KR20150078833A - 저속 구동이 가능한 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 저속 구동이 가능한 표시장치는 외부로부터 입력되는 모드전환 제어신호에 따라 프레임 주파수를 변경하는 저속 구동이 가능한 표시장치에 있어서, Z 인버젼 방식에 따라 일 데이터라인에 접속된 다수의 화소들이 기수번째 표시라인들에서 상기 일 데이터라인의 우측 및 좌측 중 어느 한측에 위치하고, 우수번째 표시라인들에서 상기 일 데이터라인의 우측 및 좌측 중 나머지 한측에 위치하는 표시패널; 상기 화소들을 구동하는 드라이버 유닛; 및 1 프레임 기간이 P로 설정된 노멀 구동 중에 인터레이스 저속 구도 모드로의 전환을 위한 상기 모드전환 제어신호가 입력되면, 저속 구동용 1 프레임 기간을 n(n은 2이상의 양의 정수)×P로 확장하고, 상기 저속 구동용 1 프레임 기간 내에 n개의 서브 프레임들을 각각 P 만큼씩 할당한 후, 이웃한 2개의 표시라인들로 각각 구성된 다수의 표시라인쌍들을 n개로 그룹핑하고, 상기 드라이버 유닛의 동작을 제어하여 n개의 표시라인쌍 그룹들을 인터레이스 저속 구동 방식으로 상기 각 서브 프레임에서 하나씩 구동시키는 타이밍 콘트롤러를 구비한다.

Description

저속 구동이 가능한 표시장치{Display Device Capable Of Driving In Low-Speed}
본 발명은 저속 구동이 가능한 표시장치에 관한 것이다.
표시장치는 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터, 텔레비젼 등, 다양한 표시기에 이용되고 있다. 스캔펄스
표시장치에서 소비전력을 줄이기 위한 방안은 여러 가지가 알려져 있는데, 그 중 하나가 저속 구동 기술이다. 저속 구동 기술은 데이터의 변화량에 따라 프레임 주파수(즉, 구동 주파수)를 변경시키는 것으로, 데이터 변화가 없는 정지 영상에서 입력 프레임 주파수(노멀 프레임 주파수, 예컨대 60Hz)보다 느린 프레임 주파수로 표시장치의 화면을 리프레쉬(refresh) 시킨다. 한편, 데이터 변화가 있는 동 영상에서는 입력 프레임 주파수에 따른 노멀 구동 방식으로 표시장치의 화면이 리프레쉬 된다. 표시장치는 시스템으로부터 입력되는 PSR(Panel Self Refresh) 제어신호에 따라 프레임 주파수를 변경할 수 있다. 예컨대, 표시장치는 정지 영상에 대응하여 PSR 제어신호가 온 레벨로 입력될 때 프레임 주파수를 60Hz보다 느리게 감소시키고, 동 영상에 대응하여 PSR 제어신호가 오프 레벨로 입력될 때 프레임 주파수를 60Hz로 유지할 수 있다.
저속 구동 기술은 인터레이스 구동(interlace driving)을 통해 구현될 수 있다. 인터레이스 저속 구동 방식은 1 프레임을 다수의 서브 프레임들로 시분할하고, 각 서브 프레임에서 구동되는 게이트라인들을 인터레이스 구동시킨다. 인터레이스 구동에서 서브 프레임 개수를 늘릴수록 1 프레임 기간은 증가하고 그에 따라 프레임 주파수는 감소한다. 저속 구동을 위해 프레임 주파수가 60Hz에서 그보다 점점 줄어들수록, 소스 드라이버에서 데이터전압의 공급에 이용되는 데이터 트랜지션 주파수(data transition frequency)는 감소하여, 소비전력이 줄어들게 되는 것이다.
인터레이스 저속 구동 방식을 채용하는 표시장치는 소비 전력을 더욱 줄이기 위한 일 방법으로, 화소들의 접속 구조를 도 2와 같이 Z 인버젼 방식으로 설계하고, 소스 드라이버(12)에서 출력되는 데이터전압의 극성을 컬럼 인버젼 방식으로 제어할 수 있다. 도 2에서, D1~D5는 데이터전압이 공급되는 데이터라인들이고, G1~G4는 스캔펄스가 공급되는 게이트라인들이다. Z 인버젼 방식의 화소 접속 구조에서는, 기수번째 표시라인들의 화소들 각각은 TFT(Thin Film Transistor)를 통해 접속되어 데이터라인의 우측에 배치되고, 우수번째 표시라인들의 화소들 각각은 TFT를 통해 접속되어 데이터라인의 좌측에 배치될 수 있다. 소스 드라이버는 컬럼 인버젼 방식에 따라 1 출력 채널에서 출력되는 데이터전압의 극성 반전 주기를 1 프레임으로 늘린다. 따라서, 동일 데이터라인(예컨대, D2)을 기준으로 수직 방향으로 지그 재그로 배치된 화소들은 동일 극성의 데이터전압을 공급받게 된다. 이러한 화소 접속 구성과 데이터 극성 제어 방식에 의해, 표시장치는 도트 인버젼 방식으로 표시 극성을 제어하면서도 소비 전력을 줄일 수 있다.
이러한 종래 표시장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 종래 표시장치에서는 동일한 단색 패턴을 표시하면서 노멀 구동 모드에서 인터레이스 저속 구동 모드로, 또는 그 반대로 구동 모드를 전환할 때, 구동 모드 차이에 따른 데이터 트랜지션 변화로 인해 휘도 편차가 시인된다. 예컨대, 도 3a와 같은 60Hz 노멀 구동 모드하에서 녹색 패턴을 표시할 때, 데이터라인(D2,D5)을 통해 공급되는 데이터전압은 1 수평기간마다 화이트 계조 레벨과 블랙 계조 레벨을 교번한다. 반면, 도 3b와 같은 30Hz 인터레이스 저속 구동 모드하에서 녹색 패턴을 표시할 때, 데이터라인(D2,D5)을 통해 공급되는 데이터전압은 제1 서브 프레임 기간 동안 화이트 계조 레벨을 유지한 후, 제2 서브 프레임 기간 동안 블랙 계조 레벨을 유지한다. 도 3a 및 도 3b에서 화이트 계조 레벨은 흰색 패턴으로 도시되어 있고, 블랙 계조 레벨은 빗금 패턴으로 도시되어 있다. 데이터 트랜지션 횟수가 작은 도 3b는 데이터 트랜지션 횟수가 많은 도 3a에 비해 데이터 충전량이 크며, 따라서 도 3a 및 도 3b에 동일 계조의 데이터전압이 인가되더라도 도 3b에서의 표시 휘도가 도 3a에서의 표시 휘도에 비해 높다.
둘째, 종래 표시장치에서는 도 2에서와 같이 기수번째 표시라인과 우수번째 표시라인 간에 TFT의 소스 전극 및 게이트 전극 간의 중첩 정도에 따라 기생용량(Cgs)이 달라진다. 이러한 기생용량(Cgs) 편차로 인해, 기수번째 표시라인의 픽셀 전압에 가해지는 킥백 전압(ΔVp)과 우수번째 표시라인의 픽셀 전압에 가해지는 킥백 전압(ΔVp)이 서로 달라진다. 그 결과, 기수번째 표시라인과 우수번째 표시라인에 동일한 픽셀 전압이 가해지더라도 유지되는 전압 레벨은 서로 달라지고 이는 도 4에서와 같이 30Hz 플리커로 시인된다. 이러한 문제는 비단 30Hz에 한정되는 것이 아니라 30Hz 이하의 인터레이스 저속 구동 모드에 모두 적용된다. 플리커에 대한 시인성은 프레임 주파수가 낮아질수록 커진다.
따라서, 본 발명의 목적은 외부로부터 입력되는 모드전환 제어신호에 따라 프레임 주파수를 변경하는 저속 구동이 가능한 표시장치에 있어서, 동일한 단색 패턴을 표시하면서 구동 모드를 전환할 때 휘도 편차의 시인성을 최소화하고, 인터레이스 저속 구동 상태에서 플리커의 시인성을 최소화할 수 있도록 한 저속 구동이 가능한 표시장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 저속 구동이 가능한 표시장치는 외부로부터 입력되는 모드전환 제어신호에 따라 프레임 주파수를 변경하는 저속 구동이 가능한 표시장치에 있어서, Z 인버젼 방식에 따라 일 데이터라인에 접속된 다수의 화소들이 기수번째 표시라인들에서 상기 일 데이터라인의 우측 및 좌측 중 어느 한측에 위치하고, 우수번째 표시라인들에서 상기 일 데이터라인의 우측 및 좌측 중 나머지 한측에 위치하는 표시패널; 상기 화소들을 구동하는 드라이버 유닛; 및 1 프레임 기간이 P로 설정된 노멀 구동 중에 인터레이스 저속 구도 모드로의 전환을 위한 상기 모드전환 제어신호가 입력되면, 저속 구동용 1 프레임 기간을 n(n은 2이상의 양의 정수)×P로 확장하고, 상기 저속 구동용 1 프레임 기간 내에 n개의 서브 프레임들을 각각 P 만큼씩 할당한 후, 이웃한 2개의 표시라인들로 각각 구성된 다수의 표시라인쌍들을 n개로 그룹핑하고, 상기 드라이버 유닛의 동작을 제어하여 n개의 표시라인쌍 그룹들을 인터레이스 저속 구동 방식으로 상기 각 서브 프레임에서 하나씩 구동시키는 타이밍 콘트롤러를 구비한다.
상기 드라이버 유닛은 상기 표시패널의 게이트라인들을 구동하는 게이트 드라이버와 상기 표시패널의 데이터라인들을 구동하는 소스 드라이버를 포함하고; 상기 인터레이스 저속 구동 모드에서 상기 타이밍 콘트롤러는, 이웃한 2개의 게이트라인들로 각각 구성된 다수의 게이트라인쌍들을 n개로 그룹핑하고, 상기 게이트 드라이버의 동작을 제어하여 n개의 게이트라인쌍 그룹들을 인터레이스 저속 구동 방식으로 상기 각 서브 프레임에서 하나씩 구동시키되, 1 서브 프레임 기간의 일부에 해당되는 스캔 기간 동안 대응 게이트쌍 그룹에 대한 스캔을 완료하고, 버퍼동작 제어신호를 발생하여 상기 1 서브 프레임 기간 중에서 상기 스캔 기간을 제외한 나머지에 해당되는 스킵 기간 동안 상기 소스 드라이버의 버퍼부들에 인가되는 구동 전원을 차단한다.
상기 인터레이스 저속 구동 모드에서 상기 타이밍 콘트롤러는, 극성 제어신호를 변경하여 상기 표시패널에 입력될 데이터전압의 극성 반전 주기를 상기 저속 구동용 1 프레임 기간으로 확장하고, 상기 소스 드라이버의 동작을 제어하여 상기 스캔 기간 동안 상기 데이터라인들에 상기 데이터전압을 출력한 후 상기 스킵 기간 동안 상기 데이터전압의 출력을 중지한다.
상기 소스 드라이버는, 컬럼 인버젼 방식에 따라 이웃한 출력 채널들 간에 서로 반대 극성의 데이터전압을 출력하되, 상기 극성 제어신호에 따라 상기 저속 구동용 1 프레임 기간을 주기로 각 출력 채널의 극성을 반전시킨다.
각 서브 프레임에서, 상기 스캔 기간은 상기 1 서브 프레임 기간의 1/n 기간으로 설정되고, 상기 스캔 기간에 이은 상기 스킵 기간은 상기 1 서브 프레임 기간의 (n-1)/n 기간으로 설정된다.
상기 타이밍 콘트롤러는, 상기 인터레이스 저속 구동 모드에서 상기 스킵 기간을 확보하기 위해, 각 서브 프레임에서 1개의 게이트라인이 스캐닝되는 1 게이트 타임을 1 서브 프레임기간/게이트라인들의 개수로 정의되는 1H로 설정함과 아울러, 1 서브 프레임 내에서 인터레이스 방식으로 스캐닝되는 이웃한 스캔 펄스들 간의 라이징에지 간격을 상기 1H로 설정한다.
상기 각 서브 프레임의 상기 스킵 기간 동안 상기 게이트 드라이버의 스캔 동작 및 상기 소스 드라이버의 데이터전압 공급 동작은 중지된다.
본 발명은 모드전환 제어신호에 따라 프레임 주파수를 변경하여 노멀 구동 모드와 인터레이스 저속 구동 모드를 교번하되, 인터레이스 저속 구동 모드를 구현하기 위해 2라인 인터레이스 저속 구동 방식을 채용함으로써, 동일한 단색 패턴을 표시하면서 구동 모드를 전환할 때 휘도 편차의 시인성을 최소화하고, 인터레이스 저속 구동 상태에서 플리커의 시인성을 최소화할 수 있다.
나아가, 본 발명은 인터레이스 저속 구동시 1 게이트 타임과 스캔 펄스의 라이징 시점을 조정하여 각 서브 프레임의 일부 기간(스캔 기간) 동안 스캔을 완료하고, 그 서브 프레임의 나머지 기간(스킵 기간) 동안 소스 드라이버의 정적 전류 발생을 차단함으로써, 소비전력을 크게 줄일 수 있다.
도 1은 PSR 제어신호에 따라 노멀 구동 모드와 인터레이스 저속 구동 모드를 선택하는 종래 표시장치의 동작을 보여주는 도면.
도 2는 종래 저속 구동이 가능한 표시장치에 채용되는 화소 접속 구조를 보여주는 도면.
도 3a는 60Hz 노멀 구동시 일 데이터라인을 통해 공급되는 데이터 트랜지션 변화를 보여주는 도면.
도 3b는 30Hz 인터레이스 저속 구동시 일 데이터라인을 통해 공급되는 데이터 트랜지션 변화를 보여주는 도면.
도 4는 종래 표시장치에서 인터레이스 저속 구동시 문제되는 일 플리커의 일예로 30Hz 플리커를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여주는 블록도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 인터레이스 저속 구동을 위한 타이밍 콘트롤러의 동작을 보여주는 도면.
도 8은 스캔 & 스킵 구동을 통해 구현되는 본 발명의 인터레이스 저속 구동 원리를 보여주는 도면.
도 9는 구동 모드 전환시의 휘도 편차를 줄이고 인터레이스 저속 구동시의 플리커 발생을 최소화할 수 있는 본 발명의 스캔 방안들을 보여주는 도면.
도 10은 스캔 & 스킵 구동과 게이트라인쌍 인터레이스 저속 구동이 가능하도록 1 게이트타임을 설정하는 일 예를 보여주는 도면.
도 11은 소스 드라이버에서 버퍼부들에 흐르는 정적 전류를 제거하기 위한 스위치 구성을 보여주는 도면.
도 12는 30Hz 인터레이스 저속 구동시 제1 및 제2 서브 프레임의 스캔 기간과 스킵 기간에서 도 10에 포함된 스위치들의 스위칭 동작을 보여주는 도면.
도 13은 종래 30Hz 인터레이스 저속 구동과 비교하여 본 발명의 30Hz 인터레이스 저속 구동시 30Hz 플리커 발생이 방지되는 것을 보여주는 도면.
도 14a는 본 발명에 따른 60Hz 노멀 구동시 일 데이터라인을 통해 공급되는 데이터 트랜지션 변화를 보여주는 도면.
도 14b는 종래 30Hz 인터레이스 저속 구동시 일 데이터라인을 통해 공급되는 데이터 트랜지션 변화를 보여주는 도면.
도 14c는 본 발명에 따른 30Hz 인터레이스 저속 구동시 일 데이터라인을 통해 공급되는 데이터 트랜지션 변화를 보여주는 도면.
이하, 도 5 내지 도 14c를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저속 구동이 가능한 표시장치를 보여주는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 저속 구동이 가능한 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시장치(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시장치로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 표시장치를 액정표시장치 중심으로 설명하지만, 본 발명의 표시장치는 액정표시장치에 한정되어 적용되지 않음에 주의하여야 한다.
본 발명의 표시장치는 표시패널(10), 타이밍 콘트롤러(11), 소스 드라이버(12), 게이트 드라이버(13), 호스트 시스템(14)을 구비한다. 소스 드라이버(12)와 게이트 드라이버(13)는 드라이버 유닛을 구성한다.
표시패널(10)은 두 장의 유리기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다.
표시패널(10)의 하부 유리기판에는 화소 어레이가 형성된다. 화소 어레이는 데이터라인들(15)과 게이트라인들(16)의 교차부에 형성된 액정셀(Clc, 화소), 화소들의 화소전극(1)에 접속된 TFT들, 화소전극(1)과 대향되는 공통전극(2) 및 스토리지 커패시터(Cst)들을 포함한다. 액정셀들(Clc) 각각은 TFT(Thin Film Transistor)에 접속되어 화소전극(1)과 공통전극(2) 사이의 전계에 의해 구동된다. 표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 적색(R),녹색(G),청색(B) 컬러필터 등이 형성된다. 표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.
공통전극(2)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다.
본 발명에서 적용 가능한 표시패널(10)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드뿐만 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다. 본 발명의 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 투과형 액정표장치와 반투과형 액정표시장치에서는 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.
본 발명의 표시장치는 소비 전력을 줄이기 위한 일 방법으로, 화소들의 접속 구조를 도 2와 같이 Z 인버젼 방식으로 설계하고, 소스 드라이버(12)에서 출력되는 데이터전압의 극성을 컬럼 인버젼 방식으로 제어할 수 있다. Z 인버젼 방식의 화소 접속 구조에서는, 기수번째 표시라인들의 화소들 각각은 TFT(Thin Film Transistor)를 통해 접속되어 데이터라인의 우측에 배치되고, 우수번째 표시라인들의 화소들 각각은 TFT를 통해 접속되어 데이터라인의 좌측에 배치될 수 있다. 소스 드라이버는 컬럼 인버젼 방식에 따라 1 출력 채널에서 출력되는 데이터전압의 극성 반전 주기를 1 프레임으로 늘린다. 따라서, 동일 데이터라인(예컨대, D2)을 기준으로 수직 방향으로 지그 재그로 배치되 화소들은 동일 극성의 데이터전압을 공급받게 된다. 이러한 화소 접속 구성과 데이터 극성 제어 방식에 의해, 표시장치는 도트 인버젼 방식으로 표시 극성을 제어하면서도 소비 전력을 줄일 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 방식을 통해 호스트 시스템(14)으로부터 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 입력받고, 이 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 mini-LVDS 인터페이스 방식을 통해 소스 드라이버(12)에 공급한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 호스트 시스템(14)으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 화소 어레이의 배치 구성에 맞춰 정렬한 후 소스 드라이버(12)에 공급한다.
타이밍 콘트롤러(11)는 호스트 시스템(14)로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 소스 드라이버(12)와 게이트 드라이버(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 제어신호들은 게이트 드라이버(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호, 소스 드라이버(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 타이밍 제어신호를 포함한다.
게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 스캔 펄스를 발생하는 게이트 드라이브 IC(Intergrated circuit)에 인가되어 첫 번째 스캔 펄스가 발생되도록 그 게이트 드라이브 IC를 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이브 IC들의 출력을 제어한다.
소스 타이밍 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity : POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 소스 드라이버(12)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 소스 드라이버(12)에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 극성제어신호(POL)는 소스 드라이브(12)의 각 출력 채널에서 순차적으로 출력되는 데이터전압들의 극성을 제어한다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 소스 드라이버(12)의 출력 타이밍을 제어한다.
타이밍 콘트롤러(11)는 호스트 시스템(14)으로부터 모드전환 제어신호를 입력받고, 이 모드전환 제어신호에 따라 드라이버 유닛(12,13)의 동작을 제어하기 위한 프레임 주파수를 변경하여, 표시패널(10)을 노멀 구동 모드 또는 인터레이스 전속 구동 모드로 동작시킬 수 있다. 모드전환 제어신호는 PSR(Panel Self Refresh) 제어신호로 선택될 수 있다. 호스트 시스템(14)은 공지의 다양한 영상 판단 수단을 구비하여, 입력 영상이 정지 영상인지 또는 동영상인지를 판단할 수 있다. 호스트 시스템(14)은 정지 영상이 입력되는 경우 PSR 제어신호를 온 레벨로 발생하고, 동 영상이 입력되는 경우 PSR 제어신호를 오프 레벨로 발생할 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 오프 레벨의 PSR 제어신호에 따라 프레임 주파수가 기준값인 노멀 구동 모드로 드라이버 유닛(12,13)의 동작을 제어한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 기준값을 60Hz로 설명하지만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 상기 기준값은 표시패널의 모델, 해상도 등에 따라 얼마든지 달라질 수 있으나, 설명의 편의상 60Hz로 일 예로 한다. 노멀 구동 모드에서 소스 타이밍 제어신호와 게이트 타이밍 제어신호는 60Hz의 프레임 주파수에 맞춰 생성된다.
한편, 타이밍 콘트롤러(11)는 온 레벨의 PSR 제어신호에 따라 프레임 주파수가 60Hz보다 작은(또는 느린) 인터레이스 저속 구동 모드로 드라이버 유닛(12,13)의 동작을 제어한다. 인터레이스 저속 구동 모드에서 소스 타이밍 제어신호와 게이트 타이밍 제어신호는 60Hz/n(n은 2이상의 양의 정수)의 프레임 주파수에 맞춰 생성된다.
타이밍 콘트롤러(11)는 소비전력을 효과적으로 줄이기 위해 스캔 & 스킵 구동을 통해 인터레이스 저속 구동 모드를 구현하고, 구동 모드 전환시의 휘도 편차를 줄이고 인터레이스 저속 구동시의 플리커 발생을 최소화하기 위해 2라인 인터레이스 구동을 통해 인터레이스 저속 구동 모드를 구현한다. 2라인 인터레이스 구동이란, 이웃한 2개의 표시라인들로 각각 구성된 다수의 표시라인쌍들을 n개로 그룹핑하고, 드라이버 유닛(12,13)의 동작을 제어하여 n개의 표시라인쌍 그룹들을 인터레이스 저속 구동 방식으로 n개의 각 서브 프레임에서 하나씩 구동시키는 것을 의미한다. 이러한 타이밍 콘트롤러(11)의 자세한 동작 및 작용 효과에 대해서는 이하에서 자세히 후술할다.
소스 드라이버(12)는 쉬프트 레지스터, 래치 어레이, 디지털-아날로그 변환기, 출력회로 등을 포함한다. 소스 드라이버(12)는 소스 타이밍 제어신호에 따라 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치한 후, 래치된 데이터를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 소정 주기로 극성이 반전되는 데이터전압들을 다수의 출력 채널들을 통해 데이터라인들(15)에 공급한다. 출력회로는 다수의 버퍼부들을 포함한다. 버퍼부들은 출력 채널들에 연결되며, 출력 채널들 각각은 데이터라인들(15)에 일대일로 접속된다. 소스 드라이버(12)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터 공급되는 극성 제어신호(POL)에 따라 각 출력 채널에서 출력되는 데이터전압들의 극성을 컬럼 인버젼 방식으로 변경한다. 컬럼 인버젼 방식에 의거하여, 동일 출력 채널에서 출력되는 데이터전압의 극성은 1 프레임 기간 주기로 반전된다. 그리고, 동일 프레임 내에서 이웃한 출력 채널에서 출력되는 데이터전압들의 극성은 서로 반대된다.
게이트 드라이버(13)는 쉬프트 레지스터와 레벨 쉬프터를 이용하여 게이트 타이밍 제어신호들에 따라 스캔 펄스를 게이트라인들(16)에 공급한다. 게이트 드라이버(13)는 노멀 구동 모드에서 스캔 펄스를 라인 순차 방식에 따라 게이트라인들(16)에 공급하고, 인터레이스 저속 구동 모드에서 스캔 펄스를 후술할 인터레이스 방식에 따라 게이트라인들(16)에 공급한다. 게이트 드라이버(13)의 쉬프트 레지스터는 GIP(Gate-driver In Panel) 방식에 따라 하부 유리기판상에 직접 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 인터레이스 저속 구동을 위한 타이밍 콘트롤러의 동작을 보여준다. 도 8은 스캔 & 스킵 구동을 통해 구현되는 본 발명의 인터레이스 저속 구동 원리를 보여준다.
타이밍 콘트롤러(11)는, 도 6과 같이 1 프레임 기간이 P(즉, 1초/60)로 설정된 노멀 구동 하의 노멀 구동 중에 온 레벨의 PSR 제어신호가 입력되면, 저속 구동용 1 프레임 기간을 n(n은 2이상의 양의 정수)×P로 확장하고, 저속 구동용 1 프레임 기간 내에 n개의 서브 프레임들을 각각 P 만큼씩 할당한 후 인터레이스 저속 구동 방식으로 드라이버 유닛(12,13)의 동작을 제어한다.
특히, 타이밍 콘트롤러(11)는 2라인 인터레이스 구동을 위해, 이웃한 2개의 표시라인들로 각각 구성된 다수의 표시라인쌍들(각 표시라인쌍은 도 2에서와 같이 이웃한 기수번째 표시라인과 우수번째 표시라인으로 구성됨)을 n개로 그룹핑하고, 드라이버 유닛(12,13)의 동작을 제어하여 n개의 표시라인쌍 그룹들을 인터레이스 저속 구동 방식으로 n개의 각 서브 프레임(SF1~SFn)에서 하나씩 구동시킨다. 이를 위해, 타이밍 콘트롤러(11)는 이웃한 2개의 게이트라인들(16)로 각각 구성된 다수의 게이트라인쌍들을 n개의 게이트라인쌍 그룹들(GP#1~GP#n)로 그룹핑(grouping)하고, 도 6에서와 같이 n개의 게이트라인쌍 그룹들(GP#1~GP#n) 각각을 그 구동 순서에 맞춰 n개의 서브 프레임들(SF1~SFn) 각각에 하나씩 대응시켜 인터레이스 구동시킨다. 여기서, 게이트라인쌍 그룹의 갯수는 저속 구동용 1 프레임 기간을 구성하는 서브 프레임들의 갯수와 동일하게 설정된다. 예컨대, 도 9에서와 같이 2개의 서브 프레임들로 저속 구동용 1 프레임 기간을 구성하는 경우 게이트라인쌍 그룹은 제4a+1 및 제4a+2(a는 0을 포함한 양의 정수) 게이트라인을 포함한 제1 게이트라인쌍 그룹(G#1)과, 제4a+3 및 제4a+4 게이트라인을 포함한 제2 게이트라인쌍 그룹(G#2)으로 설정될 수 있다. 각 서브 프레임에서는 1 게이트라인쌍 그룹에 속하는 게이트라인들이 순차 구동되게 된다.
인터레이스 저속 구동시 소비전력을 효과적으로 줄이기 위해 타이밍 콘트롤러(11)는, 각 서브 프레임에서, 게이트 드라이버(13)의 동작을 제어하여 1 서브 프레임 기간의 1/n 기간(이하, 스캔 기간(P/n)이라 함) 동안 해당 게이트라인쌍 그룹에 포함된 게이트라인들에 대한 순차 스캔을 완료하고, 버퍼동작 제어신호(LITEST)를 발생하여 상기 1 서브 프레임 기간 중에서 상기 스캔 기간을 제외한 (n-1)/n 기간(이하, 스킵 기간(P(n-1)/n)이라 함) 동안 소스 드라이버(12)의 버퍼부들에 인가되는 구동 전원(고전위 구동전압, 기저전압)을 차단한다.
인터레이스 저속 구동을 위해 타이밍 콘트롤러(11)는, 극성 제어신호(POL)를 변경하여 표시패널(10)에 입력될 데이터전압의 극성 반전 주기를 저속 구동용 1 프레임 기간(n×P)으로 확장하고, 소스 드라이버(12)의 동작을 제어하여 스캔 기간(P/n) 동안 데이터라인들(15)에 데이터전압을 출력한 후 스킵 기간(P(n-1)/n) 동안 데이터전압의 출력을 중지시킨다.
다시 말해, 타이밍 콘트롤러(11)는 도 8과 같이 제1 서브 프레임(SF1)에서 1 서브 프레임 기간(P)의 스캔 기간(P/n) 동안, 게이트 드라이버(13)의 동작을 제어하여 제1 게이트라인쌍 그룹(GP#1)에 속하는 게이트라인들(15)을 순차 스캔함과 아울러 소스 드라이버(12)의 동작을 제어하여 상기 제1 게이트라인쌍 그룹(GP#1)의 스캔에 동기되는 데이터전압을 데이터라인들에 공급한다. 마찬가지로, 타이밍 콘트롤러(11)는 도 8과 같이 제n 서브 프레임(SFn)에서 1 서브 프레임 기간(P)의 스캔 기간(P/n) 동안, 게이트 드라이버(13)의 동작을 제어하여 제n 게이트라인쌍 그룹(GP#n)에 속하는 게이트라인들(15)을 순차 스캔함과 아울러 소스 드라이버(12)의 동작을 제어하여 상기 제n 게이트라인쌍 그룹(GP#n)의 스캔에 동기되는 데이터전압을 데이터라인들에 공급한다.
그리고, 타이밍 콘트롤러(11)는 도 8과 같이 제1 내지 제n 서브 프레임(SF1~SFn) 각각의 1 서브 프레임 기간(P) 중에서 스캔 동작에 할당되는 스캔 기간(P/n)을 제외한 스킵 기간(P(n-1)/n) 동안, 게이트 드라이버(13)의 스캔 동작 및 소스 드라이버(12)의 데이터전압 공급 동작을 중지(skip) 시킨다.
한편, 타이밍 콘트롤러(11)는 도 8과 같이 각 서브 프레임(SF1~SFn)의 스캔 기간(P/n) 동안 버퍼동작 제어신호(LITEST)를 온 레벨(LV2)로 발생하고, 각 서브 프레임(SF1~SFn)의 스킵 기간(P(n-1)/n) 동안 버퍼동작 제어신호(LITEST)를 오프 레벨(LV1)로 발생하여 도 11에 도시된 소스 드라이버(12)의 제1 및 제2 전원스위치(SW1,SW2)의 스위칭을 제어한다. 소스 드라이버(12)의 버퍼부들에 인가되는 구동 전원(고전위 구동전압, 기저전압)은, 버퍼동작 제어신호(LITEST)가 온 레벨(LV2)로 발생될 때에는 차단되지 않는 반면에, 버퍼동작 제어신호(LITEST)가 오프 레벨(LV1)로 발생될 때에는 차단된다. 타이밍 콘트롤러(11)는 각 서브 프레임(SF1~SFn)에서 스킵 기간(P(n-1)/n) 동안 소스 드라이버(12)의 구동이 정지되도록 제어함과 아울러, 소스 드라이버(12)에 인가되는 구동 전원을 차단하여 소스 드라이버(12)의 버퍼부들에 흐르는 정적 전류를 제거함으로써, 소스 드라이버(12)의 소비전력을 획기적으로 줄인다.
도 7는 제101 프레임~제500 프레임까지 인터레이스 저속 구동 모드로 동작되고 나머지 프레임들에서 노멀 구동 모드로 동작될 때, PSR 제어신호의 입력 레벨과, 극성 제어신호(POL)의 반전 주기가 도시되어 있다. 소스 드라이버(12)에 출력되는 데이터전압의 극성 반전 주기는, 도 7 같이 노멀 구동 모드에서 노멀 구동용 1 프레임 기간(P)이 되고, 인터레이스 저속 구동 모드에서 저속 구동용 1 프레임 기간(n×P)으로 확장된다.
도 9는 구동 모드 전환시의 휘도 편차를 줄이고 인터레이스 저속 구동시의 플리커 발생을 최소화할 수 있는 본 발명의 일 스캔 방안들을 보여준다. 도 10은 스캔 & 스킵 구동과 2라인 인터레이스 저속 구동이 가능하도록 1 게이트타임을 설정하는 일 예를 보여준다.
도 9를 참조하면, 타이밍 콘트롤러(11)는 이웃한 2개의 게이트라인들(16)로 각각 구성된 다수의 게이트라인쌍들을 2개의 게이트라인쌍 그룹들(GP#1,GP#2)로 그룹핑(grouping)할 수 있다. 이때, 제1 게이트라인쌍 그룹(GP#1)에 속하는 게이트라인들은 제4a+1(a는 0을 포함한 양의 정수) 게이트라인과, 제4a+2 게이트라인을 포함하며, 제2 게이트라인쌍 그룹(GP#2)에 속하는 게이트라인들은 제4a+3 게이트라인과, 제4a+4 게이트라인을 포함한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 제1 서브 프레임(SF1)의 스캔 기간(P/2)에서 제1 게이트라인쌍 그룹(GP#1)을 순차 스캔 시킨 후, 제2 서브 프레임(SF2)의 스캔 기간(P/2)에서 제2 게이트라인쌍 그룹(GP#2)을 순차 스캔 시킨다.
도 9를 참조하면, 타이밍 콘트롤러(11)는 이웃한 2개의 게이트라인들(16)로 각각 구성된 다수의 게이트라인쌍들을 3개의 게이트라인쌍 그룹들(GP#1,GP#2,GP#3)로 그룹핑(grouping)할 수 있다. 이때, 제1 게이트라인쌍 그룹(GP#1)에 속하는 게이트라인들은 제6a+1 게이트라인과, 제6a+2 게이트라인을 포함하며, 제2 게이트라인쌍 그룹(GP#2)에 속하는 게이트라인들은 제6a+3 게이트라인과, 제6a+4 게이트라인을 포함하며, 제3 게이트라인쌍 그룹(GP#3)에 속하는 게이트라인들은 제6a+5 게이트라인과, 제6a+6 게이트라인을 포함한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 제1 서브 프레임(SF1)의 스캔 기간(P/3)에서 제1 게이트라인쌍 그룹(GP#1)을 순차 스캔 시킨 후, 제2 서브 프레임(SF2)의 스캔 기간(P/3)에서 제2 게이트라인쌍 그룹(GP#2)을 순차 스캔 시킨 다음, 제3 서브 프레임(SF3)의 스캔 기간(P/3)에서 제3 게이트라인쌍 그룹(GP#3)을 순차 스캔 시킨다.
도 9를 참조하면, 타이밍 콘트롤러(11)는 이웃한 2개의 게이트라인들(16)로 각각 구성된 다수의 게이트라인쌍들을 4개의 게이트라인쌍 그룹들(GP#1,GP#2,GP#3,GP#4)로 그룹핑(grouping)할 수 있다. 이때, 제1 게이트라인쌍 그룹(GP#1)에 속하는 게이트라인들은 제8a+1 게이트라인과, 제8a+2 게이트라인을 포함하며, 제2 게이트라인쌍 그룹(GP#2)에 속하는 게이트라인들은 제8a+3 게이트라인과, 제8a+4 게이트라인을 포함하며, 제3 게이트라인쌍 그룹(GP#3)에 속하는 게이트라인들은 제8a+5 게이트라인과, 제8a+6 게이트라인을 포함하고, 제4 게이트라인쌍 그룹(GP#4)에 속하는 게이트라인들은 제8a+7 게이트라인과, 제8a+8 게이트라인을 포함한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 제1 서브 프레임(SF1)의 스캔 기간(P/4)에서 제1 게이트라인쌍 그룹(GP#1)을 순차 스캔 시킨 후, 제2 서브 프레임(SF2)의 스캔 기간(P/4)에서 제2 게이트라인쌍 그룹(GP#2)을 순차 스캔 시킨 다음, 제3 서브 프레임(SF3)의 스캔 기간(P/4)에서 제3 게이트라인쌍 그룹(GP#3)을 순차 스캔 시킨 후, 제4 서브 프레임(SF4)의 스캔 기간(P/4)에서 제4 게이트라인쌍 그룹(GP#4)을 순차 스캔 시킨다.
도 10을 참조하면, 타이밍 콘트롤러(11)는 인터레이스 저속 구동시 스킵 기간(P(n-1)/n)을 확보하기 위해, 각 서브 프레임(SF1~SFn)에서 1개의 게이트라인이 스캐닝되는 1 게이트 타임을 1 서브 프레임기간(P)/게이트라인들의 개수로 정의되는 1H로 설정함과 아울러, 1 서브 프레임 내에서 인터레이스 방식으로 스캐닝되는 이웃한 스캔 펄스들 간의 라이징에지 간격을 상기 1H로 설정한다.
다시 말해, 종래 60/n Hz 인터레이스 저속 구동시 게이트라인 1개를 스캔하는 데 소요되는 1 게이트 타임(1 표시라인에 배치된 화소들의 충전 타임을 지시함)은, 60Hz의 노멀 구동시의 1 게이트 타임인 1H(여기서, 1H는 1 프레임 기간(P)/게이트라인 개수로 정의됨)에 비해 n배로 증가하는데 반해, 본 발명에 따른 60/n Hz 저속 인터레이스 구동시에는 1 게이트 타임이 노멀 구동시와 동일한 1H로 설정된다. 예컨대, 도 8과 같이 1 프레임을 2개의 서브 프레임들(SF1,SF2)로 시분할하는 30Hz 인터레이스 저속 구동의 경우, 종래에는 1 게이트 타임을 2H로 설정했는데 반해, 본 발명은 1 게이트 타임을 1H로 설정하고 각 스캔 펄스의 라이징 시점을 종래에 비해 각각 1H 만큼씩 빠르게 한다. 이를 통해 본 발명에서는 각 서브 프레임별로 고속 스캔(서브 프레임 기간의 일부만을 이용하여 그 서브 프레임에 할당된 게이트라인들을 모두 순차 스캔하는 것을 지시함)이 가능해진다.
도 11은 소스 드라이버에서 버퍼부들에 흐르는 정적 전류를 제거하기 위한 스위치 구성을 보여준다. 그리고, 도 12는 30Hz 인터레이스 저속 구동시 제1 및 제2 서브 프레임의 스캔 기간과 스킵 기간에서 도 11에 포함된 스위치들의 스위칭 동작을 보여준다.
도 11을 참조하면, 소스 드라이버(12)는 입력 디지털 비디오 데이터를 정극성 감마보상전압으로 변환하는 제1 디지털-아날로그 변환부(P-DAC)와, 정극성 감마보상전압을 완충하여 출력하는 제1 버퍼부(BUF1)와, 입력 디지털 비디오 데이터를 부극성 감마보상전압으로 변환하는 제2 디지털-아날로그 변환부(N-DAC)와, 부극성 감마보상전압을 완충하여 출력하는 제2 버퍼부(BUF2)를 포함한다.
제1 버퍼부(BUF1)와 제2 버퍼부(BUF2)에는 고전위 구동전압(VDD)과 기저전압(GND), 및 이들(VDD,GND) 사이의 중간전위 구동전압(HVDD)이 인가된다. 중간전위 구동전압(HVDD)의 전압 레벨은 고전위 구동전압(VDD)의 절반에 해당되며, 표시패널(10)에 인가되는 공통전압(Vcom)과 실질적으로 동일하게 선택될 수 있다.
제1 버퍼부(BUF1)는 고전위 구동전압(VDD)과 기저전압(GND)에 의해 동작되는 제1 입력부(PI)와, 고전위 구동전압(VDD)과 중간전위 구동전압(HVDD)에 의해 동작되는 제1 출력부(PO)를 포함한다. 제2 버퍼부(BUF2)는 고전위 구동전압(VDD)과 기저전압(GND)에 의해 동작되는 제2 입력부(NI)와, 고전위 구동전압(VDD)과 중간전위 구동전압(HVDD)에 의해 동작되는 제2 출력부(NO)를 포함한다.
제1 출력부(PO)의 스위칭 작용에 의해 제1 동적 전류(dynamic current, DIDD1)가 제1 출력부(PO)로부터 유출되거나, 또는 제2 동적 전류(DIDD2)가 제1 출력부(PO)에 유입된다. 그리고, 제2 출력부(NO)의 스위칭 작용에 의해 제3 동적 전류(dynamic current, DIDD3)가 제2 출력부(NO)로부터 유출되거나, 또는 제4 동적 전류(DIDD4)가 제2 출력부(NO)에 유입된다. 여기서, 제1 및 제3 동적 전류(DIDD1,DIDD3)는 고계조 화상을 구현할 때 출력 채널들(CH1,CH2)을 통해 데이터라인들로 흘러나가고, 제2 및 제4 동적 전류(DIDD2,DIDD4)는 저계조 화상을 구현할 때 데이터라인으로부터 출력 채널들(CH1,CH2)을 경유하여 흘러들어온다.
소스 드라이버(12)에는 제1 내지 제4 극성반전 스위치(OS1,OS2,OS3,OS4)가 더 마련될 수 있다. 제1 및 제4 극성반전 스위치(OS1,OS4)의 온 타임과 제2 및 제3 극성반전 스위치(OS2,OS3)의 온 타임은 저속 구동용 1 프레임 단위로 교번될 수 있다. 저속 구동용 기수 프레임 기간에서 제1 및 제4 극성반전 스위치(OS1,OS4)가 온 되는 경우, 제2 및 제3 극성반전 스위치(OS2,OS3)는 저속 구동용 우수 프레임 기간내에에서 온 될 수 있다. 극성반전 스위치들(OS1,OS2,OS3,OS4)의 교번 동작을 통해, 본 발명은 제1 디지털-아날로그 변환부(P-DAC)의 개수와 제2 디지털-아날로그 변환부(N-DAC)의 개수를 각각 절반으로 줄일 수 있다.
종래 소스 드라이버는 고전위 구동전압(VDD)의 입력단과 제1 버퍼부(BUF1) 사이에 정적 전류(static current, SIDD)가 항상 흐르는 구조로 이루어졌고, 또한 제2 버퍼부(BUF2)와 기저전압(GND)의 입력단 사이에도 정적 전류(SIDD)가 흐르는 구조로 이루어졌다. 이러한 종래 기술은 정적 전류가 저속 구동에 따른 데이터 트랜지션 주파수의 경감에 상관없이 항상 발생되는 구조를 취하므로, 소스 드라이버의 소비전력을 획기적으로 줄이는 데 한계가 있다.
본 발명은 각 서브 프레임의 스킵 기간에서 정적 전류를 완전히 차단하기 위하여, 고전위 구동전압(VDD)의 입력단과 제1 출력부(PO) 사이에 접속된 제1 전원스위치(SW1)와, 기저전압(GND)의 입력단과 제2 출력부(NO) 사이에 접속된 제2 전원스위치(SW2)를 구비한다.
제1 및 제2 전원스위치(SW1,SW2)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터 입력되는 버퍼동작 제어신호(LITEST)에 응답하여 턴 온 또는 턴 오프 된다. 제1 및 제2 전원스위치(SW1,SW2)는 도 12와 같이 각 서브 프레임의 스캔 기간(PSCAN) 동안 온 레벨(LV2)의 버퍼동작 제어신호(LITEST)에 따라 턴 온 되고, 각 서브 프레임의 스킵 기간(PSKIP) 동안 오프 레벨(LV1)의 버퍼동작 제어신호(LITEST)에 따라 턴 오프 된다. 각 서브 프레임의 스킵 기간(PSKIP)에서 제1 및 제2 전원스위치(SW1,SW2)가 턴 오프 되면, 정적 전류가 흐를 수 있는 폐루프가 해소된다. 따라서, 고전위 구동전압(VDD)의 입력단과 제1 버퍼부(BUF1) 사이에 흐르는 정적 전류와 기저전압(GND)의 입력단과 제2 버퍼부(BUF2) 사이에 흐르는 정적 전류가 각 서브 프레임의 스킵 기간(PSKIP)에서 완전히 차단되게 된다.
도 13은 종래 30Hz 인터레이스 저속 구동과 비교하여 본 발명의 30Hz 인터레이스 저속 구동시 30Hz 플리커 발생이 방지되는 것을 보여준다. 도 14a는 본 발명에 따른 60Hz 노멀 구동시 일 데이터라인을 통해 공급되는 데이터 트랜지션 변화를 보여준다. 도 14b는 종래 30Hz 인터레이스 저속 구동시 일 데이터라인을 통해 공급되는 데이터 트랜지션 변화를 보여준다. 도 14c는 본 발명에 따른 30Hz 인터레이스 저속 구동시 일 데이터라인을 통해 공급되는 데이터 트랜지션 변화를 보여준다.
도 13을 참조하면, 종래 기술에서는 제1 서브 프레임(SF1)에서는 기수번째 표시라인들만 구동하고 제2 서브 프레임(SF2)에서는 우수번째 표시라인들만 구동하였다. 하여, 종래 기술에서는 이웃한 표시라인들 간 기생용량(Cgs) 편차로 인해 킥백 전압(ΔVp)이 달라지고 결과적으로 서브 프레임 주기로 휘도가 변하여 30Hz 플리커로 시인되었다.
반면, 본 발명은 기수번째 표시라인과 우수번째 표시라인 간에 기생용량(Cgs)이 다름을 감안하여, 각 서브 프레임(SF1,SF2)에서 2라인 인터레이스 저속 구동 방식을 통해 이웃한 기수번째 표시라인과 우수번째 표시라인으로 구성된 표시라인쌍을 구동시킴으로써, 이웃한 서브 프레임 간 휘도 편차(ΔL)를 해소한다.
이렇게, (A)종래 기술과 비교하여 (B)본 발명은 2라인 인터레이스 저속 구동 방식을 취함으로써 종래에 문제되던 30Hz 플리커 성분을 60Hz 플리커 성분으로 바꾼다. 60Hz 플리커 성분은 사람의 눈에 인지되지 않으므로 화상 품위 유지에 문제가 되지 않는다.
출원인은 표시패널(10)에서 위치별 측정 포인트를 달리하여 30Hz 플리커 성분을 측정하는 실험을 수행하였다. 실험에 의하면, 본 발명의 30Hz 2라인 인터레이스 저속 구동 방식을 채용하면, 종래 기술에 비해 측정 포인트들에서 플리커 수치가 획기적으로 줄어들고, 또한 측정 포인트들 간 플리커 편차가 획기적으로 줄어든다는 사실을 알 수 있었다.
또한, 도 14a 및 도 14c에서 알 수 있듯이, 본 발명은 2라인 인터레이스 저속 구동 방식을 취함으로써 인터레이스 저속 구동시의 데이터 트랜지션 변화(도 14c)를 노멀 구동시의 데이터 트랜지션 변화(도 14a)와 유사한 형태로 만든다.
도 14a 내지 도 14c에서 화이트 계조 레벨은 흰색 패턴으로 도시되어 있고, 블랙 계조 레벨은 빗금 패턴으로 도시되어 있다. 데이터 트랜지션 횟수가 작은 종래 인터레이스 저속 구동 방식의 도 14b는 데이터 트랜지션 횟수가 많은 노멀 구동 방식의 도 14a에 비해 데이터 충전량이 크며, 따라서 도 14a 및 도 14b에 동일 계조의 데이터전압이 인가되더라도 도 14b에서의 표시 휘도가 도 14a에서의 표시 휘도에 비해 높아진다.
반면, 본 발명은 2라인 인터레이스 저속 구동 방식을 취함으로써 1 프레임 동안의 데이터 트랜지션 횟수를 도 14c의 인터레이스 저속 구동 방식과 도 14a의 노멀 구동 방식에서 서로 유사하게 한다. 본 발명은 도 14c의 인터레이스 저속 구동 방식과 도 14a의 노멀 구동 방식에서 데이터 충전량 편차를 최소화한다. 이를 통해 본 발명은 종래 기술에 비해 단색(예컨대, 녹색) 표시시에 있어, 구동 모드 전환시 모든 계조에서 휘도 편차 수치를 개선시킬 수 있다.
종래 기술에서는 동일 데이터전압에 의해 발휘되는 구동 모드 간 휘도 편차가 각 계조에서 상대적으로 크게 나타났지만, 본 발명은 상기 휘도 편차를 각 계조에서 크게 줄인다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10 : 표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 소스 드라이버 13 : 게이트 드라이버
15 : 데이터라인들 16 : 게이트라인들

Claims (7)

  1. 외부로부터 입력되는 모드전환 제어신호에 따라 프레임 주파수를 변경하는 저속 구동이 가능한 표시장치에 있어서,
    Z 인버젼 방식에 따라 일 데이터라인에 접속된 다수의 화소들이 기수번째 표시라인들에서 상기 일 데이터라인의 우측 및 좌측 중 어느 한측에 위치하고, 우수번째 표시라인들에서 상기 일 데이터라인의 우측 및 좌측 중 나머지 한측에 위치하는 표시패널;
    상기 화소들을 구동하는 드라이버 유닛; 및
    1 프레임 기간이 P로 설정된 노멀 구동 중에 인터레이스 저속 구도 모드로의 전환을 위한 상기 모드전환 제어신호가 입력되면, 저속 구동용 1 프레임 기간을 n(n은 2이상의 양의 정수)×P로 확장하고, 상기 저속 구동용 1 프레임 기간 내에 n개의 서브 프레임들을 각각 P 만큼씩 할당한 후, 이웃한 2개의 표시라인들로 각각 구성된 다수의 표시라인쌍들을 n개로 그룹핑하고, 상기 드라이버 유닛의 동작을 제어하여 n개의 표시라인쌍 그룹들을 인터레이스 저속 구동 방식으로 상기 각 서브 프레임에서 하나씩 구동시키는 타이밍 콘트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 저속 구동이 가능한 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 드라이버 유닛은 상기 표시패널의 게이트라인들을 구동하는 게이트 드라이버와 상기 표시패널의 데이터라인들을 구동하는 소스 드라이버를 포함하고;
    상기 인터레이스 저속 구동 모드에서 상기 타이밍 콘트롤러는,
    이웃한 2개의 게이트라인들로 각각 구성된 다수의 게이트라인쌍들을 n개로 그룹핑하고, 상기 게이트 드라이버의 동작을 제어하여 n개의 게이트라인쌍 그룹들을 인터레이스 저속 구동 방식으로 상기 각 서브 프레임에서 하나씩 구동시키되, 1 서브 프레임 기간의 일부에 해당되는 스캔 기간 동안 대응 게이트쌍 그룹에 대한 스캔을 완료하고, 버퍼동작 제어신호를 발생하여 상기 1 서브 프레임 기간 중에서 상기 스캔 기간을 제외한 나머지에 해당되는 스킵 기간 동안 상기 소스 드라이버의 버퍼부들에 인가되는 구동 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 저속 구동이 가능한 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터레이스 저속 구동 모드에서 상기 타이밍 콘트롤러는,
    극성 제어신호를 변경하여 상기 표시패널에 입력될 데이터전압의 극성 반전 주기를 상기 저속 구동용 1 프레임 기간으로 확장하고, 상기 소스 드라이버의 동작을 제어하여 상기 스캔 기간 동안 상기 데이터라인들에 상기 데이터전압을 출력한 후 상기 스킵 기간 동안 상기 데이터전압의 출력을 중지하는 것을 특징으로 하는 저속 구동이 가능한 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 소스 드라이버는, 컬럼 인버젼 방식에 따라 이웃한 출력 채널들 간에 서로 반대 극성의 데이터전압을 출력하되, 상기 극성 제어신호에 따라 상기 저속 구동용 1 프레임 기간을 주기로 각 출력 채널의 극성을 반전시키는 것을 특징으로 하는 저속 구동이 가능한 표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    각 서브 프레임에서, 상기 스캔 기간은 상기 1 서브 프레임 기간의 1/n 기간으로 설정되고, 상기 스캔 기간에 이은 상기 스킵 기간은 상기 1 서브 프레임 기간의 (n-1)/n 기간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 저속 구동이 가능한 표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 타이밍 콘트롤러는,
    상기 인터레이스 저속 구동 모드에서 상기 스킵 기간을 확보하기 위해,
    각 서브 프레임에서 1개의 게이트라인이 스캐닝되는 1 게이트 타임을 1 서브 프레임기간/게이트라인들의 개수로 정의되는 1H로 설정함과 아울러, 1 서브 프레임 내에서 인터레이스 방식으로 스캐닝되는 이웃한 스캔 펄스들 간의 라이징에지 간격을 상기 1H로 설정하는 것을 특징으로 하는 저속 구동이 가능한 표시장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 각 서브 프레임의 상기 스킵 기간 동안 상기 게이트 드라이버의 스캔 동작 및 상기 소스 드라이버의 데이터전압 공급 동작은 중지되는 것을 특징으로 하는 저속 구동이 가능한 표시장치.
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