LCD does not emit light by itself, a backlight unit for supplying light to the LCD is provided. The driver includes a source controller as well as a timing controller.
이하에서는 도면을 참조하여 종래기술의 액정표시장치에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.
Hereinafter, a liquid crystal display of the prior art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략도이고, 도 2는 종래기술에 따른 타이밍 콘트롤라와 소스 구동부의 관계도이다.
1 is a schematic diagram of a liquid crystal display according to the prior art, and FIG. 2 is a relation diagram of a timing controller and a source driver according to the prior art.
도 1과 같이 종래기술에 따른 액정표시장치(10)는 액정패널(12), 소스 구동부(14), 및 타이밍 콘트롤러(18)를 포함하여 구성된다. 액정패널(12)에는 다수의 데이터 배선(D1 내지 Dm), 다수의 게이트 배선(G1 내지 Gn), 다수의 박막 트랜지스터, 다수의 데이터 배선((D1 내지 Dm) 및 게이트 배선(G1 내지 Gn)의 교차 구조에 의해 형성된 매트릭스 형태로 m×n 개의 다수의 액정셀(Clc)이 배치된다. 소스 구동부(14)는 다수의 데이터 배선(D1 내지 Dm)과 다수의 게이트 배선(G1 내지 Gn) 각각에 데이터 제어신호 및 전원신호와 게이트 제어신호 및 전원신호를 인가한다. 소스 구동부(14)는 전력제어회로(Power Control Circuit: PWRC) 및 차지 쉐어 회로(Charge Share Circuit; CSC)를 포함한다.
As shown in FIG. 1, the
도면에서 상세하게 도시하지 않았지만, 액정패널(12)은 상부 및 하부기판을 포함하고, 상부기판 상에는 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식의 경우, 상부기판 상에 형성되고, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식의 경우, 화소전극과 함께 하부기판 상에 형성된다.
Although not shown in detail in the drawing, the
도 2와 같이, 시스템(도시하지 않음)으로부터 데이터 인에이블(Data Enable) 및 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync)를 인가받는 타이밍 콘트롤러(18)는, 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse: GSP), 공통전압(VST). 게이트 클럭 신호(GCLK), 및 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable: GOE)을 발생시키는 제 1 신호발생부(18a), 소스 출력 인에이블 신호(Source Output Enable: SOE) 및 극성제어신호(Polarity: POL)를 발생시키는 제 2 신호발생부(18b), 및 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 액정패널(112)에 맞게 재정렬하여 소스 구동부(14)에 공급하는 제 3 신호발생부(18c)를 포함한다.
As shown in FIG. 2, the
소스 구동부(14)의 구동방식은 일반적으로 노멀 모드(normal mode)와 저전압 구동모드로 구분되다. 일반적으로 소스 구동부(14)는 화상불량이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 제작초기에 도 2와 같이 노멀 모드로 세팅한다. 다시 말하면, 소스 구동부(14)의 전력제어회로(PWRC)와 차지 제어 회로(charge share circuit)는 각각 하이(High)가 인가되도록 설정하고, 극성제어신호(POL)는 2 도트 인버젼(dot inversion) 모드로 구동되도록 설정된다.The driving method of the
전력제어회로(PWRC)는 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)를 포함하고, 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)에 인가되는 전압의 조합에 따라 소스 구동부(14)에서 인가하는 소비전력을 결정한다. 필요에 따라 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2) 각각에 "HH", "HL", "LH", "LL"을 인가할 수 있다. "HH", "HL", 및 "LH"을 하이(High)로 정의하고, "LL"을 로우(Low)로 정의한다. 통상적으로, 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)에는 "HL" 또는 "LH"가 인가되는 것으로 설정한다.
The power control circuit PWRC includes first and second power control circuits PWRC1 and PWRC2, and the
소스 구동부(14)의 전력제어회로(PWRC) 및 차지 쉐이 회로(CSC) 각각을 로우(Low)로 설정하고, 극성제어신호(POL)를 2 도트 인버젼(dot inversion) 대신 컬럼 인버젼(column inversion)을 사용하면, 소스 구동부(14)의 소비전력을 최대로 감소시킬 수 있으나, 특정 패턴에서는 세로 딤(DIM), 세로 방향의 라인이 시감적으로 다르게 인지되는 이븐/오디(even/odd)의 불량, 및 2 픽셀 정도의 두께의 띠가 액정패널의 좌우 왕복운동에 따라 시감적으로 다르게 인지되는 세로띠 불량이 발생될 수 있다.
Set each of the power control circuit PWRC and the charge shade circuit CSC of the
상기와 같은 종래기술에 따른 액정표시장치에서 제작초기에 소스 구동부(14)의 노멀 구동모드를 설정하여 사용하기 때문에, 화상변화에 따른 유연한 대응이 어렵다. 다시 말하면, 저소비 구동모드로 충분히 동작할 수 있는 화상에도 노멀 구동모드를 적용함으로써 불필요한 전력이 소비될 수 있다.
Since the normal driving mode of the
상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 프레임 또는 라인단위로 구분한 화상의 속성에 따라 소스 구동부를 저전력 모든 또는 노멀 모드로 변환함으로써, 소비전력을 절감할 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve the above problems, the present invention provides a liquid crystal display and a driving method thereof, which can reduce power consumption by converting the source driving unit to low power all or normal mode according to the property of the image divided by frame or line. The purpose is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 다수의 데이터 배선, 다수의 게이트 배선, 및 다수의 액정셀을 포함하는 액정패널; 상기 다수의 데이터 배선 및 상기 다수의 게이트 배선 각각에 데이터 및 게이트의 제어신호와 전원신호를 공급하고 전력제어회로 및 차지 쉐어 회로를 포함하는 소스 구동부; 상기 소스 구동부가 상기 전력제어회로 및 상기 차지 쉐어 회로가 저전력 모드로 동작하는 경우, 불량이 발생하는 제 1 및 제 2 그레이 구간과, 상기 제 1 및 제 2 그레이 구간 각각에서 허용될 수 있는 상기 전력제어회로 및 상기 차지 쉐어 회로 각각에 대한 그레이 불량 화소수인 전력 기준치 및 쉐어 기준치가 입력된 저장부; 디지털 비디오 데이터가 입력되고, 상기 제 1 및 제 2 그레이 구간에 해당하는 상기 디지털 비디오 데이터의 그레이 불량 화소수를 상기 전력 기준치 및 상기 쉐어 기준치 각각과 비교하여, 상기 전력제어회로 및 상기 차지 쉐어 회로 각각를 "H" 또는 "L" 로 설정하는 구동모드 선택회로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including: a liquid crystal panel including a plurality of data lines, a plurality of gate lines, and a plurality of liquid crystal cells; A source driver which supplies data and gate control signals and power signals to each of the plurality of data lines and the plurality of gate lines, and includes a power control circuit and a charge share circuit; When the source driver operates the power control circuit and the charge share circuit in a low power mode, the power that is allowed in each of the first and second gray periods in which a failure occurs and the first and second gray periods, respectively. A storage unit to which a power reference value and a share reference value, which are the number of gray defective pixels, for each of the control circuit and the charge share circuit are input; The digital video data is input, and the number of gray defective pixels of the digital video data corresponding to the first and second gray periods is compared with the power reference value and the share reference value, respectively, so that each of the power control circuit and the charge share circuit is determined. And a driving mode selection circuit for setting to "H" or "L".
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 저장부에, 상기 소스 구동부가 컬럼 인버젼으로 동작하는 경우 불량이 발생하는 제 3 그레이 구간과, 상기 제 3 그레이 구간에서 허용될 수 있는 그레이 불량 화소수인 인버젼 기준치가 입력되고, 상기 구동모드 선택회로에, 상기 제 3 그레이 구간에서 발생한 상기 디지털 비디오 데이터의 그레이 불량 화소수를 상기 인버젼 기준치와 비교하여, 상기 소스 구동부에 극성제어신호로 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼 신호를 인가하는 것을 특징으로 한다.
In the liquid crystal display as described above, the storage unit may include a third gray period in which a defect occurs when the source driver operates in a column inversion, and the number of gray defective pixels that may be allowed in the third gray period. An inversion reference value is input, and the driving mode selection circuit compares the number of gray defective pixels of the digital video data generated in the third gray period with the inversion reference value, and inverts the polarity control signal to the source driving unit as a polarity control signal. Or applying a 2 dot inversion signal.
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 구동모드 선택회로는, 상기 전력제어회로를 "H" 또는 "L"로 선택하기 위한 제 1 선택회로, 상기 차지 쉐어 회로를 "H" 또는 "L"로 선택하기 위한 제 2 선택회로, 및 극성제어신호를 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 선택하기 위한 제 3 선택회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the above liquid crystal display device, the drive mode selection circuit includes a first selection circuit for selecting the power control circuit as "H" or "L", and the charge share circuit as "H" or "L". And a second selection circuit for selecting, and a third selection circuit for selecting the polarity control signal as column inversion or two dot inversion.
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 제 1 선택회로는, 실시간으로 입력되는 상기 디지털 비디오 데이터를 분석하여 불량이 발생하는 상기 제 1 그레이 구간의 하한치 및 상한치인 제 1 및 제 2 기준치 사이의 상기 그레이 불량 픽셀수를 연산하는 연산부; 상기 디지털 비디오 데이터의 상기 그레이 불량 픽셀수와 상기 그레이 불량 화소수의 허용량인 제 3 기준치를 비교하고, 상기 디지털 비디오 데이터의 상기 그레이 불량 화소수에 따라 상기 전력제어회로에 "H" 또는 "L"의 인가를 결정하는 모드 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the liquid crystal display device as described above, the first selection circuit is configured to analyze the digital video data input in real time, wherein the first and second reference values between the first and second reference values, which are lower and upper limits of the first gray section, in which a defect occurs. A calculator for calculating the number of gray defective pixels; The third reference value, which is the allowable amount of the gray defective pixels of the digital video data and the gray defective pixels, is compared, and "H" or "L" is applied to the power control circuit according to the gray defective pixels of the digital video data. Mode determination unit for determining the application of; characterized in that it comprises a.
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 제 2 선택회로는, 실시간으로 입력되는 상기 디지털 비디오 데이터를 분석하여 불량이 발생하는 상기 제 2 그레이 구간의 하한치 및 상한치인 제 1 및 제 2 기준치 사이의 상기 그레이 불량 화소수를 연산하는 연산부; 상기 디지털 비디오 데이터의 상기 그레이 불량 화소수와 상기 그레이 불량 화소수의 허용량인 제 3 기준치를 비교하고, 상기 디지털 비디오 데이터의 상기 그레이 불량 화소수에 따라, 상기 차지 쉐어 회로에 "H" 또는 "L"의 인가를 결정하는 모드 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the liquid crystal display device as described above, the second selection circuit is configured to analyze the digital video data input in real time, wherein the second value between the first and second reference values, which is a lower limit and an upper limit, of the second gray section in which a defect occurs. A calculator for calculating the number of gray defective pixels; A third reference value, which is an allowable amount of the gray defective pixels of the digital video data and the number of gray defective pixels, is compared, and according to the gray defective pixels of the digital video data, an "H" or "L" value is assigned to the charge share circuit. It is characterized in that it includes a mode determination unit for determining the application of ".
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 제 3 선택회로는, 실시간으로 입력되는 상기 디지털 비디오 데이터를 분석하여 불량이 발생하는 상기 제 3 그레이 구간의 하한치 및 상한치인 제 1 및 제 2 기준치 사이의 상기 그레이 불량 화소수를 연산하는 연산부; 상기 디지털 비디오 데이터의 상기 그레이 불량 화소수와 상기 그레이 불량 화소수의 허용량인 제 3 기준치를 비교하고 상기 디지털 비디오 데이터의 상기 그레이 불량 화소수에 따라, 극성제어신호를 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 설정하는 모드 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the liquid crystal display device as described above, the third selection circuit is configured to analyze the digital video data input in real time, wherein the third value between the first and second reference values, which is a lower limit and an upper limit, of the third gray section in which a defect occurs. A calculator for calculating the number of gray defective pixels; A third reference value, which is an allowable amount of the gray defective pixels and the gray defective pixels of the digital video data, is compared and the polarity control signal is column inversion or two dot inversion according to the gray defective pixels in the digital video data. It characterized in that it comprises a; mode determination unit to set to.
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 저장부는 EEPROM을 사용하는 것을 특징으로 한다.In the above liquid crystal display device, the storage unit is characterized in that using the EEPROM.
상기와 같은 액정표시장치에 있어서, 상기 구동모드 선택회로에 입력되는 상기 디지털 비디오 데이터는 프레임 단위 또는 라인 단위인 것을 특징으로 한다.
In the liquid crystal display device as described above, the digital video data input to the driving mode selection circuit is characterized in that the frame unit or line unit.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은, 다수의 데이터 배선, 다수의 게이트 배선, 및 다수의 액정셀을 포함하는 액정패널 및 상기 다수의 데이터 배선 및 상기 다수의 게이트 배선 각각에 데이터 및 게이트의 제어신호와 전원신호를 공급하고 전력제어회로 및 차지 쉐어 회로를 포함하는 소스 구동부를 포함하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 전력제어회로 및 상기 차지 쉐어 회로 각각에 "L"를 인가하여 불량이 발생하는 제 1 및 제 2 그레이 구간을 설정하고, 상기 제 1 및 제 2 그레이 구간의 불량 그레이 화소수에 대한 불량 허용량인 제 1 및 제 2 기준치를 저장부에 입력하는 단계; 구동모드 선택회로에 입력되는 디지털 비디오 데이터에서 상기 그레이 구간에 해당하는 불량 그레이 화소수를 상기 제 1 및 제 2 기준치와 비교하여, 상기 전력제어회로 및 상기 차지 쉐어 회로 각각를 "L" 또는 "H"로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
A driving method of a liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above object, a liquid crystal panel comprising a plurality of data lines, a plurality of gate lines, and a plurality of liquid crystal cells and the plurality of data lines and the plurality of A method of driving a liquid crystal display device, comprising: a source driver for supplying data and gate control signals and a power signal to gate wirings, and including a power control circuit and a charge share circuit, each of the power control circuit and the charge share circuit; A first reference value and a second reference value corresponding to the number of defective gray pixels in the first and second gray periods are set in the storage unit by applying “L” to the storage unit. Inputting; In the digital video data inputted to the driving mode selection circuit, the number of defective gray pixels corresponding to the gray section is compared with the first and second reference values, so that the power control circuit and the charge share circuit are each “L” or “H”. Set to; characterized in that it comprises a.
상기와 같은 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 극성제어신호로 컬럼 인버젼 신호를 인가하여 불량이 발생하는 상기 제 3 그레이 구간을 설정하고, 상기 제 3 그레이 구간의 불량 그레이 화소수에 대한 불량 허용량인 제 3 기준치를 저장부에 입력하는 단계와, 상기 구동모드 선택회로에 입력되는 상기 디지털 비디오 데이터에서 상기 그레이 구간에 해당하는 불량 그레이 화소수를 상기 제 3 기준치와 비교하여, 상기 극성제어신호로 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 선택하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.
In the driving method of the liquid crystal display device as described above, the third gray period in which a failure occurs is set by applying a column inversion signal as a polarity control signal, and the allowable amount of defect for the number of defective gray pixels in the third gray period. Inputting a third reference value into a storage unit, and comparing the number of defective gray pixels corresponding to the gray interval in the digital video data input to the driving mode selection circuit with the third reference value, to obtain the polarity control signal. And selecting the column inversion or the two dot inversion.
상기와 같은 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 구동모드 선택회로에 입력되는 상기 디지털 비디오 데이터는 프레임 단위 또는 라인 단위인 것을 특징으로 한다.
In the driving method of the liquid crystal display device as described above, the digital video data input to the driving mode selection circuit is characterized in that the frame unit or line unit.
본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 구동방법은 프레임 또는 라인단위로 구분한 화상의 속성에 따라 소스 구동부의 구동모드를 자동적으로 가변시켜서 전력소비를 줄일 수 있다. 다시 말하면, 중간정도의 밝기를 가지는 영상의 경우, 전력제어회로(PWRC) 및 차지 쉐어 회로(CSC)를 하이로 설정하고, 극성제어신호(POL)를 2 도트 인버젼으로 설정하는 노멀 모드로 소스 구동부를 구동시키지만, 밝기가 밝거나 어두운 영상의 경우, 전력제어회로(PWRC) 및 차지 쉐어 회로(CSC)를 로우로 설정하고, 극성제어신호(POL)를 컬럼 인버젼으로 설정하는 저전압 구동모드로 소스 구동부를 구동시켜 소비전력을 감소시킬 수 있다. 따라서, 노트북에 사용되는 액정표시장치의 경우, 소비전력의 감소로 배터리의 사용시간을 증가시킬 수 있다.
The liquid crystal display and the driving method thereof according to the present invention can reduce power consumption by automatically varying the driving mode of the source driving unit according to the attribute of the image divided by frame or line. In other words, in the case of an image having a medium brightness, the source is set in the normal mode in which the power control circuit PWRC and the charge share circuit CSC are set high and the polarity control signal POL is set to 2 dot inversion. In the low voltage driving mode in which the driving unit is driven but the brightness or the dark image is set, the power control circuit PWRC and the charge share circuit CSC are set low, and the polarity control signal POL is set to column inversion. The power consumption may be reduced by driving the source driver. Therefore, in the case of the liquid crystal display device used in the notebook, it is possible to increase the use time of the battery by reducing the power consumption.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략도
도 2는 종래기술에 따른 타이밍 콘트롤라와 소스 구동부의 관계도
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략도
도 4는 본 발명에 따른 타이밍 콘트롤라와 소스 구동부의 관계도
도 5는 본 발명에 따른 구동모드 선택회로의 상세도
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 일 프레임의 디지털 비디오 데이터에 대한 히스토그램
도 8은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법에 대한 순서도
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프레임 단위로 분석한 화상의 모식도
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화상의 모식도
도 11a 및 도 11b는 도 10의 화상을 라인 단위로 분석한 디지털 비디오 데이터에 대한 히스토그램
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법에 대한 순서도1 is a schematic view of a liquid crystal display according to the prior art
2 is a diagram illustrating a relationship between a timing controller and a source driver according to the related art.
3 is a schematic view of a liquid crystal display according to the present invention;
4 is a relationship diagram of a timing controller and a source driver according to the present invention;
5 is a detailed view of a drive mode selection circuit according to the present invention.
6 and 7 are histograms of one frame of digital video data according to the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display according to the present invention.
9A and 9B are schematic diagrams of images analyzed on a frame basis according to a first embodiment of the present invention.
10 is a schematic diagram of an image according to a second embodiment of the present invention;
11A and 11B are histograms of digital video data obtained by analyzing the image of FIG. 10 line by line.
12 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display according to a second embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 1 First 실시예Example
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 개략도이다. 3 is a schematic diagram of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(110)는 액정패널(112), 소스 구동부(114), 타이밍 콘트롤러(118)를 포함하여 구성된다. 타이밍 콘트롤러(118)는 구동모드 선택회로(120)와 저장부(130)를 포함한다.
Referring to FIG. 3, the
액정패널(112)에는 다수의 데이터 배선(D1 내지 Dm), 다수의 게이트 배선(G1 내지 Gn), 다수의 박막 트랜지스터, 다수의 데이터 배선((D1 내지 Dm) 및 게이트 배선(G1 내지 Gn)의 교차 구조에 의해 형성된 매트릭스 형태로 m×n 개의 다수의 액정셀(Clc)이 배치된다. 소스 구동부(114)는 다수의 데이터 배선(D1 내지 Dm)과 다수의 게이트 배선(G1 내지 Gn) 각각에 데이터 제어신호 및 전원신호와 게이트 제어신호 및 전원신호를 인가한다.
The
도면에서 상세하게 도시하지 않았지만, 액정패널(112)은 상부 및 하부기판을 포함하고, 상부기판 상에는 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식의 경우, 상부기판 상에 형성되고, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식의 경우, 화소전극과 함께 하부기판 상에 형성된다.
Although not shown in detail in the drawing, the
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이밍 콘트롤러와 소스 구동부의 관계도이다. 4 is a relationship diagram of a timing controller and a source driver according to the first embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 소스 구동부(114)는 전력제어회로(Power Control Circuit: PWRC) 및 차지 쉐어 회로(Charge Share Circuit; CSC)를 포함한다. 전력제어회로(PWRC)는 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)를 포함한다. 소스 구동부(114)는 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)에 인가되는 전압의 조합을 결정한다. 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2) 각각에 "HH", "HL", "LH", "LL"가 인가될 수 있다. 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)에 "HH", "HL", 및 "LH"가 인가되면 하이(High)로 정의하고, "LL"가 인가되면 로우(Low)로 정의한다.
Referring to FIG. 4, the
도 4와 같이, 시스템(도시하지 않음)으로부터 데이터 인에이블(data enable) 및 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync)를 인가받는 타이밍 콘트롤러(118)는, 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse: GSP), 공통전압(VST). 게이트 클럭 신호(GCLK), 및 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable: GOE)을 발생시키는 제 1 신호발생부(118a), 소스 출력 인에이블 신호(Source Output Enable: SOE) 및 극성제어신호(Polarity: POL)를 발생시키는 제 2 신호발생부(118b), 및 입력되는 디지털 비디오 데이터를 액정패널(112)에 맞게 재정렬하여 소스 구동부(114)에 공급하는 제 3 신호발생부(118c)를 포함한다.
As shown in FIG. 4, the
소스 구동부(114)는 전력제어회로(PWRC)에 "LL"를 인가하고, 차지 제어 회로(charge share circuit)에 "L"을 인가하고, 극성제어신호(POL)로 컬럼 인버젼 신호를 인가하는 저전압 모드와, 전력제어회로(PWRC)에 "HL" 또는 "LH"을 인가하고, 차지 제어 회로(charge share circuit)에 "H"를 인가하고, 극성제어신호(POL)로 2 도트 인버젼(dot inversion)를 사용하는 노멀 모드(Normal mode)를 선택하여 구동할 수 있다.
The
구동모드 선택회로(120)는 입력되는 디지털 비디오 데이터를 프레임별로 분석하여 화상의 속성을 구분하고, 분석결과에 기반하여 전력제어회로(PWRC)를 하이(High) 또는 로우(Low)로 선택하기 위한 제 1 선택신호, 차지 쉐어 회로(CSC)를 하이(High) 또는 로우(Low)로 선택하기 위한 제 2 선택회로, 및 극성제어신호(POL)를 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 선택하기 위한 제 3 선택회로를 포함하는 구동모드 선택신호를 생성한다.
The driving
저장부(130)에 저장된 화상정보의 기준치는 소스 구동부(114)를 저전압 모드로 설정한 경우의 실측 데이터로부터 구할 수 있다. 다시 말하면, 소스 구동부(114)의 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)와 차지 쉐어 회로(CSC) 각각에 저전압 모드인 "LL" 및 "L"을 인가하고, 컬럼 인버젼으로 설정하여 구동한 후, 표시되는 영상을 분석하여, 그레이 스케일(gary scale)의 불량 발생 범위 및 불량 화소 허용량을 결정한다. 저장부(130)는 EEPROM을 사용할 수 있다.
The reference value of the image information stored in the
구동모드 선택회로(120)는 입력되는 디지털 비디오 데이터를 프레임별로 분석하여 화상의 속성을 구분하고, 분석결과에 기반한 그레이 스케일의 불량 발생 범위에서 불량 화소수를 저장부(130)에 입력된 기준치를 비교하여, 화상정보의 불량 화소수가 기준치 이상이면 소스 구동부(114)를 노멀 모드로 구동하고, 화상정보의 불량 화소수가 기준치 이하이면 소스 구동부(114)를 저전압 모드로 구동시킨다.
The driving
소스 구동부(114)의 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)와 차지 쉐어 회로(CSC) 각각에 저전압 모드인 "LL" 및 "L"를 인가하고, 인버젼(inversion) 모드를 컬럼 인버젼으로 설정하여, 그레이 스케일(gary scale)의 불량 발생 범위 및 불량 화소수의 허용량을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2) 각각에 저전압 모드인 "LL"를 인가했을 때, 그레이 스케일의 불량 발생 범위 및 불량 화소수의 허용량 각각을 15 내지 40 그레이, 및 1000 개 픽셀로 결정할 수 있다. 이때, 그레이 스케일의 불량 발생 범위인 15 내지 40에서, 하한치 및 상한치인 15 및 40 그레이 각각을 제 1 및 제 2 전력 기준치(PR1, PR2)로 설정하고, 불량 화소수의 허용량인 1000 개를 제 3 전력 기준치(PR3)로 설정한다.
The low voltage mode “LL” and “L” are applied to each of the first and second power control circuits PWRC1 and PWRC2 and the charge share circuit CSC of the
차지 쉐어 회로(CSC)에 저전압 모드인 "L"를 인가했을 때, 그레이 스케일의 불량 발생 범위 및 불량 화소수의 허용량 각각을 15 내지 35 그레이 및 1200 개 픽셀로 결정할 수 있다. 이때, 그레이 스케일의 불량 발생 범위인 15 내지 35에서, 하한치 및 상한치인 15 및 35 그레이 각각을 제 1 및 제 2 쉐어 기준치(SR1, SR2)로 설정하고, 불량 화소수의 허용량인 1200 개를 제 3 쉐어 기준치(SR3)로 설정한다.
When the low voltage mode " L " is applied to the charge share circuit CSC, the allowable amount of the defective color generation range and the number of defective pixels on the gray scale can be determined to be 15 to 35 gray and 1200 pixels, respectively. At this time, in the range of 15 to 35 which is the defective generation range of gray scale, the lower limit and the upper limit of 15 and 35 gray are respectively set as the first and second share reference values SR1 and SR2, and 1200, which is the allowable amount of defective pixels, is set. 3 Set to share reference value SR3.
컬럼 인버젼으로 설정한 경우, 그레이 스케일의 불량 발생 범위 및 불량 화소수의 허용량 각각을 15 내지 35 그레이 및 900 개 픽셀로 결정할 수 있다. 이때, 그레이 스케일의 불량 발생 범위인 15 내지 35에서, 하한치 및 상한치인 15 및 35 그레이 각각을 제 1 및 제 2 인버젼 기준치(IR1, IR2)로 설정하고, 불량 화소수의 허용량인 900 개를 제 3 인버젼 기준치(IR3)로 설정한다.
In the case of setting to column inversion, the allowable amount of the defective generation range of the gray scale and the number of defective pixels can be determined to be 15 to 35 gray and 900 pixels, respectively. At this time, in the defective generation range of
소스 구동부(114)의 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)와 차지 쉐어 회로(CSC) 각각에 저전압 모드인 "LL" 및 "L"를 인가하고, 인버젼(inversion) 모드를 컬럼 인버젼으로 설정하여, 실험결과인 제 1 내지 제 3 전력 기준치(PR1, PR2, PR3), 제 1 내지 제 3 쉐어 기준치(SR1, SR2, SR3), 및 제 1 내지 제 3 인버젼 기준치(IR1, IR2, IR3)를 저장부(130)에 입력한다. 그리고, 실험결과인 제 1 내지 제 3 전력 기준치(PR1, PR2, PR3), 제 1 내지 제 3 쉐어 기준치(SR1, SR2, SR3), 및 제 1 내지 제 3 인버젼 기준치(IR1, IR2, IR3)의 수치는 단시 예시에 불과한 것으로, 필요에 따라 다른 값으로 사용할 수 있다.
The low voltage mode “LL” and “L” are applied to each of the first and second power control circuits PWRC1 and PWRC2 and the charge share circuit CSC of the
구동모드 선택회로(120)는, 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)를 "HL/LH" 또는 "LL"로 선택하기 위한 제 1 선택회로(120a), 차지 쉐어 회로(CSC)를 "H" 또는 "L"로 선택하기 위한 제 2 선택회로(120b), 및 극성제어신호(POL)를 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 선택하기 위한 제 3 선택회로(120c)를 포함하여 구성된다.
The driving
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구동모드 선택회로의 상세도이다. 5 is a detailed view of a drive mode selection circuit according to the first embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 제 1 선택회로(120a)는 실시간으로 입력되는 디지털 비디오 데이터를 프레임별로 분석하여 그레이 불량 발생 범위의 하한치 및 상한치인 제 1 및 제 2 전력 기준치(PR1, PR2) 사이의 불량 그레이 화소수를 연산하는 연산부(122), 디지털 비디오 데이터의 불량 그레이 화소수와 불량 그레이 허용량인 제 3 전력 기준치(PR3)와 비교하고, 비교한 결과에 따라, 노멀 모드 또는 저전압 모드를 결정하는 모드 결정부(124)를 포함하여 구성된다.
Referring to FIG. 5, the
연산부(122)는 일 프레임의 디지털 비디오 데이터의 각 화소의 그레이 레벨을 제 1 전력 기준치(PR1)와 비교하는 제 1 비교부(122a), 일 프레임의 디지털 비디오 데이터의 각 화소의 그레이 레벨을 제 2 전력 기준치(PR2)를 비교하는 제 2 비교부(122b), 제 1 및 제 2 비교부(122a, 122b)의 출력을 입력받아 디지털 비디오 데이터(RGB)의 그레이 불량 발생에 해당하는 화소를 출력하는 앤드 게이트(AND gate)(122d), 및 제 1 및 제 2 전력 기준치(PR1, PR2) 사이의 불량 그레이 픽셀수를 카운터하는 카운터(122c)를 포함한다. 모드 결정부(124)는 불량 그레이 픽셀수와 제 3 전력 기준치(PR3)를 비교하는 제 3 비교부(124a)와 제 3 비교부(124a)의 비교 결과에 따라 노멀 모드 또는 저전압 모드를 결정하는 먹스(124b)를 포함하여 구성된다.
The calculating
차지 쉐어 회로(CSC)를 "H" 또는 "L"로 선택하기 위한 제 2 선택회로(120b)는 디지털 비디오 데이터의 불량 그레이 화소수와 불량 그레이 허용량인 제 3 쉐어 기준치(CSC)와 비교하여, 비교한 결과를 차지 쉐어 회로(CSC)에 인가하는 것을 제외하고, 제 1 선택회로(120a)와 동일한 구성을 가진다.
The
극성제어신호(POL)를 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 선택하기 위한 제 3 선택회로(120c)는 디지털 비디오 데이터의 불량 그레이 화소수와 불량 그레이 허용량인 제 3 인버젼 기준치(IR3)와 비교하고, 비교결과에 따라 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 설정하고, 이를 소스 구동부(114)에 인가하는 것을 제외하고, 제 1 선택회로(120a)와 동일한 구성을 가진다.
The
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 일 프레임의 디지털 비디오 데이터에 대한 히스토그램이다. 6 and 7 are histograms of digital video data of one frame according to the first embodiment of the present invention.
예를 들어, 일 프레임의 디지털 비디오 데이터는 도 6 및 도 7의 히스토그램에 해당될 수 있다. 도 6의 가로축은 예를 들어 0 내지 63의 값을 가지는 그레이 스케일(grat scale)의 화소값이고, 세로축은 해당 계조의 화소수를 나타낸다. 전력제어회로(PWRC)에 저전압 모드를 적용한 경우, 도 6과 같은 히스토그램 분포를 가지는 디지털 비디오 데이터가 구동모드 선택회로(120)에 입력되면, 제 1 및 제 2 전력 기준치(PR1, PR2) 사이의 그레이 불량 화소수가 불량 허용량을 1000 개로 정의한 제 3 전력 기준치(PR3) 이상이기 때문에, 전력제어회로(PWRC)는 노멀 모드로 구동된다. 이때, 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2) 각각은 "HL" 또는 "LH"로 인가된다.
For example, the digital video data of one frame may correspond to the histograms of FIGS. 6 and 7. 6 is a pixel value of a gray scale having a value of 0 to 63, for example, and the vertical axis represents the number of pixels of the corresponding gray scale. When the low voltage mode is applied to the power control circuit PWRC, when digital video data having a histogram distribution as shown in FIG. 6 is input to the driving
도 7과 같은 히스토그램을 가지는 디지털 비디오 데이터가 구동모드 선택회로(120)에 입력되면, 제 1 및 제 2 전력 기준치(PR1, PR2) 사이의 그레이 불량 화소수가 불량 허용량을 1000 개로 정의한 제 3 전력 기준치(PR3) 이하이기 때문에, 전력제어회로(PWRC)는 저전압 모드로 구동된다. 이때, 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2) 각각은 "LL"로 인가된다.
When digital video data having a histogram as shown in FIG. 7 is input to the driving
본 발명과 같은 구동모드 선택회로(120)에 의해, 밝기가 밝거나 어두운 영상의 경우, 전력제어회로(PWRC) 및 차지 쉐어 회로(CSC)를 로우로 설정하고, 극성제어신호(POL)를 컬럼 인버젼으로 설정하는 저전압 구동모드로 소스 구동부(114)를 구동시킬 수 있고, 중간정도의 밝기를 가지는 영상의 경우, 전력제어회로(PWRC) 및 차지 쉐어 회로(CSC)를 하이로 설정하고, 극성제어신호(POL)를 2 도트 인버젼으로 설정하는 노멀 모드로 소스 구동부(114)를 구동시킬 수 있다.
According to the driving
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법에 대한 순서도이다. 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(110)의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.
8 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention. The driving method of the liquid
제 1 단계(S01)와 같이, 소스 구동부(114)의 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)와 차지 쉐어 회로(CSC) 각각에 저전압 모드인 "LL" 및 "L"를 인가하고, 인버젼(inversion) 모드를 컬럼 인버젼으로 설정하여, 그레이 스케일(gary scale)의 불량 발생 범위 및 불량 화소수의 허용량을 추출하고, 이를 저장부(130)에 기억시킨다.
As in the first step S01, the low voltage modes “LL” and “L” are applied to each of the first and second power control circuits PWRC1 and PWRC2 and the charge share circuit CSC of the
제 2 단계(SO2)와 같이, 구동모드 선택회로에 입력되는 디지털 비디오 데이터의 히스토그램 분석을 통하여, 그레이 스케일의 불량 발생 범위 및 불량 화소수를 저장부(130)에 저장된 기준치와 비교하여 전력제어회로를 "HL/LH" 또는 "LL", 차지 쉐어 회로를 "H" 또는 "L", 극성제어신호(POL)를 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 설정하여, 저전압 모드 또는 노멀 모드로 소스 구동부(114)를 구동시킨다.
As in the second step SO2, through the histogram analysis of the digital video data input to the driving mode selection circuit, the power control circuit is compared with the reference range stored in the
본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 프레임 단위로 구분한 화상의 속성에 따라 소스 구동부(114)의 구동모드를 자동적으로 가변시켜서 전력소비를 줄일 수 있다. 그런데, 일반적으로 프레임 단위의 화상에는 밝기가 밝거나 어두운 영상의 조합과 중간정도의 밝기를 가지는 영상이 혼합되어 존재할 수 있다. 다시 말하면, 하나의 프레임에 블랙(black)과 화이트(white)의 조합 패턴과 그레이 패턴(gray pattern)이 혼합되어 존재할 수 있다.
In the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention, power consumption may be reduced by automatically changing the driving mode of the
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프레임 단위로 분석한 화상의 모식도이다. 9A and 9B are schematic diagrams of images analyzed in units of frames according to the first embodiment of the present invention.
프레임 단위의 화상은 도 9a와 같이, 블랙 및 화이트의 조합패턴(152)으로 구성되는 경우와 도 9b와 같이, 블랙 및 화이트의 조합패턴(152)과 그레이 패턴(154)으로 구분되는 경우를 포함할 수 있다.
The image in a frame unit includes a case where the
도 9a와 같이, 블랙 및 화이트의 조합패턴(152)으로 구성되는 경우에는 통상적으로 화소정보의 불량 화소수가 기준치 이하이므로, 도 4에서 도시한 소스 구동부(114)의 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)와 차지 쉐어 회로(CSC) 각각에 저전압 모드인 "LL' 및 "L"을 인가하고, 컬럼 인버젼 모드로 설정하여 소비전력을 감소시킬 수 있다.
As shown in FIG. 9A, when the
도 9b와 같이, 블랙 및 화이트의 조합패턴(152)과 그레이 패턴(154)으로 구분되는 경우, 전체적으로 화소정보의 불량 화소수가 기준치 이상이거나, 또는 전체적으로 화소정보의 불량 화소수가 기준치 이하일지라도 그레이 스케일의 불량 발생 범위를 벗어날 수 있다. 이러한 경우에도, 블랙 및 화이트의 조합패턴(152)으로 구성된 부분은 화소정보의 불량 화소수가 기준치 이하일 수 있다. 그러나, 도 9b의 경우에 있어서, 프레임 단위로 구분하여 화상의 속성을 분석하기 때문에, 도 4에서 도시한 소스 구동부(114)의 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)와 차지 쉐어 회로(CSC) 각각에 저전압 모드인 "HL/LH' 및 "H"을 인가하여야 한다.
As shown in FIG. 9B, when the black and
제 2 2nd 실시예Example
디지털 비디오 데이터를 프레임 단위로 구분하여 화상을 속성을 분석하는 본 발명의 제 1 실시예와 다르게, 본 발명의 제 2 실시예에서는 디지털 비디오 데이터를 라인단위로 구분한 화상의 속성에 따라 소스 구동부의 구동모드를 자동적으로 가변시켜서 전력소비를 줄일 수 있는 액정표시장치를 제안한다. 그리고, 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 제 2 실시예와 중복되는 제 1 실시예의 도면을 인용하고, 동일한 구성요소에 대해서는 동일 도면부호를 사용한다.
Unlike the first embodiment of the present invention, in which digital video data is divided in units of frames to analyze an attribute of an image, in the second embodiment of the present invention, the source driving unit is configured according to the attributes of an image in which digital video data is divided in units of lines. A liquid crystal display device capable of reducing power consumption by automatically changing a driving mode is proposed. For convenience of description, the drawings of the first embodiment that overlap with the second embodiment of the present invention are referred to, and the same reference numerals are used for the same components.
본 발명의 제 2 실시예의 액정표시장치는 제 1 실시예의 도 3 내지 도 5와 동일한 구성을 가지고 있고, 다만, 본 발명의 제 1 실시예에서는, 도 4의 구동모드 선택회로(120)가 디지털 비디오 데이터를 프레임 단위로 분석하여 화상의 속성을 구분하지만, 본 발명의 제 2 실시예에서는, 도 4의 구동모드 선택회로(120)가 디지털 비디오 데이터를 수평 라인 단위로 분석하여 화상의 속성을 구분한다는 점에서 차이가 있다.
The liquid crystal display device of the second embodiment of the present invention has the same configuration as that of Figs. 3 to 5 of the first embodiment, except that the driving
도 4를 참조하면, 구동모드 선택회로(120)는 입력되는 디지털 비디오 데이터를 라인 단위로 분석하여 화상의 속성을 구분하고, 분석결과에 기반하여 전력제어회로(PWRC)를 하이(High) 또는 로우(Low)로 선택하기 위한 제 1 선택신호, 차지 쉐어 회로(CSC)를 하이(High) 또는 로우(Low)로 선택하기 위한 제 2 선택회로, 및 극성제어신호(POL)를 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 선택하기 위한 제 3 선택회로를 포함하는 구동모드 선택신호를 생성한다.
Referring to FIG. 4, the driving
저장부(130)에 저장된 화상정보의 기준치는 소스 구동부(114)를 저전압 모드로 설정한 경우의 실측 데이터로부터 구할 수 있다. 다시 말하면, 소스 구동부(114)의 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)와 차지 쉐어 회로(CSC) 각각에 저전압 모드인 "LL" 및 "L"을 인가하고, 컬럼 인버젼으로 설정하여 구동한 후, 표시되는 라인단위의 화상을 분석하여, 그레이 스케일(gary scale)의 불량 발생 범위 및 불량 화소 허용량을 결정한다.
The reference value of the image information stored in the
구동모드 선택회로(120)는 입력되는 디지털 비디오 데이터를 라인 단위로 분석하여 화상의 속성을 구분하고, 분석결과에 기반한 그레이 스케일의 불량 발생 범위에서 불량 화소수를 저장부(130)에 입력된 기준치를 비교하여, 화상정보의 불량 화소수가 기준치 이상이면 소스 구동부(114)를 노멀 모드로 구동하고, 화상정보의 불량 화소수가 기준치 이하이면 소스 구동부(114)를 저전압 모드로 구동시킨다.
The driving
소스 구동부(114)의 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)와 차지 쉐어 회로(CSC) 각각에 저전압 모드인 "LL" 및 "L"를 인가하고, 인버젼(inversion) 모드를 컬럼 인버젼으로 설정하여, 그레이 스케일(gary scale)의 불량 발생 범위 및 불량 화소수의 허용량을 결정할 수 있다.
The low voltage mode “LL” and “L” are applied to each of the first and second power control circuits PWRC1 and PWRC2 and the charge share circuit CSC of the
예를 들어, 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2) 각각에 저전압 모드인 "LL"를 인가했을 때, 라인 단위의 화상에 있어서 그레이 스케일의 불량 발생 범위 및 불량 화소수의 허용량 각각을 15 내지 40 그레이, 및 20 개 픽셀로 결정할 수 있다. 이때, 그레이 스케일의 불량 발생 범위인 15 내지 40에서, 하한치 및 상한치인 15 및 40 그레이 각각을 제 1 및 제 2 전력 기준치(PR1, PR2)로 설정하고, 불량 화소수의 허용량인 20 개를 제 3 전력 기준치(PR3)로 설정한다.
For example, when " LL " which is a low voltage mode is applied to each of the first and second power control circuits PWRC1 and PWRC2, the defective generation range of gray scale and the allowable amount of defective pixels in the line-by-line image are respectively determined. 15 to 40 gray, and 20 pixels. At this time, in the defective generation range of
차지 쉐어 회로(CSC)에 저전압 모드인 "L"를 인가했을 때, 그레이 스케일의 불량 발생 범위 및 불량 화소수의 허용량 각각을 15 내지 35 그레이 및 20 개 픽셀로 결정할 수 있다. 이때, 그레이 스케일의 불량 발생 범위인 15 내지 35에서, 하한치 및 상한치인 15 및 35 그레이 각각을 제 1 및 제 2 쉐어 기준치(SR1, SR2)로 설정하고, 불량 화소수의 허용량인 20 개를 제 3 쉐어 기준치(SR3)로 설정한다.
When the low voltage mode " L " is applied to the charge share circuit CSC, the allowable amount of the defective color generation range and the number of defective pixels on the gray scale can be determined to be 15 to 35 gray and 20 pixels, respectively. At this time, in the defective generation range of
컬럼 인버젼으로 설정한 경우, 그레이 스케일의 불량 발생 범위 및 불량 화소수의 허용량 각각을 15 내지 35 그레이 및 20 개 픽셀로 결정할 수 있다. 이때, 그레이 스케일의 불량 발생 범위인 15 내지 35에서, 하한치 및 상한치인 15 및 35 그레이 각각을 제 1 및 제 2 인버젼 기준치(IR1, IR2)로 설정하고, 불량 화소수의 허용량인 20 개를 제 3 인버젼 기준치(IR3)로 설정한다.
When the column inversion is set, the allowable amount of the defective generation range of the gray scale and the number of defective pixels can be determined to be 15 to 35 gray and 20 pixels, respectively. At this time, in the defective generation range of
소스 구동부(114)의 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)와 차지 쉐어 회로(CSC) 각각에 저전압 모드인 "LL" 및 "L"를 인가하고, 인버젼(inversion) 모드를 컬럼 인버젼으로 설정하여, 실험결과인 제 1 내지 제 3 전력 기준치(PR1, PR2, PR3), 제 1 내지 제 3 쉐어 기준치(SR1, SR2, SR3), 및 제 1 내지 제 3 인버젼 기준치(IR1, IR2, IR3)를 저장부(130)에 입력한다. 그리고, 실험결과인 제 1 내지 제 3 전력 기준치(PR1, PR2, PR3), 제 1 내지 제 3 쉐어 기준치(SR1, SR2, SR3), 및 제 1 내지 제 3 인버젼 기준치(IR1, IR2, IR3)의 수치는 단시 예시에 불과한 것으로, 필요에 따라 다른 값으로 사용할 수 있다.
The low voltage mode “LL” and “L” are applied to each of the first and second power control circuits PWRC1 and PWRC2 and the charge share circuit CSC of the
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화상의 모식도이고, 도 11a 및 도 11b는 도 10의 화상을 라인 단위로 분석한 디지털 비디오 데이터에 대한 히스토그램이다.
FIG. 10 is a schematic diagram of an image according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 11A and 11B are histograms of digital video data obtained by analyzing the image of FIG. 10 on a line basis.
도 10과 같이, 하나의 화면에 구현되는 화상은 블랙 및 화이트의 조합패턴(252)과 그레이 패턴(254)으로 구성될 수 있다. 도 10에서 도시한 조합패턴(252)에 해당하는 라인 단위의 디지털 비디오 데이터는 도 11a의 히스토그램에 해당되고, 도 10에서 도시한 그레이 패턴(254)에 해당하는 라인 단위의 디지털 비디오 데이터는 도 11b의 히스토그램에 해당될 수 있다.
As illustrated in FIG. 10, an image implemented on one screen may include a
도 11a에서, 가로축은 예를 들어 0 내지 63의 값을 가지는 그레이 스케일(grat scale)의 화소값이고, 세로축은 해당 계조의 화소수를 나타낸다. 블랙 및 화이트의 조합패턴(152)에 해당되는 라인 단위의 화상에 전력제어회로(PWRC)에 저전압 모드를 적용한 경우, 도 11a과 같은 히스토그램 분포를 가지는 디지털 비디오 데이터가 구동모드 선택회로(120)에 입력되면, 제 1 및 제 2 전력 기준치(PR1, PR2) 사이의 그레이 불량 화소수가 불량 허용량을 20 개로 정의한 제 3 전력 기준치(PR3) 이하이기 때문에, 전력제어회로(PWRC)는 저전압 모드로 구동된다. 이때, 블랙 및 화이트의 조합패턴(252)에 해당하는 라인 단위의 화상을 구현하기 위하여 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2) 각각은 "LL"로 인가된다.
In FIG. 11A, the horizontal axis is a pixel value of a gray scale having a value of, for example, 0 to 63, and the vertical axis represents the number of pixels of the corresponding gray level. When the low voltage mode is applied to the power control circuit PWRC in the line unit image corresponding to the
도 11b와 같은 히스토그램을 가지는 디지털 비디오 데이터가 구동모드 선택회로(120)에 입력되면, 제 1 및 제 2 전력 기준치(PR1, PR2) 사이의 그레이 불량 화소수가 불량 허용량을 20 개로 정의한 제 3 전력 기준치(PR3) 이상이기 때문에, 전력제어회로(PWRC)는 노멀 모드로 구동된다. 이때, 그레이 패턴(254)에 해당하는 라인 단위의 화상을 구현하기 위하여 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2) 각각은 "HL" 또는 "LH"로 인가된다.
When digital video data having a histogram as shown in FIG. 11B is input to the driving
본 발명의 제 2 실시예에서는 디지털 비디오 데이터를 라인 단위로 분석하여 화상의 속성을 구분하는 구동모드 선택회로(120)에 의해, 밝기가 밝거나 어두운 라인 단위의 영상의 경우, 전력제어회로(PWRC) 및 차지 쉐어 회로(CSC)를 로우로 설정하고, 극성제어신호(POL)를 컬럼 인버젼으로 설정하는 저전압 구동모드로 소스 구동부(114)를 구동시킬 수 있고, 중간정도의 밝기를 가지는 영상의 경우, 전력제어회로(PWRC) 및 차지 쉐어 회로(CSC)를 하이로 설정하고, 극성제어신호(POL)를 2 도트 인버젼으로 설정하는 노멀 모드로 소스 구동부(114)를 구동시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시예에서는 디지털 비디오 데이터를 라인 단위로 구분한 화상의 속성에 따라 소스 구동부의 구동모드를 자동적으로 가변시켜서 전력소비를 줄일 수 있다.
In the second embodiment of the present invention, the drive
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법에 대한 순서도이다. 도 3 내지 도 5 및 도 10 내지 도 11b을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(110)의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.
12 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display according to a second embodiment of the present invention. The driving method of the liquid
제 1 단계(S01)와 같이, 소스 구동부(114)의 제 1 및 제 2 전력제어회로(PWRC1, PWRC2)와 차지 쉐어 회로(CSC) 각각에 저전압 모드인 "LL" 및 "L"를 인가하고, 컬럼 인버젼으로 설정하여, 화상을 라인 단위로 구분하여 그레이 스케일(gary scale)의 불량 발생 범위 및 불량 화소수의 허용량을 추출하고, 이를 저장부(130)에 기억시킨다.
As in the first step S01, the low voltage modes “LL” and “L” are applied to each of the first and second power control circuits PWRC1 and PWRC2 and the charge share circuit CSC of the
제 2 단계(SO2)와 같이, 구동모드 선택회로에 입력되는 디지털 비디오 데이터의 히스토그램 분석을 통하여, 라인 단위로 그레이 스케일의 불량 발생 범위 및 불량 화소수를 저장부(130)에 저장된 기준치와 비교하여 전력제어회로를 "HL/LH" 또는 "LL", 차지 쉐어 회로를 "H" 또는 "L", 극성제어신호(POL)를 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 설정하여, 저전압 모드 또는 노멀 모드로 소스 구동부(114)를 구동시킨다. As in the second step SO2, through the histogram analysis of the digital video data input to the driving mode selection circuit, the generation range of the gray scale and the number of the defective pixels are compared with the reference value stored in the
Claims (11)
상기 다수의 데이터 배선 및 상기 다수의 게이트 배선 각각에 데이터 및 게이트의 제어신호와 전원신호를 공급하고 전력제어회로 및 차지 쉐어 회로를 포함하는 소스 구동부;
상기 소스 구동부가 상기 전력제어회로 및 상기 차지 쉐어 회로가 저전력 모드로 동작하는 경우, 불량이 발생하는 제 1 및 제 2 그레이 구간과, 상기 제 1 및 제 2 그레이 구간 각각에서 허용될 수 있는 상기 전력제어회로 및 상기 차지 쉐어 회로 각각에 대한 그레이 불량 화소수인 전력 기준치 및 쉐어 기준치가 입력된 저장부;
디지털 비디오 데이터가 입력되고, 상기 제 1 및 제 2 그레이 구간에 해당하는 상기 디지털 비디오 데이터의 그레이 불량 화소수를 상기 전력 기준치 및 상기 쉐어 기준치 각각과 비교하여, 상기 전력제어회로 및 상기 차지 쉐어 회로 각각를 "H" 또는 "L" 로 설정하는 구동모드 선택회로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
A liquid crystal panel including a plurality of data lines, a plurality of gate lines, and a plurality of liquid crystal cells;
A source driver which supplies data and gate control signals and power signals to each of the plurality of data lines and the plurality of gate lines, and includes a power control circuit and a charge share circuit;
When the source driver operates the power control circuit and the charge share circuit in a low power mode, the power that is allowed in each of the first and second gray periods in which a failure occurs and the first and second gray periods, respectively. A storage unit to which a power reference value and a share reference value, which are the number of gray defective pixels, for each of the control circuit and the charge share circuit are input;
The digital video data is input, and the number of gray defective pixels of the digital video data corresponding to the first and second gray periods is compared with the power reference value and the share reference value, respectively, so that each of the power control circuit and the charge share circuit is determined. A drive mode selection circuit which sets to "H" or "L";
Liquid crystal display comprising a.
상기 저장부에, 상기 소스 구동부가 컬럼 인버젼으로 동작하는 경우 불량이 발생하는 제 3 그레이 구간과, 상기 제 3 그레이 구간에서 허용될 수 있는 그레이 불량 화소수인 인버젼 기준치가 입력되고, 상기 구동모드 선택회로에, 상기 제 3 그레이 구간에서 발생한 상기 디지털 비디오 데이터의 그레이 불량 화소수를 상기 인버젼 기준치와 비교하여, 상기 소스 구동부에 극성제어신호로 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 1,
In the storage unit, a third gray period in which a failure occurs when the source driver operates in a column inversion, and an inversion reference value, which is the number of gray defective pixels that can be allowed in the third gray period, is input, and the driving is performed. The mode selection circuit compares the number of gray defective pixels of the digital video data generated in the third gray period with the inversion reference value, and applies a column inversion or two dot inversion signal as a polarity control signal to the source driver. Liquid crystal display device characterized in that.
상기 구동모드 선택회로는,
상기 전력제어회로를 "H" 또는 "L"로 선택하기 위한 제 1 선택회로, 상기 차지 쉐어 회로를 "H" 또는 "L"로 선택하기 위한 제 2 선택회로, 및 극성제어신호를 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 선택하기 위한 제 3 선택회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 2,
The drive mode selection circuit,
A first selection circuit for selecting the power control circuit as "H" or "L", a second selection circuit for selecting the charge share circuit as "H" or "L", and a column control version of the polarity control signal Or a third selection circuit for selecting with 2 dot inversion.
상기 제 1 선택회로는,
실시간으로 입력되는 상기 디지털 비디오 데이터를 분석하여 불량이 발생하는 상기 제 1 그레이 구간의 하한치 및 상한치인 제 1 및 제 2 기준치 사이의 상기 그레이 불량 픽셀수를 연산하는 연산부;
상기 디지털 비디오 데이터의 상기 그레이 불량 픽셀수와 상기 그레이 불량 화소수의 허용량인 제 3 기준치를 비교하고, 상기 디지털 비디오 데이터의 상기 그레이 불량 화소수에 따라 상기 전력제어회로에 "H" 또는 "L"의 인가를 결정하는 모드 결정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 3, wherein
The first selection circuit,
An operation unit configured to analyze the digital video data input in real time and calculate the number of gray defective pixels between first and second reference values, which are a lower limit and an upper limit of the first gray section in which a defect occurs;
The third reference value, which is the allowable amount of the gray defective pixels of the digital video data and the gray defective pixels, is compared, and "H" or "L" is applied to the power control circuit according to the gray defective pixels of the digital video data. A mode determination unit to determine whether to apply;
Liquid crystal display comprising a.
상기 제 2 선택회로는,
실시간으로 입력되는 상기 디지털 비디오 데이터를 분석하여 불량이 발생하는 상기 제 2 그레이 구간의 하한치 및 상한치인 제 1 및 제 2 기준치 사이의 상기 그레이 불량 화소수를 연산하는 연산부;
상기 디지털 비디오 데이터의 상기 그레이 불량 화소수와 상기 그레이 불량 화소수의 허용량인 제 3 기준치를 비교하고, 상기 디지털 비디오 데이터의 상기 그레이 불량 화소수에 따라, 상기 차지 쉐어 회로에 "H" 또는 "L"의 인가를 결정하는 모드 결정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 3, wherein
The second selection circuit,
A calculator configured to analyze the digital video data input in real time and calculate the number of gray defective pixels between first and second reference values, which are a lower limit and an upper limit of the second gray section in which a defect occurs;
A third reference value, which is an allowable amount of the gray defective pixels of the digital video data and the number of gray defective pixels, is compared, and according to the gray defective pixels of the digital video data, an "H" or "L" value is assigned to the charge share circuit. A mode determination unit for determining the application of "
Liquid crystal display comprising a.
상기 제 3 선택회로는,
실시간으로 입력되는 상기 디지털 비디오 데이터를 분석하여 불량이 발생하는 상기 제 3 그레이 구간의 하한치 및 상한치인 제 1 및 제 2 기준치 사이의 상기 그레이 불량 화소수를 연산하는 연산부;
상기 디지털 비디오 데이터의 상기 그레이 불량 화소수와 상기 그레이 불량 화소수의 허용량인 제 3 기준치를 비교하고 상기 디지털 비디오 데이터의 상기 그레이 불량 화소수에 따라, 극성제어신호를 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 설정하는 모드 결정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 3, wherein
The third selection circuit,
An operation unit configured to analyze the digital video data input in real time and calculate the number of gray defective pixels between first and second reference values, which are a lower limit and an upper limit of the third gray section in which a defect occurs;
A third reference value, which is an allowable amount of the gray defective pixels and the gray defective pixels of the digital video data, is compared and the polarity control signal is column inversion or two dot inversion according to the gray defective pixels in the digital video data. A mode determination unit to set to;
Liquid crystal display comprising a.
상기 저장부는 EEPROM을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 1,
And the storage unit uses EEPROM.
상기 구동모드 선택회로에 입력되는 상기 디지털 비디오 데이터는 프레임 단위 또는 라인 단위인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method according to any one of claims 1 to 7,
And the digital video data input to the driving mode selection circuit is in units of frames or lines.
상기 전력제어회로 및 상기 차지 쉐어 회로 각각에 "L"를 인가하여 불량이 발생하는 제 1 및 제 2 그레이 구간을 설정하고, 상기 제 1 및 제 2 그레이 구간의 불량 그레이 화소수에 대한 불량 허용량인 제 1 및 제 2 기준치를 저장부에 입력하는 단계;
구동모드 선택회로에 입력되는 디지털 비디오 데이터에서 상기 그레이 구간에 해당하는 불량 그레이 화소수를 상기 제 1 및 제 2 기준치와 비교하여, 상기 전력제어회로 및 상기 차지 쉐어 회로 각각를 "L" 또는 "H"로 설정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
A liquid crystal panel including a plurality of data lines, a plurality of gate lines, and a plurality of liquid crystal cells, and supplying control signals and power signals of data and gates to the plurality of data lines and the plurality of gate lines, respectively, A driving method of a liquid crystal display device comprising a source driver including a charge share circuit,
"L" is applied to each of the power control circuit and the charge share circuit to set first and second gray sections in which a defect occurs, and is a defective allowance for the number of defective gray pixels in the first and second gray sections. Inputting the first and second reference values into the storage;
In the digital video data inputted to the driving mode selection circuit, the number of defective gray pixels corresponding to the gray section is compared with the first and second reference values, so that the power control circuit and the charge share circuit are each “L” or “H”. Setting to;
Method of driving a liquid crystal display device comprising a.
극성제어신호로 컬럼 인버젼 신호를 인가하여 불량이 발생하는 상기 제 3 그레이 구간을 설정하고, 상기 제 3 그레이 구간의 불량 그레이 화소수에 대한 불량 허용량인 제 3 기준치를 저장부에 입력하는 단계와, 상기 구동모드 선택회로에 입력되는 상기 디지털 비디오 데이터에서 상기 그레이 구간에 해당하는 불량 그레이 화소수를 상기 제 3 기준치와 비교하여, 상기 극성제어신호로 컬럼 인버젼 또는 2 도트 인버젼으로 선택하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
The method of claim 9,
Applying a column inversion signal as a polarity control signal to set the third gray period in which a failure occurs, and inputting a third reference value, which is a defective allowance for the number of defective gray pixels in the third gray period, to a storage unit; And comparing the number of defective gray pixels corresponding to the gray interval in the digital video data input to the driving mode selection circuit with the third reference value and selecting the column inversion or the two dot inversion as the polarity control signal. Method of driving a liquid crystal display device further comprising.
상기 구동모드 선택회로에 입력되는 상기 디지털 비디오 데이터는 프레임 단위 또는 라인 단위인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.The method according to claim 9 or 10,
And the digital video data input to the driving mode selection circuit is in units of frames or lines.
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