KR20140126149A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 데이터선과 연결되어 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부; 상기 게이트선과 연결되어 게이트 온 전압을 순차적으로 게이트 구동부; 및 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하며, 상기 신호 제어부는 동영상인 경우에는 동영상 주파수로 표시하며, 정지 영상인 경우에는 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 주파수 또는 10Hz 이하의 초 저주파수로 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 동작시키는 표시 장치 및 그 구동 방법에 대한 것이다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소비 전력을 줄일 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

오늘날 널리 이용되는 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 휴대폰 등에는 표시 장치가 필요하다. 표시 장치에는 음극선관 표시 장치, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 등이 있다.

이러한 표시 장치는 표시 패널 및 신호 제어부를 포함한다. 신호 제어부는 외부로부터 인가받은 영상 신호와 함께 표시 패널을 구동하기 위한 제어 신호를 생성하여 표시 패널로 전송하여 표시 장치를 구동한다.

표시 패널이 표시하는 화상은 크게 정지 영상과 동영상으로 구분된다. 표시 패널은 1초당 여러 개의 프레임을 나타내고, 이때 각 프레임이 가진 영상 데이터가 동일하면 정지 영상을 표시하게 된다. 또한, 각 프레임이 가진 영상 데이터가 상이하면 동영상을 표시하게 된다.

이때, 신호 제어부는 표시 패널이 동영상을 표시할 때뿐만 아니라 정지 영상을 표시할 때에도 그래픽 처리 장치로부터 동일한 영상 데이터를 매 프레임마다 전송받게 되어 소비 전력이 많이 소비된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 소비 전력을 줄일 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 데이터선과 연결되어 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부; 상기 게이트선과 연결되어 게이트 온 전압을 순차적으로 게이트 구동부; 및 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하며, 상기 신호 제어부는 동영상인 경우에는 동영상 주파수로 표시하며, 정지 영상인 경우에는 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 주파수 또는 10Hz 이하의 초 저주파수로 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 동작시킨다.

상기 동영상 주파수가 60Hz일 때, 상기 정지 영상 주파수는 30Hz 이상 40Hz이하일 수 있다.

상기 신호 제어부는 외부로부터 PSR 신호를 인가받아 표시하는 화상이 동영상인지 정지 영상인지 확인할 수 있다.

표시하는 화면이 텍스트 화면인 경우 상기 신호 제어부가 상기 초 저주파수로 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 동작시킬 수 있다.

상기 텍스트 화면인지 여부는 입력 데이터 중 한 프레임의 데이터를 계조를 기준으로 저계조 영역, 중간 계조 영역 및 고계조 영역 중 어느 영역에 포함된 데이터인지 나누고, 상기 저계조 영역과 상기 고계조 영역에 일정 비율 이상의 데이터가 포함되어 있는지 판단하여 결정될 수 있다.

상기 텍스트 화면인지 여부는 입력 데이터 중 특정 개수 이상의 데이터를 가지는 주요 계조가 몇 개인지 파악하고 그 개수가 일정 수 이하인지를 판단하여 결정될 수 있다.

상기 신호 제어부는 상기 텍스트 화면인지 여부를 파악하고 구동 주파수 및 레지스터값을 선택하는 구동 조건 설정부를 포함할 수 있다.

상기 구동 조건 설정부는 입력 데이터 중 한 프레임의 데이터를 계조를 기준으로 저계조 영역, 중간 계조 영역 및 고계조 영역 중 어느 영역에 포함된 데이터인지 나누고, 상기 저계조 영역과 상기 고계조 영역에 일정 비율 이상의 데이터가 포함되어 있는지 판단하여 상기 텍스트 화면인지를 파악하는 히스토그램 체크부; 상기 입력 데이터 중 특정 개수 이상의 데이터를 가지는 주요 계조가 몇 개인지 파악하고 그 개수가 일정 수 이하인지를 판단하여 결정하여 상기 텍스트 화면인지를 파악하는 그레이 체크부; 상기 히스토그램 체크부 및 상기 그레이 체크부의 출력을 전달받아 AND 연산 또는 OR 연산을 수행하는 병합부; 상기 병합부의 출력에 따라서 구동 주파수를 선택하는 주파수 선택부; 및 선택된 상기 구동 주파수에 따라서 레지스터값을 선택하는 레지스터 선택부를 포함할 수 있다.

상기 구동 조건 설정부는 입력 데이터 중 한 프레임의 데이터를 계조를 기준으로 저계조 영역, 중간 계조 영역 및 고계조 영역 중 어느 영역에 포함된 데이터인지 나누고, 상기 저계조 영역과 상기 고계조 영역에 일정 비율 이상의 데이터가 포함되어 있는지 판단하여 상기 텍스트 화면인지를 파악하는 히스토그램 체크부; 상기 입력 데이터 중 특정 개수 이상의 데이터를 가지는 주요 계조가 몇 개인지 파악하고 그 개수가 일정 수 이하인지를 판단하여 결정하여 상기 텍스트 화면인지를 파악하는 그레이 체크부; 상기 히스토그램 체크부 및 상기 그레이 체크부의 출력을 전달받아 AND 연산 또는 OR 연산을 수행하는 병합부; 상기 병합부의 출력 및 상기 그레이 체크부에서 인가받은 주 계조의 값에 따라서 구동 주파수를 선택하는 주파수 선택부; 및 선택된 상기 구동 주파수에 따라서 레지스터값을 선택하는 레지스터 선택부를 포함할 수 있다.

상기 구동 조건 설정부는 상기 텍스트 화면이 표시되더라도 공간 주파수에 따라서 상기 초 저주파수로 구동하지 않도록 할 수 있다.

상기 구동 조건 설정부는 상기 공간 주파수를 추출하는 공간 주파수 분석부; 상기 추출된 공간 주파수에 따라서 사용자의 대비비 인지 정도를 파악하는 시력 적용부; 상기 대비비 인지 정도에 기초하여 구동 주파수를 선택하는 주파수 선택부; 및 선택된 상기 구동 주파수에 따라서 레지스터값을 선택하는 레지스터 선택부를 포함할 수 있다.

상기 표시 장치는 카메라를 더 포함하며, 상기 카메라는 사용자와 상기 표시 장치간의 거리를 측정하여 상기 구동 조건 설정부의 상기 공간 주파수 분석부로 전달하며, 측정된 상기 거리는 상기 공간 주파수 분석부에서 상기 공간 주파수를 파악하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 입력 데이터를 인가받는 단계; 상기 입력 데이터를 분석하여 동영상, 정지 영상 및 텍스트 화면 중 하나로 분류하는 단계; 상기 동영상인 경우에는 동영상 주파수를 구동 주파수로 선택하고, 상기 정지 영상인 경우에는 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 주파수를 상기 구동 주파수로 선택하고, 상기 텍스트 화면인 경우에는 10Hz이하의 초 저주파수를 상기 구동 주파수로 선택하는 단계; 및 선택된 상기 구동 주파수에 따라서 레지스터값을 선택하는 단계를 포함한다.

상기 동영상 주파수가 60Hz일 때, 상기 정지 영상 주파수는 30Hz 이상 40Hz이하일 수 있다.

상기 입력 데이터를 인가받는 단계에서 PSR 신호를 함께 인가 받으며, 상기 입력 데이터를 분석하는 단계는 상기 PSR 신호에 의하여 상기 입력 데이터가 상기 동영상인지 상기 정지 영상인지 분류할 수 있다.

상기 입력 데이터를 분석하는 단계에서 상기 텍스트 화면으로 분류하는 경우는 상기 입력 데이터 중 한 프레임의 데이터를 계조를 기준으로 저계조 영역, 중간 계조 영역 및 고계조 영역 중 어느 영역에 포함된 데이터인지 나누고, 상기 저계조 영역과 상기 고계조 영역에 일정 비율 이상의 데이터가 포함되어 있는지 판단하여 결정할 수 있다.

상기 입력 데이터를 분석하는 단계에서 상기 텍스트 화면으로 분류하는 경우는 상기 입력 데이터 중 특정 개수 이상의 데이터를 가지는 주요 계조가 몇 개인지 파악하고 그 개수가 일정 수 이하인지를 판단하여 결정할 수 있다.

공간 주파수에 따라서 사용자의 대비비 인지 정도를 파악하는 단계를 더 포함하며, 파악된 상기 대비비 인지 정도에 따라서 상기 텍스트 화면인 경우에도 10Hz이하의 초 저주파수를 상기 구동 주파수로 선택하지 않도록 할 수 있다.

상기 공간 주파수는 사용자와 상기 표시 장치간의 거리에 기초하여 정해질 수 있다.

이상과 같이 표시 장치로 입력되는 화상 데이터의 패턴이 텍스트 화면과 같이 10Hz 이하의 초 저주파로 구동해도 화상 품질에 문제가 없는 경우에는 초 저주파로 구동하도록 하여 표시 장치의 소비 전력을 줄인다. 또한, 실시예에 따라서는 공간 주파수에 따른 사용자의 대비비(contrast ratio)를 인지 정도에 따라서 텍스트 화면과 같은 화상 데이터도 초 저주파로 구동하지 않도록 하여 플리커가 사용자에게 시인되지 않도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 제어부 중 구동 조건 설정부의 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히스토그램 체크의 예이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그레이 체크의 예이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 화상을 표시하는 방식을 간략 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 계조에 따른 특성 변화를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 소비 전력의 감소율을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신호 제어부 중 구동 조건 설정부의 블록도이다.
도 14는 도 13의 실시예에서 계조에 따른 구동 주파수를 도시한 그래프이다.
도 15는 공간 주파수에 따른 표시 특성을 도시한 그래프이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신호 제어부 중 구동 조건 설정부의 블록도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 18은 도 17의 실시예에 따른 신호 제어부 중 구동 조건 설정부의 블록도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에 대한 순서도이다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 영상을 표시하는 표시 패널(300), 표시 패널(300)을 구동하는 데이터 구동부(500), 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 및 게이트 구동부(400)를 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다. 또한, 도 1에서는 표시 장치(100)의 외부에 위치하는 그래픽 처리부(GPU; 10)도 도시하고 있다.

그래픽 처리부(10)는 표시 장치(100)에서 표시할 화상에 대한 데이터인 입력 데이터(input data)와 해당 화상이 정지 화상인지 동영상인지를 구분할 수 있는 구분 신호인 PSR(panel self refresh) 신호를 제공한다. PSR 신호는 정지 영상이므로 표시 장치(100)가 스스로 기존 프레임의 영상을 표시하도록 하는 신호일 수 있다.

그래픽 처리부(10)의 입력 데이터 및 PSR 신호를 인가받은 표시 장치(100)는 화상을 표시하는 동작을 하게 되며, 이하에서는 표시 장치(100)의 각 부분에 대하여 상세하게 살펴본다.

먼저 표시 패널(300)을 살펴본다. 이하에서 표시 패널(300)은 액정 표시 패널을 중심으로 설명한다. 하지만, 본 발명이 적용될 수 있는 표시 패널(300)은 액정 표시 패널 외에, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 플라즈마 표시 패널 등 다양한 표시 패널이 사용될 수 있다.

표시 패널(300)은 복수의 게이트선(G1-Gn)과 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 복수의 게이트선(G1-Gn)은 가로 방향으로 연장되어 있으며, 복수의 데이터선(D1-Dm)은 복수의 게이트선(G1-Gn)과 교차하면서 세로 방향으로 연장되어 있다.

하나의 게이트선(G1-Gn) 및 하나의 데이터선(D1-Dm)은 하나의 화소(PX)와 연결되어 있다. 화소(PX)는 매트릭스 형태로 배열되어 있으며, 각 화소(PX)는 박막 트랜지스터, 액정 커패시터 및 유지 커패시터를 포함한다. 박막 트랜지스터의 제어 단자는 하나의 게이트선(G1-Gn)에 연결되며, 박막 트랜지스터의 입력 단자는 하나의 데이터선(D1-Dm)에 연결되며, 박막 트랜지스터의 출력 단자는 액정 커패시터의 일측 단자(화소 전극) 및 유지 커패시터의 일측 단자에 연결된다. 액정 커패시터의 타측 단자는 공통 전극에 연결되며, 유지 커패시터의 타측 단자는 신호 제어부(600)로부터 인가되는 유지 전압(Vcst)을 인가 받는다. 실시예에 따라서는 박막 트랜지스터의 채널층은 비정질 실리콘 또는 폴리 실리콘 일 수 있다.

신호 제어부(600)는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(input data), PSR 신호 및 이의 제어 신호, 예를 들어 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK), 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등에 응답하여 액정 표시 패널(300)의 동작 조건에 적합하게 처리한 후, 영상 데이터(DAT), 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 클록(clock) 신호를 생성하여 출력한다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 전압(Von)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV) 및 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 등을 포함할 수 있다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(TP) 등을 포함할 수 있다.

표시 패널(300)의 복수의 게이트선(G1-Gn)은 게이트 구동부(400)와 연결되어 있으며, 게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터 인가된 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라서 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)을 교대로 게이트선(G1-Gn)에 인가한다. 게이트 온 전압(Von)은 순차적으로 각 게이트선(G1-Gn)에 인가된다.

표시 패널(300)의 복수의 데이터선(D1-Dm)은 데이터 구동부(500)와 연결되어 있으며, 데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터 데이터 제어 신호(CONT2) 및 영상 데이터(DAT)를 전달받는다. 데이터 구동부(500)는 계조 전압 생성부(도시하지 않음)에서 생성된 계조 전압을 이용하여 영상 데이터(DAT)를 데이터 전압으로 변환하고 이를 데이터선(D1-Dm)으로 전달한다.

표시 패널(300)은 신호 제어부(600)의 제어에 따라서 정지 영상과 동영상을 표시할 수 있다. 연속하는 복수의 프레임이 동일한 영상 데이터를 가지고 있으면 정지 영상을 표시하게 되고, 서로 다른 영상 데이터를 가지고 있으면 동영상을 표시하게 된다. 신호 제어부(600)는 정지 영상을 표시할 때 화상을 표시하는 정지 영상 주파수를 동영상을 표시할 때 화상을 표시하는 동영상 주파수보다 낮은 저 주파수로 표시하도록 할 수 있다. 뿐만 아니라 본 발명의 실시예에 따른 신호 제어부(600)에서는 정지 영상 중 일정한 요건에 대응하는 경우에는 정지 영상 주파수보다 더 낮은 10Hz 이하의 초 저주파수로 구동한다. 여기서 일정한 요건은 초 저주파수로 표시 패널(300)을 구동하더라도 표시 품질에 문제가 없는 경우이며, 이하에서는 그 예로 표시 화면에 대부분이 흑색과 백색으로 이루어져 있는 도서나 논문을 표시하는 텍스트 화면을 중심으로 살펴본다. 하지만, 실시예에 따라서는 텍스트 화면의 이외의 화면에서도 초 저주파수로 구동할 수도 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에서는 동영상을 표시할 때에는 동영상 주파수로 구동하고, 정지 영상을 표시할 때에는 정지 영상 주파수로 구동하며, 텍스트 화면에서는 10Hz 이하의 초 저주파수로 구동한다. 이하의 본 실시예에서는 동영상 주파수로는 60Hz를 사용하며, 정지 영상 주파수로는 30Hz를 사용한다.

신호 제어부(600)에서 텍스트 화면에 해당하는지 파악하고 표시 장치(300)의 구동 주파수 및 다양한 초기 레지스터값을 선택하는 구동 조건 설정부(601)에 대하여 도 2를 통하여 살펴본다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 제어부 중 구동 조건 설정부의 블록도이다.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 처리부(10)로부터 입력된 입력 데이터(input data) 및 PSR 신호에 기초하여 정지 영상과 동영상으로 구분하여 정지 영상 주파수 또는 동영상 주파수로 표시 패널(300)을 동작하도록 한다. 이때, 외부로부터 제공되는 구분은 동영상인지 정지 영상인지의 구분뿐이지만, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(100)는 텍스트 화면과 같은 일정 요건의 화면에 대해서는 10Hz 이하의 초 저주파수로도 구동한다. 그러므로 텍스트 화면과 같은 일정 요건의 화면에 대응하는지 확인할 필요가 있으며, 이는 도 2에서 도시된 구동 조건 설정부(601)에서 판단한다.

구동 조건 설정부(601)에서는 표시 패널(300)이 구동될 구동 주파수와 필요한 초기 레지스트값을 결정하며, 데이터 구동부(500)로 전달하기 위하여 입력 데이터(input data)를 영상 데이터(DAT)로 변환하는 처리는 구동 조건 설정부(601)가 아닌 신호 제어부(600)의 다른 부분에서 수행된다. 이에 대해서는 다양한 실시예가 존재하며, 별도로 제한되지 않는다.

이하에서는 구동 조건 설정부(601)에 대하여 상세하게 살펴본다.

구동 조건 설정부(601)는 PSR 신호에 기초하여 동영상인 입력 데이터(input data), 즉, 전 프레임의 입력 데이터와 다른 입력 데이터가 입력되면, 동영상 주파수(60Hz)로 표시 패널(300), 데이터 구동부(500) 및 게이트 구동부(400)가 동작하도록 구동 주파수 및 초기 레지스트값을 선택하여 신호 제어부(600)가 이에 기초하여 표시 패널(300)을 제어하도록 한다.

한편, PSR 신호에 기초하여 정지 영상인 입력 데이터, 즉, 전 프레임의 입력 데이터와 같은 입력 데이터가 입력되면, 정지 영상 주파수(예를 들면, 30Hz이상 40Hz이하의 주파수로 본 실시예에서는 30Hz)로 표시 패널(300), 데이터 구동부(500) 및 게이트 구동부(400)가 동작하도록 구동 주파수 및 초기 레지스트값을 선택하여 신호 제어부(600)가 이에 기초하여 표시 패널(300)을 제어하도록 한다.

또한, PSR 신호에 기초하여 정지 영상인 입력 데이터는 일정한 요건에 해당하는 경우(즉, 텍스트 화면인 경우)에는 정지 영상 주파수보다 낮은 10Hz 이하의 초 저주파수로 구동한다. 텍스트 화면인지 여부는 구동 조건 설정부(601)에서 판단되며, 도 2의 실시예에서는 히스토그램 체크 및 그레이 체크를 통하여 진행된다.

구동 조건 설정부(601)는 입력 데이터가 동영상이 입력되거나 정지 영상이 입력되거나 항상 동작할 수도 있으며, 실시예에 따라서는 정지 영상이 입력된 경우에 한하여 동작할 수도 있다.

이하에서는 도 2의 실시예에 따른 구동 조건 설정부(601)를 상세하게 살펴본다.

구동 조건 설정부(601)는 입력 데이터(input data)가 텍스트 화면인지를 파악하기 위하여 입력 데이터를 전달받는다. 구동 조건 설정부(601)로 입력된 입력 데이터(input data)는 각각 히스토그램 체크부(610) 및 그레이 체크부(620)로 입력된다. 본 실시예에 따른 구동 조건 설정부(601)에서는 히스토그램 체크부(610)에서 진행되는 히스토그램 체크와 그레이 체크부(620)에서 진행되는 그레이 체크를 통하여 텍스트 화면인지를 판단한다. 히스토그램 체크와 그레이 체크에서 모두 텍스트 화면으로 판단된 경우(AND 조건)에 초 저주파 구동용 텍스트 화면으로 판단하거나 두 체크 중 하나만이라도 텍스트 화면으로 판단된 경우(OR 조건)에 초 저주파 구동용 텍스트 화면으로 판단할 수 있다.

먼저, 히스토그램 체크부(610)를 살펴본다.

히스토그램 체크부(610)는 입력 데이터 중 한 프레임의 데이터를 계조를 기준으로 순차적으로 총 3개의 영역(저계조 영역, 중간 계조 영역 및 고계조 영역)으로 구분하고, 이 중 양 끝의 영역인 저계조 영역과 고계조 영역에 일정 비율 이상의 데이터가 포함되어 있는 경우인지를 체크한다. 이와 같이 저계조 영역과 고계조 영역에 일정 비율 이상의 데이터가 분포되어 있는 경우는 흑/백으로 표시되는 부분이 많은 것으로 화면에 표시되는 것의 대부분이 텍스트인 경우를 의미한다. 또한, 3개의 영역으로 나누는 경계값을 조정하면, 저계조 영역과 고계조 영역에 포함되는 데이터의 비율이 변하게 되므로 도서나 논문 등의 텍스트 화면인지 여부를 확인할 수 있다. 구분된 각 영역에 속하는 비율을 이용하여 판단한 결과 텍스트 화면인 경우에는 사용자가 해당 화면을 읽는데 시간이 소요되어 화면을 자주 변동하지 않으므로 10Hz 이하의 초 저주파수로 화면을 표시하더라도 초당 수차례(10회 이하) 화면이 리프레쉬(refresh)되므로 사용자가 화면을 보는데 문제가 없다.

본 발명의 실시예에 따른 히스토그램 체크 방식은 도 3 및 도 4에서도 도시되어 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히스토그램 체크의 예이다.

도 3에서는 한 프레임의 데이터를 계조를 기준으로 1영역(저계조 영역), 2영역(중간 계조 영역), 3영역(고계조 영역) 중 어느 영역에 속하는 지 구분하고 각 영역에 포함된 데이터의 개수를 파악한 도면이다.

도 3에서는 저계조 영역과 고계조 영역을 나누는 기준으로 256개의 계조(0 부터 255계조까지)에서 5계조 및 250계조를 사용하였다. 중간 계조 영역은 6 계조부터 249 계조까지의 넓은 계조 범위를 포함하는데, 이는 텍스트 화면인지를 보다 엄밀하게 구분하기 위하여 설정된 것이다. 이 수치는 실시예에 따라서 변경 가능하다.

도 3의 그래프에서는 한 프레임의 영상 데이터를 각 계조 별로 구분하고 개수로 나타내었지만, 실제 히스토그램 체크에서는 3개의 영역(1영역, 2영역, 3영역)에 각각 포함되어 있는 데이터의 개수만 필요하므로 도 4와 같이 파악할 수 있다. 도 4와 같이 3개의 영역에 포함되어 있는 데이터의 개수를 기준으로 1영역 및 3영역에 속한 데이터의 비율을 기준으로 히스토그램 체크를 진행하여 텍스트 화면에 해당하는지 판단한다.

도 3 및 도 4의 실시예에서는 중간 계조 영역인 2영역에는 데이터가 포함되어 있지 않아서 텍스트 영역임이 명확하다. 하지만, 일부 중간 계조가 포함되더라도 PSR 신호상 정지 영상인 신호이므로 텍스트 화면에 준하여 초 저주파수로 구동할 수 있다. 본 실시예에서는 중간 계조 영역에 속하는 데이터의 수가 한 프레임의 총 데이터의 수의 15% 미만인 경우, 즉, 저계조 영역과 고계조 영역에 포함된 데이터의 수가 한 프레임의 총 데이터 수의 85% 이상인 경우에는 텍스트 화면에 준한다고 판단한다. 하지만 85%의 수치도 실시예에 따라서 변동될 수 있다.

한편, 이하에서는 그레이 체크부(620)를 살펴본다.

도 2를 참고하면, 입력 데이터(input data)는 그레이 체크부(620)로도 입력된다. 그레이 체크부(620)에서는 한 프레임의 데이터 중 특정 개수이상의 데이터를 가지는 주요 계조(dominant gray)가 몇 개인지를 파악하고, 그 개수가 일정 수 이하인 경우에는 텍스트 화면으로 인식한다.

즉, 한 프레임의 데이터 중 다양한 계조(또는 색)를 포함하지 않고, 소수의 계조(또는 색)만 포함된 경우는 도서나 논문과 같은 텍스트 화면으로 볼 수 있어 초 저주파수로 표시하더라도 화상 인식에 문제가 없기 때문이다.

이와 같이 그레이 체크에 대해서는 도 5에서 도시하고 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그레이 체크의 예이다.

도 5에서는 각 계조별로 한 프레임의 데이터 중 해당되는 데이터의 수를 막대 그래프로 도시한 도면이다.

도 5에서의 수평선은 주요 계조인지를 판단하는 기준인 특정 개수를 표시한 선으로 도 5에서는 한 프레임의 전체 데이터 중 0.5%를 기준으로 잡았다. 즉, 도 5의 실시예에서는 특정 개수(전체 데이터 중 0.5%) 이상인 경우에 해당하는 계조를 주요 계조로 보고 그 수를 파악하게 된다.

이와 같이 파악된 주요 계조의 수가 일정 수 이하인 경우에는 텍스트 화면으로 인식하는데 본 실시예에서는 일정 수를 10개로 설정하였다. 도 5의 실시예에서는 특정 개수 이상인 주요 계조의 수가 총 8개이다. 그러므로 텍스트 화면에 대응한다.

일정 수 및 특정 개수에 대해서도 실시예에 따라서 다양한 값을 설정할 수 있다.

다시 도 2를 참고하면, 히스토그램 체크부(610)와 그레이 체크부(620)의 출력이 병합부(630)로 전달된다. 히스토그램 체크부(610)와 그레이 체크부(620)의 출력은 입력된 한 프레임의 입력 데이터가 해당 조건에 따라서 텍스트 화면으로 인정되었는지 아닌지에 대한 신호를 병합부(630)로 출력한다.

병합부(630)는 히스토그램 체크부(610)의 출력과 그레이 체크부(620)의 출력이 모두 텍스트 화면이라는 신호가 인가될 때에만 텍스트 화면이라는 신호를 출력하며, 그 외의 경우에는 모두 텍스트 화면이 아니라는 신호를 출력한다. 즉, 텍스트 화면이라는 신호를 1 이라고 하고, 아닌 경우를 0이라고 할 때 AND 연산을 수행하고 그 결과를 출력한다. 하지만, 실시예에 따라서는 OR 연산을 수행하고 그 결과를 출력할 수 있다. 즉, 병합부(630)는 히스토그램 체크부(610)의 출력과 그레이 체크부(620)의 출력 중 적어도 하나가 텍스트 화면이라는 신호이면 텍스트 화면이라는 신호를 출력하고 그 외의 경우에만 텍스트 화면이 아니라는 신호를 출력할 수 있다.

AND 연산을 수행할 때와 OR 연산을 수행할 때, 히스토그램 체크부(610)와 그레이 체크부(620)에서 설정되어 있는 수치는 서로 다를 수 있다.

그 후 병합부(630)의 출력이 텍스트 화면이라는 신호인 경우에는 주파수 선택부(640)에서는 10Hz 이하의 초 저주파수로 선택한다. 병합부(630)의 출력이 텍스트 화면이 아니라는 신호인 경우에는 주파수 선택부(640)에서는 30Hz 이상 40Hz이하의 설정되어 있는 저주파수로 선택한다.

그 후, 레지스터 선택부(650)에서는 선택된 주파수(초 저주파수 또는 저주파수)에 따라 표시 패널(300)의 다양한 설정값도 선택하여 해당 레지스터값으로 표시 패널(300)이 구동하도록 한다. 레지스터 값으로는 표시 패널(300)의 구동시 필요한 초기 레지스터값을 포함할 수 있다.

주파수 선택부(640)와 레지스터 선택부(650)에서 선택된 구동 주파수와 초기 레지스터값은 신호 제어부(600)에서 표시 패널(300), 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 제어하는데 사용된다.

실시예에 따라서는 주파수 선택부(640)와 레지스터 선택부(650)가 하나의 블록으로 구성될 수도 있다.

한편, PSR 신호에서 동영상인 경우에도 입력 데이터를 도 2의 블록을 지나도록 할 수 있다. 하지만, 히스토그램 체크 및 그레이 체크는 초 저주파 구동이 가능한지를 판단하는 것이므로 동영상인 경우에는 도 2의 블록을 거치지 않고 표시 패널(300)을 동영상 주파수(60Hz)로 구동할 수도 있다.

또한, 신호 제어부(600)에서 데이터 구동부(500)로 전달되는 영상 데이터(DAT)는 도 2의 구동 조건 설정부(601)와 별도의 루트를 통하여 입력 데이터(input data)가 영상 데이터(DAT)로 변환되고 전달된다.

본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(100)에서 동영상을 표시하는 경우, 정지 영상을 표시하는 경우 및 텍스트 화면을 표시하는 경우를 도 6 내지 도 8에서 비교하여 도시하였다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 화상을 표시하는 방식을 간략 도시한 도면이다.

먼저, 도 6에서는 동영상을 표시하는 경우로 60Hz로 구동하여 1초에 60번 화면을 표시하는 것을 간략하게 6개의 화면만 표시하여 나타내었다.

이에 반하여, 도 7에서는 정지 영상을 표시하는 경우로 30Hz로 구동하여 1초에 30번 화면을 표시하는 것을 간략하게 3개의 화면만 표시하여 나타내었다.

마지막으로 도 8에서는 텍스트 화면을 표시하는 경우로 10Hz로 구동하여 1초에 10번 화면을 표시하는 것을 간략하게 1개의 화면만 표시하여 나타내었다.

도 6 내지 도 8에서 도시한 바와 같이 구동 주파수를 낮추어 표시하더라도 문제가 없는 화면은 저주파수나 그보다 더 낮은 초 저주파수로 구동하도록 하여 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

이하에서는 도 9 내지 도 12를 통하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 특성을 살펴본다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 계조에 따른 특성 변화를 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 소비 전력의 감소율을 도시한 도면이다.

먼저, 도 9에서는 텍스트 영상이 아닌 한 프레임의 데이터를 계조 별로 분석한 그래프이다. 도 9에서 도시하고 있는 바와 같이 다양한 계조의 데이터가 모두 포함되어 있다. 이와 같은 영상 데이터는 정지 영상이더라도 중간 계조에서 데이터의 누설(leakage)로 인하여 플리커가 시인될 수 있어 정지 영상 주파수를 낮추는데 한계가 있어 30Hz 이상의 저주파수로 구동한다.

하지만, 도서나 논문과 같은 텍스트 화면은 대부분의 계조값이 화이트와 블랙으로 이루어져 있어 고계조와 저계조 값을 가지므로 데이터의 누설이 적고, 초 저주파수로도 구동하더라도 플리커가 시인되지 않는다.

여기서 데이터의 누설(leakage)는 도 10 및 도 11을 통하여 살펴본다.

먼저, 도 10에서는 전압에 따른 투과율의 그래프가 도시되어 있다.

도 10에서 도시하고 있는 바와 같이 저전압 영역(저계조)이나 고전압 영역(고계조)과 달리 중간 영역(중간 계조)에서는 곡선의 기울기가 큰 것을 알 수 있다. 즉, 중간 영역에서만 전압의 변화에 대하여 투과율의 변화가 크다.

일반적으로 액정 표시 장치는 액정 커패시터에 충전된 전압이 시간이 지날수록 누설 전류에 의하여 감소한다. 특히, 저주파 구동일 경우 액정 커패시터의 일단(또는 화소 전극)에 충전된 전압이 누설되는 시간이 길어지게 되어 화소 전극의 전압 변화가 커진다. 이와 같은 전압의 변화는 고계조 영역이나 저계조 영역에서는 휘도 차이가 크지 않아 시인되지 않지만, 중간 계조 영역에서는 전압 변화에 따른 휘도 변화가 커서 사용자에게 시인될 수 있다.

도 11에서는 중간 계조 영역에서 동일한 계조를 표시하더라도 시간이 지남에 따라서 휘도가 변화하는 것을 그래프로 도시하고 있다.

도 11에서와 같이 중간 계조 영역에서 휘도가 변화하며 사용자는 이를 볼 때, 휘도 변화에 따른 플리커로 인식된다.

그 결과 정지 영상이더라도 중간 계조 영역의 계조가 일정 수준이상 포함되는 경우에는 사용자가 플리커를 시인할 수 있어서 초 저주파수로 구동 주파수를 낮추지 못할 수 있다.

그러므로 도 2에서와 같이 본 발명의 일 실시예에서는 히스토그램 체크와 그레이 체크를 통하여 중간 계조가 적은 텍스트 화면인지를 판단한 후에 텍스트 화면인 경우에는 초 저주파수로 구동하도록 한다.

도 12에서는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에서 소비 전력의 감소를 도시하고 있다. 도 12에서 x축은 구동 주파수이며, y축은 소비 전력 감소율로 60Hz로 구동할 때의 소비 전력을 기준으로 한 감소율이다.

도 12에서 도시하고 있는 바와 같이 60Hz의 구동 주파수에서 30Hz로 구동 주파수를 줄이면, 소비 전력이 16% 정도 감소하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 10Hz이하로 구동하는 경우 적어도 27%의 소비 전력이 감소하며, 1Hz로 구동하는 경우에는 약 32%의 소비 전력이 감소한다.

이와 같은 소비 전력의 감소를 고려할 때, 배터리를 사용하는 노트북 또는 태블릿 PC는 완충시 10시간 22분을 사용할 수 있었던 것이 본 발명의 초 저주파를 사용할 수 있도록 함에 의하여 10시간 46분을 사용할 수 있게 된다.

그러므로 본 발명의 실시예와 같이 배터리를 가지는 표시 장치에서 사용자가 텍스트 화면만을 시인하는 경우에는 종래의 표시 장치에 비하여 더 오랜 시간동안 화상을 표시할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 도 13을 통하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구동 조건 설정부(601)를 살펴본다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신호 제어부 중 구동 조건 설정부(601)의 블록도이다.

도 13의 실시예는 도 2의 실시예와 유사하지만, 그레이 체크부(620)의 출력이 병합부(630)로 전달되는 것 외에 직접 주파수 선택부(640)로도 전달되는 차이점이 있다.

즉, 도 13은 도 2와 히스토그램 체크부(610), 그레이 체크부(620), 병합부(630), 주파수 선택부(640) 및 레지스터 선택부(650)를 포함한다는 점에서 유사하지만, 주파수 선택부(640)의 내에 룩업 테이블(645)을 가지며, 그레이 체크부(620)에서 주요 계조(dominant gray)의 값을 룩업 테이블(645)로 전달하고 그에 따라서 룩업 테이블(645) 내의 구동 주파수를 선택하고 선택된 구동 주파수(frequency value)를 레지스터 선택부(650)로 전달하여 해당 구동 주파수에 따른 레지스터 값을 선택하여 표시 패널(300), 데이터 구동부(500) 및 게이트 구동부(400)가 동작하도록 한다.

즉, 도 13의 실시예는 도 2의 실시예와 같이 히스토그램 체크와 그레이 체크를 통하여 텍스트 화면인 경우 초 저주파수를 선택하고 레지스터를 선택하여 표시 패널(300), 데이터 구동부(500) 및 게이트 구동부(400)가 초 저주파수로 동작하도록 한다. 한편, 텍스트 화면이 아닌 경우에는 저 주파수로 동작하도록 할 수 있다. 하지만, 병합부(630)의 출력은 주파수 선택부(640)에서 초 저주파수를 선택해도 되는지의 정보만을 제공하고 실제 구동 주파수를 선택하는 것은 주 계조의 값에 따라서 선택될 수 있다. 이를 위하여 도 13에서는 그레이 체크부(620)에서 주파수 선택부(640)로 직접 주 계조(main gray)의 값을 출력하는 루트를 포함한다. 여기서 주 계조는 가장 많은 개수의 데이터를 포함하는 계조일 수 있다. 이 루트는 한 프레임의 데이터가 텍스트 화면이 아닌 일반 영상 데이터인 경우에도 영상의 주 계조 값에 기초하여 구동 주파수를 변경하여 소비 전력을 감소시킬 수 있도록 하는 루트이다. 또한, 도 13의 실시예는 표시되는 화상의 배경이 주 계조와 관련이 있으므로 배경에 따라 각기 다른 구동 주파수로 구동하도록 할 수 있다는 차이점이 있다.

즉, 그레이 체크부(620)는 한 프레임의 데이터 중 특정 개수이상의 데이터를 가지는 주요 계조가 몇 개인지를 파악하고, 일정 수 이하인 경우에는 텍스트 화면으로 인식하여 이를 병합부(630)로 전달할 뿐만 아니라, 한 프레임의 데이터 중 주 계조의 값을 파악하여 이를 주파수 선택부(640)의 룩업 테이블(645)로 전달한다. 주 계조의 값은 한 프레임의 데이터 중 가장 많이 포함되어 있는 계조일 수 있다.

룩업 테이블(645)에는 주 계조의 값에 대응하는 구동 주파수가 저장되어 있으며, 주 계조에 대응하는 구동 주파수를 찾아서 이를 레지스터 선택부(650)로 전달한다.

룩업 테이블(645)에 저장되어 있는 구동 주파수와 주 계조의 관계에 대한 일 실시예는 도 14에 도시되어 있다.

도 14는 도 13의 실시예에서 계조에 따른 구동 주파수를 도시한 그래프이다.

도 14의 그래프는 주 계조값에 대한 구동 주파수값의 일 예의 그래프로 동영상 주파수가 60Hz로 최대의 구동 주파수값이다.

도 14와 같이 일반 영상 데이터의 주 계조 값이 중간 계조일 때에는 최대 구동 주파수인 60Hz 또는 그에 준하는 고 주파수를 구동 주파수로 한다. 하지만, 저계조와 고계조로 갈수록 구동 주파수는 낮은 값으로 포함하고 있다.

이는 고계조와 저계조를 주 계조로 포함하는 화면은 상대적으로 낮은 구동 주파수로 표시하더라도 표시 품질의 저하가 적기 때문이다.

룩업 테이블(645)에서의 주 계조 값과 구동 주파수의 관계는 도 14와 달리 다른 관계를 가질 수도 있다.

이하에서는 공간 주파수(spatial frequency)에 따라 표시 장치의 구동 주파수를 다르게 하는 실시예를 살펴본다.

먼저, 도 15를 통하여 공간 주파수에 대하여 살펴본다.

도 15는 공간 주파수에 따른 표시 특성을 도시한 그래프이다.

도 15는 공간 주파수에 따라서 사람이 대비비(contrast ratio)를 인지하는 정도를 도시한 그래프이다. 도 15에서는 성인과 유아가 서로 다른 특성을 가지는 것도 도시되어 있다.

성인의 경우 3 cycle/degree의 공간 주파수에서 가장 대비비를 잘 느끼는 것을 알 수 있다. 여기서, 3 cycle/degree의 공간 주파수는 1도의 시야각 내에서 3주기를 가지는 화소값의 변화를 의미한다.

이와 같이 대비비가 잘 느껴지는 영역에서는 저주파로 구동하는 경우 플리커를 보다 용이하게 시인할 수 있다. 그러므로 공간 주파수를 고려하여 대비비를 잘 못느끼는 영역에서 저주파수 또는 초 저주파로 구동하고, 대비비를 잘 느끼는 영역에서는 일반 구동 주파수로 구동할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 저주파수 또는 초 저주파수로 구동하는 화상 이미지에서 공간 주파수도 분석하여 사용자가 플리커를 잘 느끼지 못하는 경우에만 저주파수 또는 초 저주파수로 구동하도록 하며, 플리커를 잘 느끼는 경우에는 저주파수 또는 초 저주파수로의 구동을 제한한다.

이와 같이 공간 주파수를 고려하는 신호 제어부(600)의 구동 조건 설정부(601)는 도 16에서 도시하고 있다.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신호 제어부 중 구동 조건 설정부(601)의 블록도이다.

신호 제어부(600)의 구동 조건 설정부(601)는 공간 주파수 분석부(615), 시력 적용부(625), 주파수 선택부(640) 및 레지스터 선택부(650)를 포함한다.

공간 주파수 분석부(615)는 표시 장치가 표시하는 화상이나 사용 환경에 기초하여 표시 장치와 사용자간의 거리를 예측하여 그에 따라 공간 주파수를 추출한다.

추출된 공간 주파수값은 시력 적용부(625)로 전달되며, 도 15의 그래프에서 표시 장치를 사용하는 평균 연령의 사람의 공간 주파수에 따른 사람의 대비비 인지 정도(sensitivity)를 파악한다.

파악된 대비비 인지 정도(sensitivity)는 주파수 선택부(640)로 전달되고, 파악된 대비비 인지 정도(sensitivity)가 일정 수준 이상인 경우에는 초 저주파수를 구동 주파수로 선택하지 않고, 그 미만인 경우에는 초 저주파수를 구동 주파수로 선택하여 구동한다.

또한, 선택된 구동 주파수에 따라서 레지스터 선택부(650)도 그에 따른 초기값을 선택하여 표시 패널(300)이 동작하도록 한다.

파악된 대비비 인지 정도(sensitivity)가 일정 수준 이상인 경우에는 사용자가 플리커를 시인할 가능성이 높아 초 저주파수로는 구동하지 않고, 그 미만일 때 초 저주파수를 구동 주파수로 선택하여 구동한다.

도 16의 실시예는 도 2 또는 도 13의 실시예와 같이 화상 데이터를 파악하는 실시예와 함께 적용될 수 있다. 즉, 도 2 또는 도 13의 실시예와 같이 화상 데이터를 파악하여 초 저주파수로도 구동이 가능하다고 판단된 경우라도 도 16의 실시예에 따라서 파악된 대비비 인지 정도(sensitivity)가 일정 수준 이상인 경우에는 초 저주파수로 구동하지 않도록 제어할 수 있다.

한편, 공간 주파수 분석부(615)에서는 표시 장치와 사용자 사이의 거리값에 기초하여 공간 주파수를 분석하는데, 이를 위하여 표시 장치(100)가 사용자까지의 거리를 파악하는 카메라(110)를 더 포함할 수 있다.

이에 대해서는 도 17 및 도 18에서 살펴본다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고, 도 18은 도 17의 실시예에 따른 신호 제어부 중 구동 조건 설정부(601)의 블록도이다.

도 17에서는 카메라(110)가 사용자와 표시 장치(100)간의 거리를 파악하기 위하여 포함되어 있는 구조가 도시되어 있다.

또한, 도 18에서는 신호 제어부(600)의 구동 조건 설정부(601)로 입력되는 데이터는 입력 데이터와 함께 사용자까지의 거리값이 입력된다.

입력된 사용자까지의 거리값은 공간 주파수 분석부(615)로 입력되어 거리값에 기초하여 공간 주파수를 산출한다.

그 이후의 구조는 도 16과 동일하다.

도 17 및 도 18의 실시예는 사용자의 위치에 따라 공간 주파수를 더욱 명확하게 파악할 수 있으므로 10Hz이하의 초 저주파수로 구동할 때 사용자가 위치에 관계없이 플리커를 느끼지 않도록 한다는 장점을 가진다.

이하에서는 도 19를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 살펴본다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에 대한 순서도이다.

표시 장치의 외부에 위치하는 그래픽 처리부(10)로부터 표시 장치(100)의 신호 제어부(600)로 입력 데이터(input data)가 인가(S10)된다. 이때, PSR 신호도 함께 인가될 수 있다.

인가된 입력 데이터는 신호 제어부(600)내의 구동 조건 설정부(601)에서 분석(S20)되어 동영상인지, 정지 영상인지 아니면 텍스트 화면인지 분류된다. 여기서, 텍스트 화면인지 분류는 도 2 또는 도 13에서와 같이 히스토그램 체크나 그레이 체크를 통하여 수행될 수 있다. 또한, 동영상인지, 정지 영상인지는 PSR 신호에 의하여 분류될 수 있다.

인가된 입력 데이터의 분류에 따라서 구동 주파수가 선택(S30)된다. 즉, 입력 데이터가 동영상인 경우에는 동영상 주파수(60Hz)를 구동 주파수로 선택하고, 입력 데이터가 정지 영상인 경우에는 동영상 주파수보다 낮은 30Hz 이상 40Hz이하의 정지 영상 주파수를 구동 주파수로 선택하고, 텍스트 화면인 경우에는 10Hz이하의 초 저주파수를 구동 주파수로 선택한다.

그 후, 선택된 구동 주파수에 따라서 레지스터값이 선택(S40)된다.

이상과 같은 순서에 따라서 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치가 구동될 수 있다.

하지만, 실시예에 따라서는 공간 주파수가 고려될 수 있다. 즉, 공간 주파수에 따라서 사용자의 대비비 인지 정도를 파악하는 단계(S25)를 더 포함할 수 있다. 구동 주파수를 선택하는 단계(S30)에서는 파악된 대비비 인지 정도에 따라서 텍스트 화면인 경우에도 10Hz이하의 초 저주파수를 구동 주파수로 선택하지 않도록 할 수 있다. 즉, 대비비 인지 정도(sensitivity)가 일정 수준 이상인 경우에는 초 저주파수를 구동 주파수로 선택하지 않고, 그 미만인 경우에는 초 저주파수를 구동 주파수로 선택하여 구동하여 사용자가 플리커를 시인하지 않도록 한다.

도 19의 순서도에서는 텍스트 화면인지를 분석하는 단계(S20)와 공간 주파수를 판단하는 단계(S25)가 함께 포함되어 있다. 하지만, 이 중 공간 주파수를 판단하는 단계(S25)가 생략될 수도 있다.

이상에서는 동영상 주파수를 60Hz로, 정지 영상 주파수를 30Hz이상 40Hz이하로 사용하는 실시예를 중심으로 설명하였다. 하지만, 동영상 주파수는 120Hz, 240Hz와 같이 고속 구동이 진행될 수 있으며, 정지 영상 주파수는 동영상 주파수의 반 이상 2/3이하의 값을 가질 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 그래픽 처리부 100: 표시 장치
110: 카메라 300: 표시 패널
400: 게이트 구동부 500: 데이터 구동부
600: 신호 제어부 601: 구동 조건 설정부
610: 히스토그램 체크부 615: 공간 주파수 분석부
620: 그레이 체크부 625: 시력 적용부
630: 병합부 640: 주파수 선택부
645: 룩업 테이블 650: 레지스터 선택부

Claims (22)

1. 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 화소를 포함하는 표시 패널;
   상기 데이터선과 연결되어 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부;
   상기 게이트선과 연결되어 게이트 온 전압을 순차적으로 게이트 구동부; 및
   상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하며,
   상기 신호 제어부는 동영상인 경우에는 동영상 주파수로 표시하며, 정지 영상인 경우에는 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 주파수 또는 10Hz 이하의 초 저주파수로 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 동작시키는 표시 장치.
2. 제1항에서,
   상기 동영상 주파수가 60Hz일 때, 상기 정지 영상 주파수는 30Hz 이상 40Hz이하인 표시 장치.
3. 제2항에서,
   상기 신호 제어부는 외부로부터 PSR 신호를 인가받아 표시하는 화상이 동영상인지 정지 영상인지 확인하는 표시 장치.
4. 제2항에서,
   표시하는 화면이 텍스트 화면인 경우 상기 신호 제어부가 상기 초 저주파수로 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 동작시키는 표시 장치.
5. 제4항에서,
   상기 텍스트 화면인지 여부는 입력 데이터 중 한 프레임의 데이터를 계조를 기준으로 저계조 영역, 중간 계조 영역 및 고계조 영역 중 어느 영역에 포함된 데이터인지 나누고, 상기 저계조 영역과 상기 고계조 영역에 일정 비율 이상의 데이터가 포함되어 있는지 판단하여 결정되는 표시 장치.
6. 제4항에서,
   상기 텍스트 화면인지 여부는 입력 데이터 중 특정 개수 이상의 데이터를 가지는 주요 계조가 몇 개인지 파악하고 그 개수가 일정 수 이하인지를 판단하여 결정되는 표시 장치.
7. 제4항에서,
   상기 신호 제어부는 상기 텍스트 화면인지 여부를 파악하고 구동 주파수 및 레지스터값을 선택하는 구동 조건 설정부를 포함하는 표시 장치.
8. 제7항에서,
   상기 구동 조건 설정부는
   입력 데이터 중 한 프레임의 데이터를 계조를 기준으로 저계조 영역, 중간 계조 영역 및 고계조 영역 중 어느 영역에 포함된 데이터인지 나누고, 상기 저계조 영역과 상기 고계조 영역에 일정 비율 이상의 데이터가 포함되어 있는지 판단하여 상기 텍스트 화면인지를 파악하는 히스토그램 체크부;
   상기 입력 데이터 중 특정 개수 이상의 데이터를 가지는 주요 계조가 몇 개인지 파악하고 그 개수가 일정 수 이하인지를 판단하여 결정하여 상기 텍스트 화면인지를 파악하는 그레이 체크부;
   상기 히스토그램 체크부 및 상기 그레이 체크부의 출력을 전달받아 AND 연산 또는 OR 연산을 수행하는 병합부;
   상기 병합부의 출력에 따라서 구동 주파수를 선택하는 주파수 선택부; 및
   선택된 상기 구동 주파수에 따라서 레지스터값을 선택하는 레지스터 선택부를 포함하는 표시 장치.
9. 제7항에서,
   상기 구동 조건 설정부는
   입력 데이터 중 한 프레임의 데이터를 계조를 기준으로 저계조 영역, 중간 계조 영역 및 고계조 영역 중 어느 영역에 포함된 데이터인지 나누고, 상기 저계조 영역과 상기 고계조 영역에 일정 비율 이상의 데이터가 포함되어 있는지 판단하여 상기 텍스트 화면인지를 파악하는 히스토그램 체크부;
   상기 입력 데이터 중 특정 개수 이상의 데이터를 가지는 주요 계조가 몇 개인지 파악하고 그 개수가 일정 수 이하인지를 판단하여 결정하여 상기 텍스트 화면인지를 파악하는 그레이 체크부;
   상기 히스토그램 체크부 및 상기 그레이 체크부의 출력을 전달받아 AND 연산 또는 OR 연산을 수행하는 병합부;
   상기 병합부의 출력 및 상기 그레이 체크부에서 인가받은 주 계조의 값에 따라서 구동 주파수를 선택하는 주파수 선택부; 및
   선택된 상기 구동 주파수에 따라서 레지스터값을 선택하는 레지스터 선택부를 포함하는 표시 장치.
10. 제7항에서,
    상기 구동 조건 설정부는 상기 텍스트 화면이 표시되더라도 공간 주파수에 따라서 상기 초 저주파수로 구동하지 않도록 하는 표시 장치.
11. 제10항에서,
    상기 구동 조건 설정부는
    상기 공간 주파수를 추출하는 공간 주파수 분석부;
    상기 추출된 공간 주파수에 따라서 사용자의 대비비 인지 정도를 파악하는 시력 적용부;
    상기 대비비 인지 정도에 기초하여 구동 주파수를 선택하는 주파수 선택부; 및
    선택된 상기 구동 주파수에 따라서 레지스터값을 선택하는 레지스터 선택부를 포함하는 표시 장치.
12. 제11항에서,
    상기 표시 장치는 카메라를 더 포함하며,
    상기 카메라는 사용자와 상기 표시 장치간의 거리를 측정하여 상기 구동 조건 설정부의 상기 공간 주파수 분석부로 전달하며,
    측정된 상기 거리는 상기 공간 주파수 분석부에서 상기 공간 주파수를 파악하는데 사용되는 표시 장치.
13. 제1항에서,
    상기 신호 제어부는 구동 조건 설정부를 포함하며,
    상기 구동 조건 설정부는
    상기 공간 주파수를 추출하는 공간 주파수 분석부;
    상기 추출된 공간 주파수에 따라서 사용자의 대비비 인지 정도를 파악하는 시력 적용부;
    상기 대비비 인지 정도에 기초하여 구동 주파수를 선택하는 주파수 선택부; 및
    선택된 상기 구동 주파수에 따라서 레지스터값을 선택하는 레지스터 선택부를 포함하는 표시 장치.
14. 제13항에서,
    상기 표시 장치는 카메라를 더 포함하며,
    상기 카메라는 사용자와 상기 표시 장치간의 거리를 측정하여 상기 구동 조건 설정부의 상기 공간 주파수 분석부로 전달하며,
    측정된 상기 거리는 상기 공간 주파수 분석부에서 상기 공간 주파수를 파악하는데 사용되는 표시 장치.
15. 입력 데이터를 인가받는 단계;
    상기 입력 데이터를 분석하여 동영상, 정지 영상 및 텍스트 화면 중 하나로 분류하는 단계;
    상기 동영상인 경우에는 동영상 주파수를 구동 주파수로 선택하고, 상기 정지 영상인 경우에는 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 주파수를 상기 구동 주파수로 선택하고, 상기 텍스트 화면인 경우에는 10Hz이하의 초 저주파수를 상기 구동 주파수로 선택하는 단계; 및
    선택된 상기 구동 주파수에 따라서 레지스터값을 선택하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
16. 제15항에서,
    상기 동영상 주파수가 60Hz일 때, 상기 정지 영상 주파수는 30Hz 이상 40Hz이하인 표시 장치의 구동 방법.
17. 제16항에서,
    상기 입력 데이터를 인가받는 단계에서 PSR 신호를 함께 인가 받으며,
    상기 입력 데이터를 분석하는 단계는 상기 PSR 신호에 의하여 상기 입력 데이터가 상기 동영상인지 상기 정지 영상인지 분류하는 표시 장치의 구동 방법.
18. 제16항에서,
    상기 입력 데이터를 분석하는 단계에서 상기 텍스트 화면으로 분류하는 경우는 상기 입력 데이터 중 한 프레임의 데이터를 계조를 기준으로 저계조 영역, 중간 계조 영역 및 고계조 영역 중 어느 영역에 포함된 데이터인지 나누고, 상기 저계조 영역과 상기 고계조 영역에 일정 비율 이상의 데이터가 포함되어 있는지 판단하여 결정하는 표시 장치의 구동 방법.
19. 제18항에서,
    상기 입력 데이터를 분석하는 단계에서 상기 텍스트 화면으로 분류하는 경우는 상기 입력 데이터 중 특정 개수 이상의 데이터를 가지는 주요 계조가 몇 개인지 파악하고 그 개수가 일정 수 이하인지를 판단하여 결정하는 표시 장치의 구동 방법.
20. 제16항에서,
    상기 입력 데이터를 분석하는 단계에서 상기 텍스트 화면으로 분류하는 경우는 상기 입력 데이터 중 특정 개수 이상의 데이터를 가지는 주요 계조가 몇 개인지 파악하고 그 개수가 일정 수 이하인지를 판단하여 결정하는 표시 장치의 구동 방법.
21. 제16항에서,
    공간 주파수에 따라서 사용자의 대비비 인지 정도를 파악하는 단계를 더 포함하며,
    파악된 상기 대비비 인지 정도에 따라서 상기 텍스트 화면인 경우에도 10Hz이하의 초 저주파수를 상기 구동 주파수로 선택하지 않도록 하는 표시 장치의 구동 방법.
22. 제21항에서,
    상기 공간 주파수는 사용자와 상기 표시 장치간의 거리에 기초하여 정해지는 표시 장치의 구동 방법.

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