KR20150005231A - 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치 - Google Patents

표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

표시 패널의 구동 방법은 제1 방향으로 연장되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수의 수직 영역들로 구분되는 표시 패널에서 현재 수평 라인의 데이터에 기초하여 상기 수직 영역별로 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 결정하는 단계, 상기 수직 영역별로 결정된 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 이용하여 상기 수직 영역별로 현재 수평 라인의 보정 데이터를 생성하는 단계, 상기 수직 영역별로 결정된 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 이용하여 상기 수직 영역별로 상기 현재 수평 라인의 전원 전압을 생성하는 단계, 및 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터 및 전원 전압을 이용하여 상기 수직 영역별로 상기 표시 패널을 구동하는 단계를 포함한다. 이에 따라서, 상기 표시 패널에 표시되는 영상의 계조에 따라서, 수직 영역 및 수평 라인 별로 전원 전압 레벨을 조절할 수 있다. 최소 필요 전압으로 상기 표시 패널을 구동함으로써 소비 전력을 줄일 수 있다.

Description

표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치{METHOD OF DRIVING DISPLAY PANEL AND DISPLAY APPARATUS PERFORMING THE METHOD}
본 발명은 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소비 전력을 줄이기 위한 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는 두께가 얇고 무게가 가벼우며 전력소모가 낮은 장점이 있어, 모니터, 노트북, 휴대폰 등에 주로 사용된다. 이러한 액정 표시장치는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시 패널, 상기 액정 표시 패널의 하부에 배치되어 상기 액정 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리 및 상기 액정 표시 패널을 구동하는 구동 회로를 포함한다.
상기 액정 표시 패널은 게이트 라인, 데이터 라인, 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 갖는 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 대향하며 공통 전극을 갖는 대향 기판, 및 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 구동 회로는 상기 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부 및 상기 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부를 포함한다. 상기 데이터 구동부는 최대 전원 전압(AVDD)을 이용하여 디지털 데이터를 데이터 전압으로 변환한다.
일반적으로 액정 표시 패널에 표시되는 영상의 계조와 무관하게 상기 데이터 구동부에는 상기 최대 전원 전압(AVDD)이 제공된다. 따라서, 상기 액정 표시 패널에 저계조의 영상이 표시되는 경우에 상기 저계조의 데이터를 데이터 전압으로 변환하기 위해서 상기 최대 전원 전압(AVDD) 보다 낮은 레벨의 전원 전압으로도 충분할 수 있다. 그러나, 상기 액정 표시 패널에 표시되는 영상의 계조 보다 불필요하게 높은 상기 최대 전원 전압(AVDD)이 이용됨으로써 소비 전력을 증가시키는 문제점을 가진다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 소비 전력을 줄이기 위한 표시 패널의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 구동 방법을 수행하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 패널의 구동 방법은 제1 방향으로 연장되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수의 수직 영역들로 구분되는 표시 패널에서 현재 수평 라인의 데이터에 기초하여 상기 수직 영역별로 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 결정하는 단계, 상기 수직 영역별로 결정된 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 이용하여 상기 수직 영역별로 현재 수평 라인의 보정 데이터를 생성하는 단계, 상기 수직 영역별로 결정된 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 이용하여 상기 수직 영역별로 상기 현재 수평 라인의 전원 전압을 생성하는 단계, 및 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터 및 전원 전압을 이용하여 상기 수직 영역별로 상기 표시 패널을 구동하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 결정하는 단계는 수평 블랭킹 구간 동안 가변 가능한 가변 전압 레벨을 산출하는 단계, 상기 가변 전압 레벨에 기초하여 기준 전압부터 최대 전원 전압까지 도달하는데 필요한 수평 라인 수를 산출하는 단계, 상기 현재 수평 라인 및 상기 현재 수평 라인의 다음에 위치한 다음 수평 라인 각각의 최대 데이터를 최대 전압 레벨로 변환하는 단계, 상기 현재 수평 라인에서 다음 수평 라인의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 다음 최소 전압 레벨을 산출하는 단계, 상기 현재 수평 라인의 이전에 위치한 이전 수평 라인에서 상기 현재 수평 라인의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 이전 최소 전압 레벨을 산출하는 단계 및 상기 현재 수평 라인의 상기 최대 전압 레벨, 상기 다음 최소 전압 레벨 및 상기 이전 최소 전압 레벨을 이용하여 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 수평 라인의 상기 최대 전압 레벨, 상기 다음 최소 전압 레벨 및 상기 이전 최소 전압 레벨 중 최대 값을 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수평 라인 수에 대응하는 수평 라인의 데이터를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 다음 최소 전압 레벨은 상기 다음 수평 라인의 최대 전압 레벨과 상기 가변 전압 레벨을 이용하여 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이전 최소 전압 레벨은 상기 이전 수평 라인의 전원 전압 레벨과 상기 가변 전압 레벨을 이용하여 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터는 계조-전압 룩업테이블을 이용하여 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터 및 전원 전압은 수평 블랭킹 구간 동안 생성될 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 데이터 라인과 게이트 라인에 전기적으로 연결된 표시 소자를 포함하고, 상기 데이터 라인의 길이 방향으로 연장되고 상기 게이트 라인의 길이 방향으로 배열된 복수의 수직 영역들로 구분되는 표시 패널, 현재 수평 라인의 최대 데이터에 기초하여 상기 수직 영역별로 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 결정하고, 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 이용하여 상기 수직 영역별로 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터를 생성하는 데이터 처리부, 상기 수직 영역별로 결정된 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 이용하여 상기 수직 영역별로 상기 현재 수평 라인의 전원 전압을 생성하는 전원전압 발생부, 및 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터 및 전원 전압을 이용하여 상기 수직 영역별로 상기 표시 패널을 구동하는 데이터 구동부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 데이터 처리부는 수평 블랭킹 구간 동안 가변 가능한 가변 전압 레벨을 산출하고, 상기 가변 전압 레벨에 기초하여 기준 전압부터 최대 전원 전압까지 도달하는데 필요한 수평 라인 수를 산출하는 산출부, 상기 현재 수평 라인 및 상기 현재 수평 라인의 다음에 위치한 다음 수평 라인 각각의 최대 데이터를 최대 전압 레벨로 변환하는 데이터 추출/변환부, 상기 현재 수평 라인에서 다음 수평 라인의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 다음 최소 전압 레벨을 산출하고, 상기 현재 수평 라인의 이전에 위치한 이전 수평 라인에서 상기 현재 수평 라인의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 이전 최소 전압 레벨을 산출하고, 상기 현재 수평 라인의 상기 최대 전압 레벨, 상기 다음 최소 전압 레벨 및 상기 이전 최소 전압 레벨을 이용하여 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨로 결정하는 데이터 결정부, 및 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 이용하여 상기 수직 영역별로 현재 수평 라인의 보정 데이터를 생성하는 데이터 보정부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전원전압 결정부는 상기 현재 수평 라인의 상기 최대 전압 레벨, 상기 다음 최소 전압 레벨 및 상기 이전 최소 전압 레벨 중 최대 값을 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 데이터 처리부는 상기 수평 라인 수에 대응하는 수평 라인의 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 다음 최소 전압 레벨은 상기 다음 수평 라인의 최대 전압 레벨과 상기 가변 전압 레벨을 이용하여 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이전 최소 전압 레벨은 상기 이전 수평 라인의 전원 전압 레벨과 상기 가변 전압 레벨을 이용하여 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터는 계조-전압 룩업테이블을 이용하여 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터 및 전원 전압은 수평 블랭킹 구간 동안 생성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 데이터 구동부는 제1 내지 제k 데이터 구동회로들을 포함하고, 상기 표시 패널은 상기 제1 내지 제k 데이터 구동회로들에 대응하여 제1 내지 제k 수직 영역들로 구분될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 소자는 액정층을 포함하는 액정 커패시터일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 소자는 유기 발광층을 포함하는 유기 전계 발광 소자일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 소자는 전기 영동층을 포함하는 전기 영동 소자일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 표시 패널에 표시되는 영상의 계조에 따라서, 수직 영역 및 수평 라인 별로 전원 전압 레벨을 조절함으로써 최소 필요 전압으로 상기 표시 패널을 구동할 수 있다. 또한, 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 결정할 때 적어도 하나의 다음 수평 라인 및 이전 수평 라인의 전압 레벨을 고려함으로써 표시 품질 저하를 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 구동 회로부에 대한 블록도이다.
도 3은 도 2의 데이터 처리부의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 도 3에서 전원 전압 레벨을 결정하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 도 2의 데이터 보정부의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 패널 어셈블리(100) 및 회로 어셈블리(500)를 포함한다.
상기 패널 어셈블리(100)는 표시 패널(110), 데이터 구동부(130) 및 게이트 구동부(150)를 포함한다.
상기 표시 패널(110)은 표시 영역(DA) 및 상기 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(PA)을 포함한다. 상기 표시 영역(DA)은 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 게이트 라인들(GL) 및 복수의 화소들(P)을 포함한다. 상기 데이터 라인들(DL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 배열된다. 상기 게이트 라인들(GL)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되고, 상기 제1 방향(D1)으로 배열된다. 상기 화소들(P)은 복수의 화소 열들과 복수의 화소 행들을 포함하는 매트릭스 구조로 배열된다. 각 화소 열은 상기 제1 방향(D1)으로 배열된 화소들을 포함하고, 각 화소 행은 상기 제2 방향(D2)으로 배열된 화소들을 포함한다. 이하에서는 상기 화소 행을 수평 라인으로 명칭 한다. 각 화소(P)는 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)과 전기적으로 연결된 표시 소자(E)를 포함한다. 상기 표시 소자(E)는 액정층을 포함하는 액정 커패시터, 유기 전계 발광층을 포함하는 유기 전계 발광 소자 및 전기 영동층을 포함하는 전기 영동 소자 등을 포함할 수 있다.
상기 주변 영역(PA)에는 데이터 구동부(130) 및 게이트 구동부(150)가 배치된다. 상기 데이터 구동부(130)는 상기 데이터 라인들(DL)의 단부에 대응하는 제1 주변 영역(PAA1)에 배치되고, 상기 게이트 구동부(150)는 상기 게이트 라인들(GL)의 단부에 대응하는 제2 주변 영역(PAA2)에 배치된다.
상기 데이터 구동부(130)는 복수의 데이터 구동회로들(131, 132,..13k)을 포함한다(k는 자연수). 각 데이터 구동회로는 데이터 라인들에 데이터 전압을 출력한다. 본 실시예에 따르면, 상기 표시 영역(DA)은 상기 데이터 구동회로들(131, 132,..13k)에 의해 복수의 수직 영역들(A1, A2,..., Ak)로 구분되어 구동될 수 있다. 도시된 바와 같이, k 개의 데이터 구동회로들(131, 132,..13k)에 대응하여 k 개의 수직 영역들(A1, A2,..., Ak)로 구분되어 구동될 수 있다. 또는, 상기 k 개의 k/m 개의 수직 영역들로 구분되어 구동될 수 있다(m은 자연수).
상기 게이트 구동부(150)는 복수의 게이트 구동회로들(151, 152, 153)을 포함한다. 게이트 구동회로들(151, 152, 153) 각각은 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 게이트 신호를 출력한다.
상기 회로 어셈블리(500)는 인쇄회로기판(300) 및 상기 인쇄회로기판(300) 상에 배치된 구동 회로부(400)를 포함한다.
상기 구동 회로부(400)는 상기 데이터 구동부(130)의 동작을 제어하는 데이터 제어신호 및 상기 게이트 구동부(150)의 동작을 제어하는 게이트 제어신호를 출력한다. 상기 데이터 제어신호는 수직동기신호, 수평동기신호, 데이터 클럭 신호, 데이터인에이블신호, 로드 신호 등을 포함할 수 있다. 상기 게이트 제어신호는 수직개시신호, 게이트 클럭 신호, 게이트인에이블신호 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 구동 회로부(400)는 상기 표시 패널(110)의 수평 라인의 데이터에 기초하여 상기 수직 영역들(A1, A2,..., Ak) 각각에 대응하는 전원 전압들(VDD1, VDD2,..., VDDk)을 생성하고, 상기 수평 라인의 데이터를 상기 전원 전압들(VDD1, VDD2,..., VDDk)에 기초하여 상기 수직 영역별로 보정하고, 보정 데이터를 상기 수직 영역들(A1, A2,..., Ak)에 대응하는 상기 데이터 구동회로들(131, 132,..13k)에 각각 제공한다. 상기 구동 회로부(400)는 상기 수평 구간의 블랭킹 구간에 상기 전원 전압들(VDD1, VDD2,..., VDDk) 및 상기 보정 데이터를 생성하고, 상기 전원 전압들(VDD1, VDD2,..., VDDk) 및 상기 보정 데이터를 수평 구간의 액티브 구간에 상기 데이터 구동회로들(131, 132,..13k)에 제공한다.
본 실시예에 따르면, 수직 영역 및 수평 라인 별로 영상의 계조에 따라서 전원 전압 레벨을 조절함으로써 최소 필요 전압으로 상기 표시 패널(110)을 구동할 수 있다. 이에 소비 전력을 줄일 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 구동 회로부에 대한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 구동 회로부(400)는 제어부(410), 데이터 처리부(430) 및 전원전압 발생부(450)를 포함한다.
상기 제어부(410)는 외부로부터 수신된 원시제어신호(401)를 근거로, 데이터 제어 신호(402) 및 게이트 제어 신호(403)를 생성하고, 본 실시예에 따라서, 데이터 처리부(430)를 제어하는 제어 신호(404) 및 상기 전원전압 발생부(450)를 제어하는 제어 신호(405)를 생성한다.
상기 데이터 처리부(430)는 산출부(210), 데이터 저장부(230), 데이터 추출/변환부(250), 전원전압 결정부(270) 및 데이터 보정부(290)를 포함한다.
상기 산출부(210)는 상기 전원전압 발생부(450)의 출력 전압이 변하는 전압 변화 비율(slew rate) 및 전달 지연 시간(propagation delay time)을 고려하여 수평 블랭킹 구간 동안 가변 가능한 전압 레벨, 즉, 가변 전압 레벨을 산출한다. 상기 산출부(210)는 상기 가변 전압 레벨을 근거로, 기준 전압(Vcom)에서 최대 전원 전압(VDDmax)에 도달하는데 필요한 수평 라인 수를 산출한다. 예를 들면, 상기 가변 전압 레벨이 5 V이고, 상기 기준 전압(Vcom)이 0 V 이고, 상기 최대 전원 전압(VDDmax)이 10 V인 경우, 수평 라인 수는 2로 산출될 수 있다.
상기 데이터 저장부(230)는 수신된 데이터(DATA)를 수평 라인 단위로 저장한다. 본 실시예에 따르면, 상기 데이터 저장부(230)는 상기 산출부(210)로부터 산출된 상기 수평 라인 수에 대응하는 수평 라인의 데이터를 저장할 수 있다.
상기 데이터 추출/변환부(250)는 상기 데이터 저장부(230)에 저장된 수평 라인의 데이터를 수직 영역별로 최대 데이터를 추출하고, 상기 추출된 최대 데이터를 전압 레벨, 즉, 최대 전압 레벨로 변환한다. 본 실시예에 따르면, 상기 데이터 추출/변환부(250)는 상기 표시 패널(110)의 제1 내지 제k 수직 영역들(A1, A2,.., Ak) 각각에 대응하는 제1 내지 제k 추출/변환부들(251, 252,,,. 25k)을 포함한다.
예를 들면, 제1 추출/변환부(251)는 상기 제1 수직 영역(A1)에 포함된 제n 수평 라인의 데이터 중 최대 데이터를 추출하고, 상기 최대 데이터를 최대 전압 레벨로 변환한다(n은 자연수). 제2 추출/변환부(252)는 상기 제2 수직 영역(A2)에 포함된 제n 수평 라인의 데이터 중 제2 최대 데이터를 추출하고, 상기 제2 최대 데이터를 제2 최대 전압 레벨로 변환한다. 같은 방식으로, 제k 추출/변환부(25k)는 상기 제k 수직 영역(Ak)에 포함된 제n 수평 라인의 데이터 중 제k 최대 데이터를 추출하고, 상기 제k 최대 데이터를 제k 최대 전압 레벨로 변환한다.
상기 전원전압 결정부(270)는 상기 가변 전압 레벨을 근거로 현재 수평 라인에서 다음 수평 라인 및 이전 수평 라인의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 최소 전압 레벨을 산출하고, 상기 현재 수평 라인의 상기 최대 전압 레벨 및 상기 최소 전압 레벨 중 최대 값을 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨로 결정한다. 본 실시예에 따르면, 상기 전원전압 결정부(270)는 상기 제1 내지 제k 수직 영역들(A1, A2,.., Ak) 각각에 대응하는 제1 내지 제k 결정부들(271, 272,..., 27k)을 포함한다.
예를 들면, 현재 수평 라인이 제n 수평 라인이고 상기 수평 라인 수가 2로 산출된 경우, 상기 다음 수평 라인은 제n+1 및 제n+2 수평 라인을 포함하고, 상기 이전 수평 라인은 제n-1 수평 라인이다.
이 경우, 제1 결정부(271)는 제1 수직 영역(A1)에 포함된 상기 제n 수평 라인에서 제n+1 및 제n+2 수평 라인 및 제n-1 수평 라인 각각의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 제1 최소 전압 레벨들을 산출하고, 상기 제1 최대 전압 레벨 및 제1 최소 전압 레벨들 중 최대 값을 상기 제1 수직 영역(A1)에 포함된 상기 제n 수평 라인의 제1 전원 전압 레벨로 결정한다. 제2 결정부(272)는 제2 수직 영역(A2)에 포함된 상기 제n 수평 라인에서 제n+1 및 제n+2 수평 라인 및 제n-1 수평 라인 각각의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 제2 최소 전압 레벨들을 산출하고, 상기 제2 최대 전압 레벨 및 상기 제2 최소 전압 레벨들 중 최대 값을 상기 제2 수직 영역(A2)에 포함된 상기 제n 수평 라인의 제2 전원 전압 레벨로 결정한다. 같은 방식으로, 제k 결정부(27k)는 제k 수직 영역(Ak)에 포함된 상기 제n 수평 라인에서 제n+1 및 제n+2 수평 라인 및 제n-1 수평 라인 각각의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 제k 최소 전압 레벨들을 산출하고, 상기 제k 최대 전압 레벨 및 상기 제k 최소 전압 레벨들 중 최대 값을 상기 제k 수직 영역(Ak)에 포함된 상기 제n 수평 라인의 제k 전원 전압 레벨로 결정한다.
상기 데이터 보정부(290)는 상기 전원전압 결정부(270)에서 결정된 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 근거로 상기 현재 수평 라인의 데이터를 보정하고 보정된 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터를 상기 데이터 구동부(130)에 출력한다. 상기 보정 방식은 계조-전압 룩업테이블 및 선형 보간 알고리즘을 이용할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 데이터 보정부(290)는 상기 제1 내지 제k 수직 영역들(A1, A2,.., Ak) 각각에 대응하는 제1 내지 제k 보정부들(291, 292,..., 29k)을 포함한다.
제1 보정부(291)는 상기 제1 최대 데이터를 최고 계조의 데이터로 하고, 상기 최고 계조의 데이터에 대응하여 상기 제1 전원 전압 레벨을 갖는 제1 보정 감마 커브를 이용하여 상기 제1 수직 영역(A1)에 포함된 현재 수평 라인의 데이터를 보정한다. 예를 들면, 제1 보정부(291)는 상기 제1 보정 감마 커브에 대응하는 제1 계조-전압 룩업테이블을 이용하여 상기 제1 수직 영역(A1)에 포함된 현재 수평 라인의 데이터를 보정하고, 보정된 제1 보정 데이터(cDATA1)는 상기 제1 데이터 구동회로(131)에 출력한다. 제2 보정부(292)는 상기 제2 최대 데이터를 최고 계조의 데이터로 하고, 상기 최고 계조의 데이터에 대응하여 상기 제2 전원 전압 레벨을 갖는 제2 보정 감마 커브를 이용하여 상기 제2 수직 영역(A2)에 포함된 현재 수평 라인의 데이터를 보정한다. 예를 들면, 상기 제2 보정부(292)는 상기 제2 보정 감마 커브에 대응하는 제2 계조-전압 룩업테이블을 이용하여 상기 제2 수직 영역(A2)에 포함된 현재 수평 라인의 데이터를 보정하고, 보정된 제2 보정 데이터(cDATA2)는 상기 제2 데이터 구동회로(132)에 출력한다. 같은 방식으로, 제k 보정부(29k)는 상기 제k 최대 데이터를 최고 계조의 데이터로 하고, 상기 최고 계조의 데이터에 대응하여 상기 제k 전원 전압 레벨을 갖는 제k 보정 감마 커브를 이용하여 상기 제k 수직 영역(Ak)에 포함된 현재 수평 라인의 데이터를 보정한다. 예를 들면, 제k 보정부(29k)는 상기 제k 보정 감마 커브에 대응하는 제k 계조-전압 룩업테이블을 이용하여 상기 제k 수직 영역(Ak)에 포함된 현재 수평 라인의 데이터를 보정하고, 보정된 제k 보정 데이터(cDATAk)는 상기 제k 데이터 구동회로(13k)에 출력한다.
상기 전원전압 발생부(350)는 상기 전원전압 결정부(270)로부터 결정된 전원 전압 레벨들을 이용하여 전원 전압들을 생성하고, 생성된 전원 전압들을 상기 데이터 구동부(130)에 출력한다. 예를 들면, 상기 전원전압 발생부(350)는 상기 제1, 제2,.. 제k 전원 전압 레벨들을 이용하여 제1, 제2,..., 제k 전원 전압들(VDD1, VDD2,.., VDDk)을 생성하고 상기 제1, 제2,..., 제k 전원 전압들(VDD1, VDD2,.., VDDk)을 상기 제1, 제2,..., 제k 데이터 구동회로들(131, 132,..., 13k)에 각각 출력한다.
도 3은 도 2의 데이터 처리부의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4는 도 3에서 전원 전압 레벨을 결정하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
상기 표시 장치의 동작이 개시되면, 상기 산출부(210)는 상기 전원전압 발생부(450)의 전압 변화 비율(slew rate) 및 전달 지연 시간(propagation delay time)을 고려하여 수평 블랭킹 구간 동안 가변 가능한 가변 전압 레벨을 산출한다. 또한, 상기 산출부(210)는 상기 가변 전압 레벨에 기초하여 기준 전압(Vcom)부터 최대 전원 전압(VDDmax)에 도달하는데 필요한 수평 라인 수를 산출한다(단계 S110). 상기 기준 전압은 블랙 계조에 대응하는 전압일 수 있고, 상기 최대 전원 전압은 화이트 계조에 대응하는 전압일 수 있다. 이하에서는 도 2의 상기 가변 전압 레벨이 4V 이고, 수평 라인 수가 3인 경우를 예로서 설명한다.
상기 데이터 저장부(230)는 상기 수평 라인 수에 대응하여, 제n, 제n+1 및 제n+2 수평 라인들(LINE2, LINE3, LINE4)의 데이터를 저장한다(단계 S120).
상기 제1 내지 제k 추출/변환부들(251, 252,,,. 25k)은 제1 내지 제k 수직 영역들(A1, A2,.., Ak) 각각에 대응하여, 제n, 제n+1 및 제n+2 수평 라인들(LINE2, LINE3, LINE4) 각각의 최대 데이터를 추출하고, 추출된 상기 최대 데이터를 최대 전압 레벨로 변환한다(단계 S130). 이하에서는 상기 제1 내지 제k 수직 영역들(A1, A2,.., Ak) 각각에 포함된 수평 라인의 데이터를 처리하는 방법을 제1 수직 영역(A1)에 포함된 수평 라인의 데이터를 처리하는 방법으로 대신 설명한다. 상기 수평라인의 데이터는 0 내지 255 계조의 데이터를 포함하고, 0 계조의 데이터는 0V 의 전압 레벨을 갖고, 255 계조의 데이터는 7.64 V의 최대 전원 전압 레벨(VDDmax)을 갖는 경우를 예로 한다.
상기 제1 추출/변환부(251)는 상기 제1 수직 영역(A1)에 포함된 제n, 제n+1 및 제n+2 수평 라인들(LINE2, LINE3, LINE4) 각각의 최대 데이터를 추출한다. 도 4를 참조하면, 상기 제1 추출/변환부(251)는 현재 제n 수평 라인(LINE2)의 최대 데이터(MAX_D)인 240 계조의 데이터, 다음 제n+1 수평 라인(LINE3)의 최대 데이터(MAX_D)인 215 계조의 데이터, 다다음 제n+2 수평 라인(LINE4)의 최대 데이터(MAX_D)인 220 계조의 데이터를 각각 추출한다. 상기 제1 추출/변환부(251)는 상기 추출된 최대 데이터(MAX_D)를 최대 전압 레벨(MAX_V)로 변환한다. 이에 따라서, 상기 제n 수평 라인(LINE2)의 최대 데이터(MAX_D)인 240 계조의 데이터는 6.53 V의 최대 전압 레벨(MAX_V)로 변환되고, 상기 제n+1 수평 라인(LINE3)의 최대 데이터(MAX_D)인 215 계조의 데이터는 5.89 V 의 최대 전압 레벨(MAX_V)로 변환되고, 상기 제n+2 수평 라인(LINE4)의 최대 데이터(MAX_D)인 220 계조의 데이터는 5.98 V의 최대 전압 레벨(MAX_V)로 변환된다.
상기 전원전압 결정부(270)는 상기 가변 전압 레벨을 근거로 상기 제n 수평 라인(LINE2)에서 제n+1 및 제n+2 수평 라인들(LINE3, LINE4) 각각의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 제n+1 및 제n+2 최소 전압 레벨들을 산출한다(단계 S140).
예를 들면, 상기 제1 결정부(271)는 상기 가변 전압 레벨(4V)을 근거로, 제n 수평 라인(LINE2)에서 상기 제n+1 수평 라인(LINE3)의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 상기 제n+1 최소 전압 레벨(MIN(n+1))을 산출한다. 상기 제n+1 최소 전압 레벨(MIN(n+1))은 제n+1 최대 전압 레벨과 상기 가변 전압 레벨의 차로 정의될 수 있다(5.89 V - 4 V ≒ 1.89 V).
또한, 상기 제1 결정부(271)는 상기 가변 전압 레벨(4V)을 근거로, 제n 수평 라인(LINE2)에서 상기 제n+2 수평 라인(LINE4)의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 제n+2 최소 전압 레벨(MIN(n+2))을 산출한다. 상기 제n+2 최소 전압 레벨(MIN(n+1))은 제n+2 최대 전압 레벨과 2개 수평 라인에 대응하는 가변 전압 레벨의 차로 정의될 수 있다(5.98 V - (4 V * 2) ≒ -2.02 V).
이어, 상기 제1 결정부(271)는 상기 가변 전압 레벨(4V)을 근거로, 이전 수평 라인인, 제n-1 수평 라인(LINE1)의 전원 전압 레벨(AP_V)에서 상기 현재 제n 수평 라인(LINE2)의 필요 전압 레벨에 도달하기 제n-1 최소 전압 레벨(MIN(n-1))을 산출한다(단계 S150). 상기 제n-1 최소 전압 레벨(MIN(n-1))은 제n-1 전원 전압 레벨(AP_V)과 상기 가변 전압 레벨의 차로 정의될 수 있다(5.78 V - 4 V ≒ 1.78 V)
이후, 상기 제1 결정부(271)는 상기 제n 최대 전압 레벨(MAX_V), 상기 제n+1 최소 전압 레벨(MIN(n+1)), 상기 제n+2 최소 전압 레벨(MIN(n+2)) 및 상기 제n-1 최소 전압 레벨(MIN(n-1)) 중 최대 값을 상기 제n 수평 라인(LINE2)의 전원 전압 레벨(AP_V)로 결정한다(단계 S160). 도 4를 참조하면, 상기 제n 수평 라인(LINE2)의 전원 전압 레벨(AP_V)은 6.53 V 로 결정된다. 이와 같은 방식으로, 상기 제1 내지 제k 수직 영역들(A1, A2,..., Ak)에 각각 포함된 상기 제n 수평 라인의 제1 내지 제k 전원 전압 레벨들이 동시에 결정된다.
상기 제1 내지 제k 보정부들(291, 292, ..., 29k))은 상기 제n 수평 라인의 제1 내지 제k 전원 전압 레벨들을 이용하여 상기 제n 수평 라인의 데이터를 보정한다(단계 S170).
도 5는 도 2의 데이터 보정부의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 데이터 보정부(290)는 상기 제n 수평 라인의 데이터를 상기 전원전압 결정부(270)에서 결정된 제1 내지 제k 전원 전압 레벨들을 이용하여 제1 내지 제k 수직 영역들(A1, A2,..., Ak)에 대한 제n 수평 라인의 보정 데이터를 생성한다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 보정부(291)는 제n 수평 라인(LINE2)의 최대 데이터(MAX_D)인 240 계조의 데이터(D240)가 최대 계조인 255 계조의 데이터(D255)로 변경되고, 상기 255 계조의 데이터(D255)에 대응하여 상기 제1 결정부(271)에서 결정된 제n 수평 라인(LINE2)의 전원 전압 레벨(V240)을 갖는 제1 보정 감마 커브(cGC)를 이용하여 상기 제1 수직 영역(A1)에 포함된 현재 수평 라인의 데이터를 보정한다.
일반적인 감마 커브(GC)는 최대 계조인 255 계조의 데이터에 최대 전압 레벨(V255)이 대응되는 반면, 상기 제1 보정 감마 커브(cGC)는 255 계조의 데이터(D255)가 상기 전원 전압 레벨(V240)에 대응한다.
상기 제1 보정부(291)는 상기 제1 보정 감마 커브(cGC)에 따라서, 나머지 계조의 데이터를 보정한다. 도 5에 도시된 바와 같이, D2 계조의 데이터(D2)는 D1 계조의 데이터(D1)로 보정하고, D1 계조의 데이터(D1)는 D3 계조의 데이터(D3)로 보정한다.
상기 제1 보정부(291)는 상기 전원 전압 레벨에 따라서 설정된 상기 제1 보정 감마 커브(cGC)에 대응하는 제1 계조-전압 룩업테이블을 이용하여 보정 데이터를 생성할 수 있다. 또는, 메모리 사이즈를 줄이기 위해 계조-전압 룩업테이블에는 샘플링 계조에 대한 보정 데이터만 저장되고, 나머지 계조에 대한 보정 데이터는 선형 보간 알고리즘을 통해 산출할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 상기 제1 내지 제k 보정부들(291, 292, ..., 29k)은 상기 전원전압 결정부(270)에서 결정된 제1 내지 제k 전원 전압 레벨들 각각에 대응하는 제1 내지 제k 보정 감마 커브들을 이용하여 현재 수평 라인의 보정 데이터를 생성한다.
상기 제1 내지 제k 보정부들(291, 292, ..., 29k)에서 생성된 현재 수평 라인의 보정 데이터는 상기 제1 내지 제k 데이터 구동회로들(131, 132, ..., 13k)에 제공되어 상기 표시 패널을 수직 영역별로 구동된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 표시 패널에 표시되는 영상의 계조에 따라서, 수직 영역 및 수평 라인 별로 전원 전압 레벨을 조절할 수 있다. 최소 필요 전압으로 상기 표시 패널을 구동함으로써 소비 전력을 줄일 수 있다. 또한, 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 결정할 때 적어도 하나의 다음 수평 라인 및 이전 수평 라인의 전압 레벨을 고려함으로써 표시 품질 저하를 막을 수 있다.
이상 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 패널 어셈블리 110 : 표시 패널
130 : 데이터 구동부 150 : 게이트 구동부
200 : 회로 어셈블리 300 : 인쇄회로기판
400 : 구동 회로부 500 : 회로 어셈블리
410 : 제어부 430 : 데이터 처리부
450 : 전원전압 발생부 210 : 산출부
230 : 데이터 저장부 250 : 데이터 추출/변환부
270 : 전원전압 결정부 290 : 데이터 보정부

Claims (20)

  1. 제1 방향으로 연장되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수의 수직 영역들로 구분되는 표시 패널에서 현재 수평 라인의 데이터에 기초하여 상기 수직 영역별로 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 결정하는 단계;
    상기 수직 영역별로 결정된 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 이용하여 상기 수직 영역별로 현재 수평 라인의 보정 데이터를 생성하는 단계;
    상기 수직 영역별로 결정된 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 이용하여 상기 수직 영역별로 상기 현재 수평 라인의 전원 전압을 생성하는 단계; 및
    상기 현재 수평 라인의 보정 데이터 및 전원 전압을 이용하여 상기 수직 영역별로 상기 표시 패널을 구동하는 단계를 포함하는 표시 패널의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 결정하는 단계는
    수평 블랭킹 구간 동안 가변 가능한 가변 전압 레벨을 산출하는 단계;
    상기 가변 전압 레벨에 기초하여 기준 전압부터 최대 전원 전압까지 도달하는데 필요한 수평 라인 수를 산출하는 단계;
    상기 현재 수평 라인 및 상기 현재 수평 라인의 다음에 위치한 다음 수평 라인 각각의 최대 데이터를 최대 전압 레벨로 변환하는 단계;
    상기 현재 수평 라인에서 다음 수평 라인의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 다음 최소 전압 레벨을 산출하는 단계;
    상기 현재 수평 라인의 이전에 위치한 이전 수평 라인에서 상기 현재 수평 라인의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 이전 최소 전압 레벨을 산출하는 단계; 및
    상기 현재 수평 라인의 상기 최대 전압 레벨, 상기 다음 최소 전압 레벨 및 상기 이전 최소 전압 레벨을 이용하여 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 결정하는 단계를 포함하는 표시 패널의 구동 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 현재 수평 라인의 상기 최대 전압 레벨, 상기 다음 최소 전압 레벨 및 상기 이전 최소 전압 레벨 중 최대 값을 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨로 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 수평 라인 수에 대응하는 수평 라인의 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하는 표시 패널의 구동 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 다음 최소 전압 레벨은 상기 다음 수평 라인의 최대 전압 레벨과 상기 가변 전압 레벨을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 이전 최소 전압 레벨은 상기 이전 수평 라인의 전원 전압 레벨과 상기 가변 전압 레벨을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  7. 제2항에 있어서, 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터는 계조-전압 룩업테이블을 이용하여 생성하는 것을 특징으로 표시 패널의 구동 방법.
  8. 제2항에 있어서, 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터 및 전원 전압은 수평 블랭킹 구간 동안 생성되는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  9. 데이터 라인과 게이트 라인에 전기적으로 연결된 표시 소자를 포함하고, 상기 데이터 라인의 길이 방향으로 연장되고 상기 게이트 라인의 길이 방향으로 배열된 복수의 수직 영역들로 구분되는 표시 패널;
    현재 수평 라인의 최대 데이터에 기초하여 상기 수직 영역별로 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 결정하고, 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 이용하여 상기 수직 영역별로 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터를 생성하는 데이터 처리부;
    상기 수직 영역별로 결정된 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 이용하여 상기 수직 영역별로 상기 현재 수평 라인의 전원 전압을 생성하는 전원전압 발생부; 및
    상기 현재 수평 라인의 보정 데이터 및 전원 전압을 이용하여 상기 수직 영역별로 상기 표시 패널을 구동하는 데이터 구동부를 포함하는 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 데이터 처리부는
    수평 블랭킹 구간 동안 가변 가능한 가변 전압 레벨을 산출하고, 상기 가변 전압 레벨에 기초하여 기준 전압부터 최대 전원 전압까지 도달하는데 필요한 수평 라인 수를 산출하는 산출부;
    상기 현재 수평 라인 및 상기 현재 수평 라인의 다음에 위치한 다음 수평 라인 각각의 최대 데이터를 최대 전압 레벨로 변환하는 데이터 추출/변환부;
    상기 현재 수평 라인에서 다음 수평 라인의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 다음 최소 전압 레벨을 산출하고, 상기 현재 수평 라인의 이전에 위치한 이전 수평 라인에서 상기 현재 수평 라인의 필요 전압 레벨에 도달하기 위한 이전 최소 전압 레벨을 산출하고, 상기 현재 수평 라인의 상기 최대 전압 레벨, 상기 다음 최소 전압 레벨 및 상기 이전 최소 전압 레벨을 이용하여 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨로 결정하는 데이터 결정부; 및
    상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨을 이용하여 상기 수직 영역별로 현재 수평 라인의 보정 데이터를 생성하는 데이터 보정부를 포함하는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전원전압 결정부는 상기 현재 수평 라인의 상기 최대 전압 레벨, 상기 다음 최소 전압 레벨 및 상기 이전 최소 전압 레벨 중 최대 값을 상기 현재 수평 라인의 전원 전압 레벨로 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 데이터 처리부는 상기 수평 라인 수에 대응하는 수평 라인의 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 다음 최소 전압 레벨은 상기 다음 수평 라인의 최대 전압 레벨과 상기 가변 전압 레벨을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 이전 최소 전압 레벨은 상기 이전 수평 라인의 전원 전압 레벨과 상기 가변 전압 레벨을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터는 계조-전압 룩업테이블을 이용하여 생성하는 것을 특징으로 표시 장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 현재 수평 라인의 보정 데이터 및 전원 전압은 수평 블랭킹 구간 동안 생성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제10항에 있어서, 상기 데이터 구동부는 제1 내지 제k 데이터 구동회로들을 포함하고, 상기 표시 패널은 상기 제1 내지 제k 데이터 구동회로들에 대응하여 제1 내지 제k 수직 영역들로 구분되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제9항에 있어서, 상기 표시 소자는 액정층을 포함하는 액정 커패시터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제9항에 있어서, 상기 표시 소자는 유기 발광층을 포함하는 유기 전계 발광 소자인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제9항에 있어서, 상기 표시 소자는 전기 영동층을 포함하는 전기 영동 소자인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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