KR20150055253A - 표시장치 및 그의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 표시장치는 복수의 화소들을 포함하고 복수의 분할 영역들로 구획되는 화소부; 영상 데이터에 대응되는 데이터 신호를 상기 화소부에 출력하며, 바이어스(bias) 전압에 따라 상기 데이터 신호의 슬루 레이트(slew rate)가 조절되는 데이터 구동부; 및 상기 각 분할 영역들에 대응되는 영상 데이터의 휘도 변화량에 따라 상기 데이터 신호의 슬루 레이트가 상기 분할 영역별로 상이하도록 상기 데이터 구동부를 제어하는 바이어스 제어부를 포함한다.

Description

표시장치 및 그의 제어방법{DISPLAY DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명의 실시예는 표시장치 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 특히 데이터 신호의 슬루 레이트(slew rate)를 조절할 수 있는 표시장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
표시장치들 중 우수한 화질과 경량, 박형, 저전력의 특징을 갖는 평판 표시장치(Flat Panel Display)들이 많이 사용되고 있다. 이러한 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.
일반적으로, 표시장치는 다수의 화소들이 매트릭스 형태로 배열된 화소부, 주사신호를 공급하는 주사 공급부, 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부 등을 포함한다.
여기서, 데이터 구동부는 주사신호가 공급될 때마다 디지털(digital) 데이터 신호를 아날로그(analog) 데이터 신호로 변환하여 화소부의 데이터 라인들로 공급한다. 데이터 구동부는 출력 전류량이 크고 출력신호의 스윙폭도 크기 때문에 표시장치의 소비전력에서 많은 비중을 차지한다.
그런데, 표시장치의 해상도가 높아지는 추세에 따라 데이터 구동부의 소비전력이 증가되는 문제점이 있다. 구체적으로, 해상도가 증가함에 따라 데이터 구동부의 출력 버퍼는 데이터 신호를 짧은 시간 내에 충/방전시켜야 하고, 충/방전시간을 감소시키기 위해서 출력 버퍼들의 슬루 레이트(slew rate)는 증가되어야 한다. 슬루 레이트를 증가시키면 출력 버퍼의 정적 전원(static power)이 증가한다.
따라서, 본 발명의 목적은 소비전력을 저감할 수 있는 표시장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 표시장치는 복수의 화소들을 포함하고 복수의 분할 영역들로 구획되는 화소부; 영상 데이터에 대응되는 데이터 신호를 상기 화소부에 출력하며, 바이어스(bias) 전압에 따라 상기 데이터 신호의 슬루 레이트(slew rate)가 조절되는 데이터 구동부; 및 상기 각 분할 영역들에 대응되는 영상 데이터의 휘도 변화량에 따라 상기 데이터 신호의 슬루 레이트가 상기 분할 영역별로 상이하도록 상기 데이터 구동부를 제어하는 바이어스 제어부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 바이어스 제어부는 상기 영상 데이터의 휘도 변화량이 기준치보다 크면 상기 바이어스 전압을 인가하고, 상기 영상 데이터의 휘도 변화량이 기준치보다 작으면 상기 바이어스 전압을 차단하도록 상기 데이터 구동부를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바이어스 제어부는 상기 영상 데이터의 휘도 변화량이 클수록 상기 바이어스 전압의 레벨을 증가시키도록 상기 데이터 구동부를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바이어스 제어부는 한 프레임의 N번째 라인의 영상 데이터와 (N+1)번째 라인의 영상 데이터의 계조값을 비교하여 상기 영상 데이터의 휘도 변화량을 산출하는 데이터 분석부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 휘도 변화량은 상기 N번째 라인의 영상 데이터와 상기 (N+1)번째 라인의 영상 데이터의 계조값의 차이값들의 합산값일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 합산값이 최대치일 경우 상기 바이어스 전압의 레벨은 최대치가 되고, 상기 합산값이 최소치일 경우 상기 바이어스 전압의 레벨은 최소치가 될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 휘도 변화량은 상기 N번째 라인의 영상 데이터와 상기 (N+1)번째 라인의 영상 데이터의 계조값의 차이값들 중 최대값일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바이어스 제어부는 상기 휘도 변화량에 따라 상기 분할 영역별로 상기 바이어스 전압의 레벨을 조절하기 위한 바이어스 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 데이터 구동부는 상기 분할 영역들에 대응되는 복수의 버퍼부들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 데이터의 휘도 변화량에 따라 상기 버퍼부들에 인가되는 바이어스 전압은 서로 다를 수 있다.
일 실시예에서, 상기 데이터 구동부는 상기 바이어스 제어신호에 따라 상기 바이어스 전압의 레벨을 가변하는 바이어스 전압 가변부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바이어스 전압은 상기 영상 데이터의 수평 동기신호(Hsync)와 같은 주기로 출력될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바이어스 전압은 상기 데이터 신호의 트랜지언트(transient) 구간을 회피하여 인가될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 버퍼부들 각각은 상기 데이터 신호를 전송하는 데이터선들과 일대일 대응되어 접속되는 복수의 출력 버퍼를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 출력 버퍼는 연산증폭기(operating amplifier)로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분할 영역들은 상기 화소들에 상기 데이터 신호를 전송하는 데이터선들과 평행한 라인 단위로 구획될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 표시장치의 제어방법은 복수의 화소들을 포함하고 복수의 분할 영역들로 구획되는 화소부, 및 영상 데이터에 대응되는 데이터 신호를 상기 화소부에 출력하며, 바이어스(bias) 전압에 따라 상기 데이터 신호의 슬루 레이트(slew rate)가 조절되는 데이터 구동부를 포함하는 표시장치에 있어서, 상기 각 분할 영역들에 대응되는 영상 데이터의 휘도 변화량을 산출하는 단계; 및 상기 휘도 변화량에 따라 상기 데이터 신호의 슬루 레이트가 상기 분할 영역별로 상이하도록 상기 데이터 구동부를 제어하는 단계를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 영상 데이터의 휘도 변화량에 따라 데이터 신호의 슬루 레이트가 분할 영역별로 상이하도록 제어함으로써, 데이터 구동부 및 이를 포함하는 표시장치의 소비전력을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 구동부의 일 실시예를 나타낸 구성도이다.
도 3은 바이어스 전압의 조절 방법을 설명하기 위한 파형도이다.
도 4는 도 1에 도시된 바이어스 제어부의 일 실시예를 나타낸 구성도이다.
도 5는 영상 데이터의 휘도 변화량 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치는 화소부(10), 타이밍 제어부(20), 데이터 구동부(30) 및 주사 구동부(40)를 포함할 수 있다.
화소부(10)는 제1 방향으로 형성되어 주사신호를 전달하는 복수의 주사선들(SL) 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되어 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선들(DL1~DL4)과 연결되며 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들(PX)을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 화소들(PX)은 외부로부터 전원을 공급받아 데이터 신호에 대응되는 휘도로 발광하는 유기발광 소자(OLED)와 구동전류의 흐름을 제어하기 위한 스위칭 소자들을 포함할 수 있다.
또한, 화소부(10)는 영역별로 영상 데이터의 휘도 변화량을 산출하기 위해 복수의 분할 영역들(A1~A4)로 구획된다. 분할 영역들(A1~A4)은 데이터선들(DL1~DL4)과 평행한 라인 단위로 구획될 수 있다. 여기서, 데이터선들(DL1~DL4)은 분할 영역들(A1~A4)에 대응하여 그룹화되어 구분될 수 있다. 본 실시예에서, 제1 데이터선들(DL1)은 제1 분할 영역(A1)에 속하는 화소들(PX)에 데이터 신호를 공급하며, 제2 데이터선들(DL2)은 제2 분할 영역(A2)에 속하는 화소들(PX)에 데이터 신호를 공급하며, 제3 데이터선들(DL3)은 제3 분할 영역(A3)에 속하는 화소들(PX)에 데이터 신호를 공급하며, 제4 데이터선들(DL4)은 제4 분할 영역(A4)에 속하는 화소들(PX)에 데이터 신호를 공급한다.
본 실시예에서, 화소부(10)는 수직 4분할된 제1 내지 제4 분할 영역들(A1~A4)을 예로 들어 설명하고 있으나, 분할 영역들(A1~A4)의 형태, 개수 및 크기는 다양하게 변경될 수 있다. 분할 영역들(A1~A4)이 보다 작고 많은 개수로 세분화될수록 후술되는 데이터 구동부(30)는 보다 효율적으로 제어되어, 소비전력을 감소시키는데 이점을 가질 것이다.
타이밍 제어부(20)는 외부의 영상 소스로부터 영상 데이터(DATA) 및 이의 표시를 제어하기 위한 입력 제어신호들, 예를 들면 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(CLK) 등을 입력 받는다. 타이밍 제어부(20)는 입력되는 영상 데이터(DATA)를 영상 처리하여 화소부(10)의 화상 표시에 적합하도록 보정된 영상 데이터(DATA')를 생성할 수 있고, 생성된 영상 데이터(DATA')를 데이터 구동부(30)에 제공한다. 또한, 타이밍 제어부(20)는 상기 입력 제어신호들에 기초하여 데이터 구동부(30) 및 주사 구동부(40)의 구동을 제어하는 구동 제어신호들(DCS, SCS)을 생성하여 출력한다.
데이터 구동부(30)는 복수의 데이터선들(DL1~DL4)과 연결되며, 타이밍 제어부(20)의 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 데이터 신호를 생성하고, 생성된 데이터 신호를 데이터선들(DL1~DL4)에 출력한다. 이때, 데이터 구동부(30)는 타이밍 제어부(20)에서 제공되는 디지털 형태의 영상 데이터(DATA')를 아날로그 형태의 데이터 신호로 변환하여 데이터선들(DL1~DL4)에 출력한다. 데이터 신호는 감마 기준전압을 기반으로 생성되며, 데이터 구동부(30)는 감마 기준전압 생성부(미도시)로부터 감마 기준전압을 제공받을 수 있다. 데이터 구동부(30)는 화소부(10)의 화소들(PX) 중 소정의 행에 포함되는 복수의 화소 각각에 데이터 신호를 순차적으로 전달한다.
또한, 데이터 구동부(30)는 화소부(10)의 분할 영역들(A1~A4)에 대응되는 복수의 버퍼부들(35a~35d)을 포함한다. 버퍼부들(35a~35d)은 데이터 신호의 출력을 안정화시키는 역할을 한다. 버퍼부들(35a~35d) 각각은 대응되는 데이터선들(DL1~DL4)을 통해 데이터 신호를 화소부(PX)로 출력한다. 본 실시예에서, 제1 버퍼부(35a)는 제1 데이터선들(DL1)을 통해 제1 분할 영역(A1)의 화소들(PX)에 데이터 신호를 출력하고, 제2 버퍼부(35b)는 제2 데이터선들(DL2)을 통해 제2 분할 영역(A2)의 화소들(PX)에 데이터 신호를 출력하고, 제3 버퍼부(35c)는 제3 데이터선들(DL3)을 통해 제3 분할 영역(A3)의 화소들(PX)에 데이터 신호를 출력하고, 제4 버퍼부(35d)는 제4 데이터선들(DL4)을 통해 제4 분할 영역(A4)의 화소들(PX)에 데이터 신호를 출력한다.
상기 제1 내지 제4 버퍼부들(35a~35d)은 바이어스(bias) 전압에 따라 데이터 신호의 슬루 레이트(slew rate)가 조절된다. 슬루 레이트는 출력 전압의 가변치에 대한 상승 시간의 비로 정의되는데, 데이터 신호의 슬루 레이트는 버퍼부들(35a~35d)에 공급되는 바이어스 전압을 가변함으로써 조절된다. 본 실시예의 제1 내지 제4 버퍼부들(35a~35d)은 타이밍 제어부(20)의 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 각기 독립적으로 바이어스 전압이 인가되며, 이에 따라 각 버퍼부들(35a~35d)로부터 출력되는 데이터 신호의 슬루 레이트는 서로 상이할 수 있다. 데이터 구동부(30)의 구동에 관한 구체적인 설명은 도 2 및 도 3과 관련하여 설명하기로 한다.
주사 구동부(40)는 복수의 주사선들(SL)과 연결되며, 타이밍 제어부(20)의 주사 제어신호(SCS)에 응답하여 주사 신호를 생성하고, 생성된 주사 신호를 주사선들(SL)에 출력한다. 주사신호에 따라 한 행씩의 화소들(PX)이 순차적으로 선택되어 데이터 신호가 제공될 수 있다. 주사 구동부(40)는 기설정된 스캔 주파수(scan frequency)에 따라 주사신호를 공급할 수 있으며, 상기 스캔 주파수는 타이밍 제어부(20)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 타이밍 제어부(20)는 데이터 신호의 슬루 레이트가 분할 영역(A1~A4)별로 상이하도록 데이터 구동부(30)를 제어하는 바이어스 제어부(25)를 포함할 수 있다. 바이어스 제어부(25)는 각 분할 영역들(A1~A4)에 대응되는 영상 데이터(DATA')의 휘도 변화량에 따라 각 버퍼부들(35a~35d)에 인가되어야 할 바이어스 전압의 레벨을 미리 결정한다.
구체적으로, 바이어스 제어부(25)는 영상 데이터(DATA')의 휘도 변화량이 기준치보다 크면 바이어스 전압을 인가하고, 영상 데이터(DATA')의 휘도 변화량이 기준치보다 작으면 바이어스 전압을 차단하도록 데이터 구동부(30)를 제어할 수 있다. 여기서, 휘도 변화량은 영상 데이터(DATA')의 계조값에 근거해 산출되며, 데이터 신호는 주사선에 평행하는 수평 라인 단위로 인가되므로, 수평 라인간 영상 데이터(DATA')의 계조값을 비교하여 계산될 수 있다.
또한, 바이어스 제어부(25)는 바이어스 전압 인가시, 영상 데이터(DATA')의 휘도 변화량이 클수록 바이어스 전압의 레벨을 증가시킬 수 있다. 즉, 휘도 변화량이 기준치보다 높으면 바이어스 전압을 인가하되, 휘도 변화량에 비례하여 바이어스 전압의 레벨을 가변시켜 인가할 수 있다. 휘도 변화량이 크다는 것은 출력되는 데이터 신호의 슬루 레이트가 크다는 것을 의미하고, 데이터 구동부(30)의 출력 버퍼는 1수평주기(1H time) 내에 보다 높은 데이터 신호의 출력 상승을 이루어내야 하므로, 출력 버퍼에 인가되는 바이어스 전압 역시 증가되어야만 한다. 단, 바이어스 전압은 휘도 변화량에 따라 적절한 수준으로 인가되어야 불필요한 적력 소모를 막을 수 있다. 이를 위해, 바이어스 제어부(25)는 미리 정해진 수식, 히스토그램 또는 룩업 테이블 등을 참조하여 산출된 휘도 변화량에 따른 적정 레벨의 바이어스 전압을 결정할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 구동부의 일 실시예를 나타낸 구성도이다.
도 2를 참조하면, 데이터 구동부(30)는 쉬프트 레지스터부(31), 래치부(32), 디지털-아날로그 변환부(Digital-Analog Converter unit; DAC부)(33), 버퍼부들(35a~35d) 및 바이어스 전압 가변부(37)를 포함할 수 있다.
데이터 구동부(30)는 타이밍 제어부(20)로부터 영상 데이터(DATA'), 수평 동기신호(Hsync) 및 데이터 제어신호(DCS)를 공급받을 수 있다. 여기서, 데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 출력 인에이블(SOE) 및 바이어스 제어신호(DBCS)를 포함할 수 있다.
쉬프트 레지스터부(31)는 1 수평기간에서 타이밍 제어부(20)로부터 제공된 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 쉬프트시키면서 순차적인 샘플링 신호를 생성한다. 이를 위해, 쉬프트 레지스터부(121)는 복수개의 쉬프트 레지스터(미도시)를 구비할 수 있다.
래치부(32)는 쉬프트 레지스터(31)로부터 제공된 샘플링 신호에 응답하여 타이밍 제어부(20)로부터 제공된 영상 데이터(DATA')를 순차적으로 래치하는 제1 래치부(미도시)와, 제1 래치부에서 래치된 1 수평 라인분의 데이터를 소스 출력 인에이블(SOE) 신호의 상승 시점에 병렬 래치하여 DAC부(33)로 공급하는 제2 래치부(미도시)를 포함할 수 있다.
DAC부(33)는 래치부(32)로부터 영상 데이터(DATA')가 입력되면 디지털 영상 데이터(DATA')에 상응하는 아날로그 전압을 발생시켜 버퍼부들(35a~35d)로 출력한다. 이때, DAC부(124)는 계조전압 생성부(미도시)로부터 계조전압들(V0 내지 V255)을 공급받아, 영상 데이터(DATA')들에 대응하여 복수개의 데이터 전압을 생성한다. 이를 위하여 DAC부(33)는 복수개의 디지털-아날로그 변환기(Digital-Analog Converter: DAC)를 구비할 수 있다.
버퍼부들(35a~35d)은 DAC부(33)로부터 공급되는 복수개의 데이터 전압을 데이터선들(DL1~DL4) 각각으로 공급한다. 버퍼부들(35a~35d)은 화소부(10)의 분할 영역들(A1~A4)에 대응하여 구분되며, 데이터선들(DL1~DL4)과 이를 통해 전송되는 데이터 신호들(DS1~DS4) 역시 분할 영역들(A1~A4)에 대응하여 그룹화되어 구분될 수 있다. 본 실시예에서, 제1 버퍼부(35a)는 제1 데이터선들(DL1)을 통해 제1 데이터 신호(DS1)를 공급하고, 제2 버퍼부(35b)는 제2 데이터선들(DL2)을 통해 제2 데이터 신호(DS2)를 공급하고, 제3 버퍼부(35c)는 제3 데이터선들(DL3)을 통해 제3 데이터 신호(DS3)를 공급하고, 제4 버퍼부(35d)는 제4 데이터선들(DL4)을 통해 제4 데이터 신호(DS4)를 공급한다.
버퍼부들(35a~35d) 각각은 복수의 출력 버퍼(BF)를 포함한다. 출력 버퍼(BF)는 연산증폭기(operating amplifier)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 출력 버퍼(BF)는 DAC부(33)로부터 제공된 데이터 전압이 비반전 단자로 공급되며, 출력 전압이 반전 단자로 피드백 된다. 이러한 출력 버퍼(BF)는 데이터선과 일대일 대응되며, 비반전 단자로 입력된 데이터 전압을 추종하는 출력 전압을 출력 단자에 연결된 데이터선으로 공급한다. 이때, 출력 버퍼(BF)는 바이어스 전압 가변부(37)로부터 제공된 바이어스 전압(BV1~BV4)에 따라 출력 전압, 즉 데이터 신호(DS1~DS4)의 슬루 레이트를 조절한다. 본 실시예에서, 제1 데이터 신호(DS1)의 슬루 레이트는 제1 버퍼부(35a)로 인가되는 제1 바이어스 전압(BV1)에 따라 조절되고, 제2 데이터 신호(DS2)의 슬루 레이트는 제2 버퍼부(35b)로 인가되는 제2 바이어스 전압(BV2)에 따라 조절되고, 제3 데이터 신호(DS3)의 슬루 레이트는 제3 버퍼부(35c)로 인가되는 제3 바이어스 전압(BV3)에 따라 조절되고, 제4 데이터 신호(DS4)의 슬루 레이트는 제4 버퍼부(35d)로 인가되는 제4 바이어스 전압(BV1)에 따라 조절된다.
바이어스 전압 가변부(37)는 바이어스 제어신호(DBCS)에 따라 바이어스 전압(BV1~BV4)의 전압레벨을 가변한다. 바이어스 전압 가변부(37)는 바이어스 제어신호(DBCS)에 응답하여 각 바이어스 전압(BV1~BV4)의 전압레벨을 조절할 수 있으며, 조절된 바이어스 전압(BV1~BV4)을 공급받은 버퍼부들(35a~35d)은 각각의 바이어스 전류를 조절하게 되므로 데이터 신호(DS1~DS4)의 슬루 레이트를 분할 영역들(A1~A4)별로 상이하게 조절할 수 있다.
단, 데이터 구동부(30)는 상기 구조에 한정되는 것은 아니며, 바이어스 전압에 따라 데이터 신호의 슬루 레이트가 조절될 수 있는 다양한 구조로 변형될 수 있을 것이다.
도 3은 바이어스 전압의 조절 방법을 설명하기 위한 파형도이다.
도 3을 참조하면, 데이터 신호(DS1~DS4)의 슬루 레이트는 최대치까지 상승한(또는 하락한) 파형의 경사도로 나타난다. 데이터 신호(DS1~DS4)의 슬루 레이트는 버퍼부들(35a~35d)에 공급되는 바이어스 전압(BV1~BV4)을 가변함으로써 조절된다. 바이어스 전압(BV1~BV4)은 버퍼부들(35a~35d)에 포함된 출력 버퍼(BF)들의 증폭비를 결정짓는다. 구체적으로, 바이어스 전압(BV1~BV4)이 증가하면 데이터 신호(DS1~DS4)의 슬루율도 증가하며, 바이어스 전압(BV1~BV4)이 감소하면 데이터 신호(DS1~DS4)의 슬루율도 감소한다.
버퍼부들(35a~35d), 버퍼부들(35a~35d)에 인가되는 바이어스 전압(BV1~BV4), 버퍼부들(35a~35d)로부터 출력되는 데이터 신호(DS1~DS4)는 분할 영역들(A1~A4)에 대응되는 구성 또는 신호들로서, 데이터 신호(DS1~DS4)의 소스가 되는 영상 데이터(DATA')의 휘도 변화량에 따라 버퍼부들(35a~35d)에 인가되는 바이어스 전압(BV1~BV4)은 서로 다를 수 있다.
예를 들면, 한 프레임의 영상에서 단색의 배경을 바탕으로 가운데 영역에 특정 이미지가 위치한다고 가정해보자. 여기서, 배경은 제1 분할 영역(A1)에 해당하고, 특정 이미지는 제2 분할 영역(A2) 내에 위치한다. 이 경우, 제1 분할 영역(A1)에 출력되는 제1 데이터 신호(DS1)의 변동폭(ΔDS)은 미미하거나 0의 값을 가질 것이다. 이러한 사실은 제1 데이터 신호(DS1) 생성을 위한 영상 데이터(DATA')가 데이터 구동부(30)로 입력되기 전, 제1 분할 영역(A1)에 대응되는 영상 데이터(DATA')를 분석하여 휘도 변화량을 산출함으로써 미리 예측될 수 있다. 그리고, 바이어스 제어부(25)는 산출된 휘도 변화량이 0의 값을 가지므로 (또는 기준치보다 작으므로) 제1 바이어스 전압(BV1)을 차단하도록 데이터 구동부(30)를 제어한다. 따라서, 제1 바이어스 전압(BV1)은 제1 데이터 신호(DS1)의 변동폭(ΔDS)이 0인 구간에서 로우(low) 값을 갖는다.
한편, 특정 이미지가 위치한 제2 분할 영역(A2)에 출력되는 제2 데이터 신호(DS2)의 변동폭(ΔDS)은 클 것이다. 이는 제2 분할 영역(A2)에 대응되는 영상 데이터(DATA')를 분석하여 휘도 변화량을 산출함으로써 미리 예측될 수 있고, 바이어스 제어부(25)는 산출된 휘도 변화량이 기준치 이상의 큰 값을 가지므로 제2 바이어스 전압(BV2)을 인가하도록 데이터 구동부(30)를 제어한다. 따라서, 제2 바이어스 전압(BV2)은 제2 데이터 신호(DS2)의 변동폭(ΔDS)이 큰 구간에서 하이(high)값을 갖는다.
데이터 신호(DS1~DS4)는 주사신호에 따라 라인별로 인가되므로, 바이어스 전압(BV1~BV4)은 수평 동기신호(Hsync)와 같은 주기로 출력될 수 있다. 단, 바이어스 전압(BV1~BV4)은 데이터 신호(DS1~DS4)가 급격히 변동하는 트랜지언트(transient) 구간(ts)을 회피하여 인가되는 것이 바람직하다.
도 4는 도 1에 도시된 바이어스 제어부의 일 실시예를 나타낸 구성도이고, 도 5는 영상 데이터의 휘도 변화량 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 바이어스 제어부(25)는 영상 데이터(DATA')를 분석하여 휘도 변화량을 산출하는 데이터 분석부(251)와, 산출된 휘도 변화량에 따라 분할 영역(A1~A4)별로 바이어스 전압(BV1~BV4)의 레벨을 조절하기 위한 바이어스 제어신호(DBCS)를 출력하는 제어신호 출력부(253)를 포함할 수 있다.
데이터 분석부(251)는 영상 처리부(21)로부터 화소부(10)의 화상 표시에 적합하도록 보정된 영상 데이터(DATA')를 입력받는다. 그리고, 한 프레임의 N번째 라인의 영상 데이터와 (N+1)번째 라인의 영상 데이터의 계조값을 비교하여 영상 데이터(DATA')의 휘도 변화량을 산출한다. 데이터 신호는 주사신호에 따라 수평 라인별로 인가되므로, 데이터 분석부(251)는 라인 단위로 순차적으로 입력되는 영상 데이터(DATA') 중 N번째 라인 즉, 선행 라인의 영상 데이터의 계조값과 (N+1)번째 라인 즉, 후행 라인의 영상 데이터의 계조값을 비교하여 산출될 수 있다.
단, 휘도 변화량은 분할 영역들(A1~A4) 각각에 대하여 산출되므로, 데이터 분석부(251)는 제1 내지 제4 분할 영역들(A1~A4)에 각각 대응되는 제1 내지 제4 데이터 분석부(251a~251d)로 구분될 수 있다. 예컨대, 화소부(10)의 해상도가 1920*1080이라면, 일 수평 라인은 1920개의 화소들로 구성되고 4개의 분할 영역들(A1~A4) 각각의 수평 라인에 포함되는 화소들의 개수는 480개가 될 것이다. 제1 내지 제4 데이터 분석부(251a~251d) 각각의 휘도 변화량 산출 방식은 동일하므로, 이하 제1 데이터 분석부(251a)의 휘도 변화량 산출 방법을 설명하기로 한다.
일 실시예에서, 휘도 변화량은 N번째 라인의 영상 데이터와 (N+1)번째 라인의 영상 데이터의 계조값의 차이값들(d1~d480)의 합산값으로 결정될 수 있다. 먼저, 일 수평 라인의 화소들(PX1~PX480) 각각에 대하여, N번째 라인의 영상 데이터와 (N+1)번째 라인의 영상 데이터의 계조값의 차이값(d1~d480)을 구한다. 단, 화소들(PX1~PX480)은 제1 분할 영역(A1)에 속하는 화소들이다. 상기 합산값이 최대치일 경우 제1 분할 영역(A1)에 대응되는 제1 바이어스 전압(BV1)의 레벨은 최대치가 되고, 합산값이 최소치일 경우 제2 바이어스 전압(BV1)의 레벨은 최소치가 된다. 이러한 휘도 변화량 산출 방법은 실질적으로 해당 영역의 화소 변화량의 평균치를 기준으로 바이어스 전압을 결정하는 것으로서, 데이터 구동부(30)의 충/방전율이 떨어지는 단점이 있으나, 소비전력을 감소시키는 효과가 증대될 수 있다.
다른 실시예에서, 휘도 변화량은 N번째 라인의 영상 데이터와 (N+1)번째 라인의 영상 데이터의 계조값의 차이값들(d1~d480) 중 최대값으로 결정될 수 있다. 즉, 영상 데이터의 휘도 변화량이 가장 큰 값을 기준으로 바이어스 전압을 결정하는 것으로서, 데이터 구동부(30)의 소비전력이 증가하는 단점이 있으나, 연산 로직이 단순화되고 충/방전율이 상승하는 효과가 있다.
제어신호 출력부(253)는 1 프레임 주기를 갖는 게이트 스타트 펄스를 이용하여 수평라인 단위로 데이터 신호의 슬루율이 가변되도록 바이어스 제어신호(DBCS)를 설정한다. 데이터 신호는 휘도 변화량이 클수록 충/방전 시간이 오래 걸리므로 데이터 신호가 제한된 시간 내에 목표전압에 도달하기 위해서는 높은 슬루 레이트가 요구된다. 따라서, 제어신호 출력부(253)는 데이터 신호의 휘도 변화량에 비례하여 데이터 신호의 슬루 레이트가 증가하도록 바이어스 제어신호(DBCS)를 설정한다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10: 화소부 PX: 화소들
A1~A4: 분할 영역들 20: 타이밍 제어부
25: 바이어스 제어부 21: 영상 처리부
251: 데이터 분석부 253: 제어신호 출력부
30: 데이터 구동부 31: 쉬프트 레지스터부
32: 래치부 33: DAC부
35a~35d: 버퍼부 37: 바이어스 전압 가변부
40: 주사 구동부

Claims (17)

  1. 복수의 화소들을 포함하고 복수의 분할 영역들로 구획되는 화소부;
    영상 데이터에 대응되는 데이터 신호를 상기 화소부에 출력하며, 바이어스(bias) 전압에 따라 상기 데이터 신호의 슬루 레이트(slew rate)가 조절되는 데이터 구동부; 및
    상기 각 분할 영역들에 대응되는 영상 데이터의 휘도 변화량에 따라 상기 데이터 신호의 슬루 레이트가 상기 분할 영역별로 상이하도록 상기 데이터 구동부를 제어하는 바이어스 제어부를 포함하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 바이어스 제어부는
    상기 영상 데이터의 휘도 변화량이 기준치보다 크면 상기 바이어스 전압을 인가하고, 상기 영상 데이터의 휘도 변화량이 기준치보다 작으면 상기 바이어스 전압을 차단하도록 상기 데이터 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 바이어스 제어부는
    상기 영상 데이터의 휘도 변화량이 클수록 상기 바이어스 전압의 레벨을 증가시키도록 상기 데이터 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 바이어스 제어부는
    한 프레임의 N번째 라인의 영상 데이터와 (N+1)번째 라인의 영상 데이터의 계조값을 비교하여 상기 영상 데이터의 휘도 변화량을 산출하는 데이터 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 휘도 변화량은 상기 N번째 라인의 영상 데이터와 상기 (N+1)번째 라인의 영상 데이터의 계조값의 차이값들의 합산값인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 합산값이 최대치일 경우 상기 바이어스 전압의 레벨은 최대치가 되고, 상기 합산값이 최소치일 경우 상기 바이어스 전압의 레벨은 최소치가 됨을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 휘도 변화량은 상기 N번째 라인의 영상 데이터와 상기 (N+1)번째 라인의 영상 데이터의 계조값의 차이값들 중 최대값인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 바이어스 제어부는
    상기 휘도 변화량에 따라 상기 분할 영역별로 상기 바이어스 전압의 레벨을 조절하기 위한 바이어스 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 구동부는
    상기 분할 영역들에 대응되는 복수의 버퍼부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 영상 데이터의 휘도 변화량에 따라 상기 버퍼부들에 인가되는 바이어스 전압은 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 데이터 구동부는
    상기 바이어스 제어신호에 따라 상기 바이어스 전압의 레벨을 가변하는 바이어스 전압 가변부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 바이어스 전압은 상기 영상 데이터의 수평 동기신호(Hsync)와 같은 주기로 출력됨을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 바이어스 전압은 상기 데이터 신호의 트랜지언트(transient) 구간을 회피하여 인가됨을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 버퍼부들 각각은 상기 데이터 신호를 전송하는 데이터선들과 일대일 대응되어 접속되는 복수의 출력 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 출력 버퍼는 연산증폭기(operating amplifier)로 구성됨을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 분할 영역들은
    상기 화소들에 상기 데이터 신호를 전송하는 데이터선들과 평행한 라인 단위로 구획됨을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 복수의 화소들을 포함하고 복수의 분할 영역들로 구획되는 화소부, 및 영상 데이터에 대응되는 데이터 신호를 상기 화소부에 출력하며, 바이어스(bias) 전압에 따라 상기 데이터 신호의 슬루 레이트(slew rate)가 조절되는 데이터 구동부를 포함하는 표시장치에 있어서,
    상기 각 분할 영역들에 대응되는 영상 데이터의 휘도 변화량을 산출하는 단계; 및
    상기 휘도 변화량에 따라 상기 데이터 신호의 슬루 레이트가 상기 분할 영역별로 상이하도록 상기 데이터 구동부를 제어하는 단계를 포함하는 표시장치의 제어방법.

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