KR20160120055A - 디스플레이 장치 및 그 동작방법 - Google Patents

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Abstract

복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 스캔(scan) 주파수에 의해 결정되는 제1 시간 중 제2 시간 동안 상기 복수의 픽셀들에 이미지 데이터를 입력하고, 상기 제1 시간 중 상기 제2 시간을 제외한 나머지 제3 시간 동안 상기 복수의 픽셀들에 입력된 상기 이미지 데이터를 유지하는 디스플레이 제어부 및 상기 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하고, 상기 디스플레이 제어부는 상기 제2 시간 동안 인에이블(enable)되는 파워 싱크 신호를 생성하며, 상기 전원 공급부는 상기 파워 싱크 신호에 기초하여 상기 전원을 공급하는 디스플레이 장치가 개시된다.

Description

디스플레이 장치 및 그 동작방법{Display device and operating method for the same}
다양한 실시예들은 디스플레이 장치 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 더욱 전원 공급 효율을 개선시킬 수 있는 디스플레이 장치 및 그 동작방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치의 구동에 필요한 전력은 프레임 레이트(Frame rate), 디스플레이의 밝기, 디스플레이의 개구율, 디스플레이의 크기, 구동되는 디스플레이의 영역 등에 따라 달라지게 된다. 디스플레이의 개구율, 디스플레이의 크기는 디스플레이가 설계될 때, 미리 정해지는 요소이지만, 나머지 요소들은 디스플레이 방식에 따라 달라질 수 있다.
한편, 디스플레이에 전원을 공급하는 전원 공급부는 디스플레이의 구동에 필요한 최대의 전력을 공급할 수 있도록 설계되는데, 이때, 전원 공급부의 효율은 최대 전력 공급 상태 또는 최대 소비 전력 상태에 맞추어 최적의 효율이 나올 수 있도록 설계된다. 이에 따라, 디스플레이를 낮은 프레임 레이트로 구동시키거나, 디스플레이를 최소 밝기로 구동시키거나, 디스플레이의 일부 영역만 구동시키는 등 디스플레이의 구동에 있어서 저전력을 소비하는 경우, 전원 공급부의 전원 공급 효율이 감소되는 문제점이 있다.
다양한 실시예들은, 디스플레이 장치가 저전력으로 동작하는 상태에서, 전원 공급 효율을 개선시킬 수 있는 디스플레이 장치 및 그 동작방법을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 스캔(scan) 주파수에 의해 결정되는 제1 시간 중 제2 시간 동안 상기 복수의 픽셀들에 이미지 데이터를 입력하고, 상기 제1 시간 중 상기 제2 시간을 제외한 나머지 제3 시간 동안 상기 복수의 픽셀들에 입력된 상기 이미지 데이터를 유지하는 디스플레이 제어부 및 상기 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하고, 상기 디스플레이 제어부는 상기 제2 시간 동안 인에이블(enable)되는 파워 싱크 신호를 생성하며, 상기 전원 공급부는 상기 파워 싱크 신호에 기초하여 상기 전원을 공급할 수 있다.
일 실시예에 따른 전원 공급부는, 스위칭 모드 전원 공급 장치(SMPS; Switching Mode Power Supply)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전원 공급부는, 상기 파워 싱크 신호가 인에이블(enable)되면 상기 전원의 공급을 위한 스위칭을 수행하고, 상기 파워 싱크 신호가 디스에이블(disable)되면 상기 스위칭을 중단할 수 있다.
일 실시예에 따른 전원의 전압은, 상기 스위칭에 따라 기 설정된 전압까지 증가하고, 상기 스위칭이 중단될 때 점진적으로 감소할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 상기 디스플레이 패널에 빛을 방출하는 백 라이트 유닛을 더 포함하고, 상기 백 라이트 유닛은, 상기 파워 싱크 신호가 인에이블될 때 상기 빛을 방출할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 상기 제2 시간 동안 제1 소비 전력을 소비하고, 상기 제3 시간 동안 상기 제1 소비 전력보다 적은 제2 소비 전력을 소비할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 소비 전력 및 상기 제2 소비 전력 각각은 상기 디스플레이 장치의 최대 소비 전력보다 적을 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작방법은, 디스플레이 패널의 스캔(scan) 주파수에 의해 결정되는 제1 시간 중 제2 시간 동안 상기 디스플레이 패널에 포함되는 복수의 픽셀들 각각에 이미지 데이터를 입력하고, 상기 제1 시간 중 상기 제2 시간을 제외한 나머지 제3 시간 동안 상기 복수의 픽셀들 각각에 입력된 이미지 데이터를 유지하는 단계, 상기 제2 시간 동안 인에이블(enable)되는 파워 싱크 신호를 생성하는 단계 및 상기 파워 싱크 신호에 기초하여 상기 디스플레이 패널 및 디스플레이 제어부에 전원을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 파워 싱크 신호에 기초하여 전원을 공급하는 단계는, 상기 파워 싱크 신호가 인에이블(enable)되면 상기 전원 공급을 위한 스위칭을 수행하고, 상기 파워 싱크 신호가 디스에이블(disable)되면 상기 스위칭을 중단할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법은, 상기 파워 싱크 신호가 인에이블될 때, 상기 디스플레이 패널에 빛을 방출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법은, 상기 제2 시간 동안 제1 소비 전력을 소비하고, 상기 제3 시간 동안 상기 제1 소비 전력보다 작은 제2 소비 전력을 소비하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 저전력 상태에서 동작시키는 경우, 전원 공급 효율을 개선시킬 수 있어, 디스플레이 장치의 전기 에너지 손실을 줄일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 제어부(120) 및 디스플레이 패널(130)의 내부 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 일 실시예에 따른 하나의 픽셀에 대한 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작방법을 설명하기 위해 참조되는 도면들이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작방법을 나타내는 흐름도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 전원 공급부(110), 디스플레이 제어부(120), 디스플레이 패널(130) 및 백라이트 유닛(140)을 포함할 수 있다.
전원 공급부(110)는 외부의 전원 소스에서부터 입력되는 전원을 디스플레이 장치(100)의 내부의 구성 요소들로 공급한다. 예를 들어, 영상을 디스플레이하기 위하여, 디스플레이 제어부(120), 디스플레이 패널(130) 및 백라이트 유닛(140)으로 전원을 공급할 수 있다. 또한, 전원 공급부(110)는 디스플레이 장치(100) 내부에 위치하는 하나 또는 둘 이상의 배터리(도시되지 아니함)에서부터 출력되는 전원을 내부의 구성 요소들에게 공급할 수 있다.
일 실시예에 따른 전원 공급부(110)는 스위칭 모드 전원 공급 장치(SMPS; Switching Mode Power Supply)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 SMPS가 전원을 발생시키는 순서는 다음과 같다. SMPS는 입력된 교류 전압을 정류회로 및 평활회로 등을 통해 직류 전압으로 변환한다. SMPS는 직류 전압을 이용하여, MOSFET 등 반도체 스위치를 구동시킴으로써, 트랜스포머의 1차측 권선에 유도 기전력을 발생시킨다. 트랜스포머의 1차측 권선에 유도된 유도 기전력은 트랜스포머의 1차측 권선과 2차측 권선의 권선비에 따라 2차측 권선에 일정한 교류 전압을 발생시킨다. 발생된 교류 전압은 2차측 정류 다이오드와 출력 커패시터를 통하여, 직류 전원으로 변환된다.
전원 공급부(110)는 전원 공급부(110)에 포함된 스위치들을 스위칭함으로써, 디스플레이 제어부(120), 디스플레이 패널(130) 및 백 라이트 유닛(140)으로 공급하는 전원을 발생시킬 수 있다. 또한, 전원 공급부(110)는 출력 커패시터를 포함할 수 있으며, 출력 커패시터에 의해, 스위칭이 중단되어도 전원 공급부(110)에서 공급되는 전원의 전압(출력 전압)이 점진적으로 감소하게 된다.
디스플레이 제어부(120) 및 디스플레이 패널(130)에 대해서는 도 2 및 3을 참조하여, 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 도 1의 디스플레이 제어부(120) 및 디스플레이 패널(130)의 내부 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 일 실시예에 따른 하나의 픽셀에 대한 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 제어부(120)는 신호 제어부(210), 소스 구동부(220) 및 게이트 구동부(230)를 포함할 수 있다.
디스플레이 제어부(120)는 외부 장치, 디스플레이 장치(100) 내부의 영상 프로세서(미도시) 또는 저장부에서 이미지 소스(image source)를 수신할 수 있다. 디스플레이 제어부(120)는 수신한 이미지 소스 및 디스플레이 패널(130)의 동작 조건에 기초하여, 이미지 데이터(DAT), 게이트 제어 신호(CONT1), 소스 제어 신호(CONT2)를 생성하고, 게이트 구동부(230) 또는 소스 구동부(220)로 출력할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 패널(120)은 액정 디스플레이(LCD) 패널을 포함할 수 있다. 액정 디스플레이 패널(120)은 서로 마주하는 상부 및 하부 표시판(310, 320)과 그 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다. 또한, 액정 디스플레이 패널(120)은 복수의 게이트 라인들(G1~Gn)과 복수의 소스 라인들(S1~Sm)을 포함한다. 복수의 게이트 라인들(G1~Gn)은 가로 방향으로 연장되어 있으며, 복수의 소스 라인들(S1~Sm)은 복수의 게이트 라인들(G1~Gn)과 교차하면서 세로 방향으로 연장되어 있다. 하나의 게이트 라인 및 하나의 소스 라인은 하나의 픽셀(pixel)과 연결되어 있다. 이러한 픽셀은 매트릭스 형태로 배열되어 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 각각의 픽셀(PX)은 박막 트랜지스터(Q), 액정 커패시터(Clc) 및 유지 커패시터(340)를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(Q)의 제어 단자는 하나의 게이트 라인(Gi)에 연결되고, 박막 트랜지스터(Q)의 입력 단자는 하나의 소스 라인(Sj)에 연결되며, 박막 트랜지스터(Q)의 출력 단자는 액정 커패시터(Clc)의 일측 단자인 픽셀 전극(330) 및 유지 커패시터(340)의 일측 단자에 연결될 수 있다. 또한, 액정 커패시터(Clc)의 타측 단자는 공통 전극(301)에 연결될 수 있다. 디스플레이 제어부(120)는 픽셀 각각에 새로운 이미지 데이터를 입력하기 위하여, 박막 트랜지스터(Q)를 통해, 유지 커패시터(340)를 리셋(reset)하고, 유지 캐패시터(340)를 다시 충전 시키도록 제어함으로써, 픽셀들 각각에 이미지 데이터를 입력할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 제어부(120)는 디스플레이 패널(130)의 스캔 주파수에 의해 결정되는 제1 시간 중 제2 시간 동안 디스플레이 패널에 포함되는 복수의 픽셀들 각각에 이미지 데이터를 입력할 수 있다. 이때, 제1 시간은 디스플레이 패널의 스캔 주파수에 의해 결정되는 스캔 주기에 대응하는 시간일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(130)의 스캔 주파수가 60Hz인 경우, 스캔 주기에 대응하는 제1 시간은 16.6ms일 수 있다. 제1 시간이 16.6ms인 경우, 제2 시간은 제1 시간보다 작은 8.8ms 또는 4.4ms일 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 제어부(120)는 디스플레이 패널(130)의 스캔 주파수가 60Hz인 경우, 8.8ms 또는 4.4ms 동안 디스플레이 패널에 포함되는 복수의 픽셀들 각각에 순차적으로 이미지 데이터를 입력하도록 제어할 수 있다.
또한, 디스플레이 제어부(120)는 복수의 픽셀들 각각에 이미지 데이터가 입력되면, 제1 시간 중 제2 시간을 제외한 나머지 제3 시간 동안 복수의 픽셀들 각각에 입력된 이미지 데이터를 유지하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간이 16.6ms이고, 제2 시간이 4.4ms인 경우, 제3 시간은 12.2ms일 수 있으며, 디스플레이 제어부(120)는 12.2ms 동안 전체 픽셀들 각각에 입력된 이미지 데이터를 유지할 수 있다.
한편, 디스플레이 장치(100)는 픽셀들 각각에 이미지 데이터가 입력되는 시간 동안에는 소비 전력이 최대인 상태로 동작하며, 픽셀들 각각에 입력된 이미지 데이터를 유지하는 시간 동안에는 소비 전력이 최소인 상태로 동작할 수 있다.
이에 따라, 디스플레이 제어부(120)는 이미지 데이터를 입력하는 제2 시간 동안 인에이블되는 파워 싱크 신호를 생성하여, 전원 공급부(110)로 전송할 수 있다. 인에이블 신호는 하이(high) 레벨 신호일 수 있으며, 디스에이블 신호는 로우(low) 레벨 신호일 수 있다.
일 실시예에 따른 전원 공급부(110)는 파워 싱크 신호에 기초하여, 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(110)는 파워 싱크 신호가 인에이블되면, 전원 공급부(110)에 포함된 스위치들을 스위칭하고, 파워 싱크 신호가 디스에이블되면, 스위칭을 중단할 수 있다.
한편, 백 라이트 유닛(140)은 액정 디스플레이(LCD) 패널(130)의 뒷면에서 빛을 방출해 주는 광원 장치이다. LCD 패널(130)은 액정 자체가 빛을 내지 못하므로 백 라이트 유닛(140)에서 방출되는 빛을 받아야 영상을 표시할 수 있다. 백 라이트 유닛(140)에서 방출되는 빛은 LCD 패널(130)을 통과함으로써, 투과량과 색깔이 조절되며, LCD 패널(130)에 표시되는 영상이 사용자에게 보여지도록 한다. 백 라이트 유닛(140)은 LCD 패널(130)의 위 아래나 좌우에 얇고 가는 냉음극 형광등 또는 LED 등의 광원을 포함할 수 있으며, 광원에서 방출된 빛이 LCD 패널에 골고루 퍼지도록 도광판을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 제어부(120)는 디스플레이 패널(130)에 입력되는 이미지 데이터에 기초하여, 백 라이트 유닛의 동작을 제어하는 디밍(dimming) 데이터를 생성할 수 있다. 디스플레이 제어부(120)는 생성된 디밍 데이터를 전원 공급부(110)로 전송할 수 있다. 전원 공급부(110)는 디밍 데이터에 기초하여, 백 라이트 유닛(140)에 전원을 공급하여, 백 라이트 유닛(140)을 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 백 라이트 유닛(140)은 파워 싱크 신호가 인에이블될 때, 동작될 수 있다.
도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작방법을 설명하기 위해 참조되는 도면들이다.
도 4는 일 실시예에 따른 파워 싱크 신호, SMPS 스위칭 신호, SMPS 출력 전압, 백라이트 유닛에 포함되는 LED 전류 신호, 디스플레이 장치에서 소비되는 전력에 대한 타이밍 도이다.
도 4를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널의 스캔 주파수에 의해 결정되는 제1 시간(T1)동안 디스플레이 패널에 포함되는 복수의 픽셀들 각각에 순차적으로 이미지 데이터를 입력하고, 복수의 픽셀들 각각에 입력된 데이터를 유지할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 스캔 주파수에 의해 결정되는 스캔 주기에 대응하는 시간이 제1 시간(T1)인 경우, 디스플레이 장치(100)는 제1 시간(T1) 중 제2 시간(T2) 동안 디스플레이 패널에 포함되는 픽셀들 각각에 순차적으로 이미지 데이터를 입력할 수 있다(Data write). 또한, 복수의 픽셀들 각각에 이미지 데이터가 입력되면, 제1 시간(T1) 중 제2 시간(T2)을 제외한 나머지 제3 시간(T3) 동안, 복수의 픽셀들 각각에 입력된 데이터를 유지할 수 있다(Data hold). 디스플레이 장치(100)는 제3 시간(T3) 동안에는, 픽셀에 대한 이미지 데이터 입력 동작을 수행하지 않는다.
한편, 디스플레이 장치(100)는 복수의 픽셀들 각각에 이미지 데이터가 입력되는 시간 동안에는 소비 전력이 최대인 상태로 동작하며, 복수의 픽셀들 각각에 입력된 이미지 데이터를 유지하는 시간 동안에는 소비 전력이 최소인 상태로 동작할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 이미지 데이터의 입력 시간 동안에 인에이블되는 파워 싱크 신호(Power_sync)를 생성할 수 있으며, 인에이블 신호는 하이(high) 레벨 신호일 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(100)는 파워 싱크 신호(Power_sync)에 기초하여, 전원 공급부(예를 들어, SMPS)에 포함된 스위치들의 스위칭을 제어할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)는 파워 싱크 신호(Power_sync)가 인에이블되면, 스위치들을 스위칭하고, 파워 싱크 신호(Power_sync)가 디스에이블되면 스위칭을 중단할 수 있다.
도 4를 참조하면, 전원 공급부(110)는 출력 커패시터를 포함하므로, 도 4에 도시된 바와 같이, 스위칭을 수행함에 따라 전원 공급부(110)에서 공급되는 전원의 전압(Vo)이 기 설정된 전압까지 점진적으로 증가한 후, 기 설정된 전압으로 유지된다. 또한, 스위칭을 중단함에 따라 전원의 전압(Vo)이 점진적으로 감소한다. 따라서, 이미지 데이터 입력 시작 시점에 전원 공급부(110)에서 공급되는 전원 전압(Vo)이 기 설정된 전압에 도달하기 위해서는, 이미지 데이터 입력 시작 시점보다 미리 스위칭을 시작할 필요가 있다.
따라서, 파워 싱크 신호(Power_sync)는 이미지 데이터의 입력 시작 시점보다 이전 시점부터 인에이블될 수 있으며, 이에 따라, 전원 공급부(110)는 이미지 데이터의 입력 시점보다 미리 스위칭을 시작할 수 있다.
한편, 디스플레이 장치(100)는 파워 싱크 신호(Power_sync)가 인에이블될 때, 백라이트 유닛(140)을 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 파워 싱크 신호(Power_sync)가 인에이블되는 시간 구간 중 일정 시점에 백라이트 유닛(140)을 동작시켜(예를 들어, LED를 On시켜), 디스플레이 패널(130)로 빛을 방출하도록 제어할 수 있다. 디스플레이 장치(100)의 사용자는 백라이트 유닛(140)이 동작하는 시점에 디스플레이 패널(130)에 입력된 이미지를 인식할 수 있다.
도 4에 도시된 소비 전력의 타이밍 도(401, 이하, 제1 타이밍 도)는, 도 5에 도시된 소비 전력의 타이밍 도(402, 이하, 제2 타이밍 도)와 비교하여 후술하기로 한다.
도 5는 제1 시간(T1, 스캔주기) 동안 계속해서 복수의 픽셀들 각각에 순차적으로 이미지 데이터를 입력하는 경우의 SMPS 스위칭 신호, SMPS 출력 전압, 백라이트 유닛에 포함되는 LED 전류 신호, 디스플레이 장치에서 소비되는 소비전력에 대한 타이밍 도를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 제1 시간(T1) 동안 계속해서, 복수의 픽셀들 각각에 순차적으로 이미지 데이터를 입력하므로, SMPS 스위칭이 계속적으로 수행된다. 이에 따라, 공급되는 전원의 전압이 기 설정된 전압으로 유지될 수 있다. 또한, 일정 시점에 백라이트 유닛(140)을 동작시켜(예를 들어, LED를 On시켜), 디스플레이 패널(130)로 빛을 방출하도록 제어할 수 있다.
이하, 도 4에 도시된 제1 타이밍 도(401)와 도 5에 도시된 제2 타이밍 도(402)를 비교하여 설명한다.
도 4의 제1 타이밍 도(401)는 제1 시간(T1) 중 제2 시간(T2) 동안 디스플레이 패널에 포함되는 복수의 픽셀들 각각에 순차적으로 이미지 데이터를 입력하고, 나머지 제3 시간(T3) 동안, 복수의 픽셀들 각각에 입력된 데이터를 유지하는 경우, 디스플레이 장치(100)에서 소비되는 소비 전력에 대한 타이밍 도를 나타낸다. 반면에, 도 5의 제2 타이밍 도(402)는 제1 시간(T1, 스캔주기) 동안 계속해서 복수의 픽셀들 각각에 순차적으로 이미지 데이터를 입력하는 경우, 디스플레이 장치에서 소비되는 소비 전력에 대한 타이밍 도를 나타낸다.
예를 들어, 디스플레이 패널의 스캔 주파수가 60Hz인 경우, 도 4의 제1 타이밍 도(401)는 일 시시예에 따라, 4.4ms 동안 이미지 데이터를 입력하고, 12.2ms동안 입력된 이미지 데이터를 유지하는 경우, 디스플레이 장치(100)에서 소비되는 소비 전력에 대한 타이밍 도를 나타내고, 도 5의 제2 타이밍 도(402) 16.6ms 동안 이미지 데이터를 입력하는 경우, 디스플레이 장치(100)에서 소비되는 소비 전력에 대한 타이밍 도를 나타낸다.
제1 타이밍 도(401)를 참조하면, 백 라이트 유닛(150)이 동작되는 시점을 제외한 구간에서, 디스플레이 장치(100)는 이미지 데이터를 입력하는 시간(T2) 동안에는 제1 소비 전력(P1)을 소비하고, 이미지 데이터를 유지하는 시간(T3) 동안에는 제1 소비 전력(P1)보다 작은 제2 소비 전력(P2)을 소비한다. 반면에, 제2 타이밍도(402)를 참조하면, 제1 시간(T1, 스캔 주기) 동안 계속해서 일정한 제3 소비 전력(P3)을 소비한다.
제1 타이밍 도(401)에서 한 주기(제1 시간(T1)) 동안의 소비한 전기 에너지(410)와 제2 타이밍 도(402)에서 한 주기(제1 시간(T1)) 동안 소비한 전기 에너지(420)는 동일하다고 가정하면, 제1 소비 전력(P1)은 제3 소비 전력(P3)보다 크게 된다. 따라서, 이미지 데이터 입력 구간(T2)에서는, 도 4의 경우(제1 시간(T1) 중 제2 시간(T2) 동안 디스플레이 패널에 포함되는 복수의 픽셀들 각각에 순차적으로 이미지 데이터를 입력하고, 나머지 제3 시간(T3) 동안, 복수의 픽셀들 각각에 입력된 데이터를 유지하는 경우)가 도 5의 경우(제1 시간(T1) 동안 계속해서, 복수의 픽셀들 각각에 순차적으로 이미지 데이터를 입력하는 경우)보다 전원 공급 효율이 개선될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널의 스캔(scan) 주파수에 의해 결정되는 제1 시간 중 제2 시간 동안 디스플레이 패널에 포함되는 복수의 픽셀들 각각에 이미지 데이터를 입력하고, 제1 시간 중 제2 시간을 제외한 나머지 제3 시간 동안 복수의 픽셀들 각각에 입력된 이미지 데이터를 유지할 수 있다(S510).
제1 시간은 디스플레이 패널의 스캔 주파수에 의해 결정되는 스캔 주기에 대응하는 시간일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널의 스캔 주파수가 60Hz인 경우, 스캔 주기에 대응하는 제1 시간은 16.6ms일 수 있다. 제1 시간이 16.6ms인 경우, 제2 시간은 제1 시간보다 적은 4.4ms일 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널의 스캔 주파수가 60Hz인 경우, 4.4ms 동안 디스플레이 패널에 포함되는 복수의 픽셀들 각각에 이미지 데이터를 입력하도록 제어할 수 있다. 디스플레이 장치(100)는 복수의 픽셀들 각각에 포함된 박막 트랜지스터(Q)를 이용하여, 복수의 픽셀들 각각에 포함된 유지 커패시터를 충전 시킴으로써, 복수의 픽셀들 각각에 이미지 데이터를 입력할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(100)는 복수의 픽셀들 각각에 이미지 데이터가 입력되면, 제1 시간 중 제2 시간을 제외한 나머지 제3 시간 동안 복수의 픽셀들 각각에 입력된 이미지 데이터를 유지하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간이 16.6ms이고, 제2 시간이 4.4ms인 경우, 제3 시간은 12.2ms일 수 있으며, 디스플레이 장치(100)는 12.2ms 동안 전체 픽셀들 각각에 입력된 이미지 데이터를 유지할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 이미지 데이터를 입력하는 제2 시간 동안 인에이블되는 파워 싱크 신호를 생성할 수 있다(S520).
디스플레이 장치(100)는 파워 싱크 신호에 기초하여 디스플레이 패널 및 디스플레이 제어부에 전원을 공급할 수 있다(S530).
예를 들어, 디스플레이 장치(100)는 파워 싱크 신호가 인에이블되면, 전원 공급을 위한 스위칭을 수행하고, 파워 싱크 신호가 디스에이블되면, 스위칭을 중단할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)가 스위칭을 수행함에 따라, 전원의 전압이 기 설정된 전압까지 증가하여, 기 설정된 전압으로 유지되고, 디스플레이 장치(100)가 스위칭을 중단하면, 전원의 전압이 점진적으로 감소한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상에서 실시예들에 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 속한다.

Claims (14)

  1. 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 스캔(scan) 주파수에 의해 결정되는 제1 시간 중 제2 시간 동안 상기 복수의 픽셀들에 이미지 데이터를 입력하고, 상기 제1 시간 중 상기 제2 시간을 제외한 나머지 제3 시간 동안 상기 복수의 픽셀들에 입력된 상기 이미지 데이터를 유지하는 디스플레이 제어부; 및
    상기 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하고,
    상기 디스플레이 제어부는 상기 제2 시간 동안 인에이블(enable)되는 파워 싱크 신호를 생성하며,
    상기 전원 공급부는 상기 파워 싱크 신호에 기초하여 상기 전원을 공급하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    스위칭 모드 전원 공급 장치(SMPS; Switching Mode Power Supply)를 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 파워 싱크 신호가 인에이블(enable)되면 상기 전원의 공급을 위한 스위칭을 수행하고, 상기 파워 싱크 신호가 디스에이블(disable)되면 상기 스위칭을 중단하는 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전원의 전압은,
    상기 스위칭에 따라 기 설정된 전압까지 증가하고, 상기 스위칭이 중단될 때 점진적으로 감소하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 디스플레이 패널에 빛을 방출하는 백 라이트 유닛을 더 포함하고,
    상기 백 라이트 유닛은,
    상기 파워 싱크 신호가 인에이블될 때 상기 빛을 방출하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 제2 시간 동안 제1 소비 전력을 소비하고, 상기 제3 시간 동안 상기 제1 소비 전력보다 적은 제2 소비 전력을 소비하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 소비 전력 및 상기 제2 소비 전력 각각은 상기 디스플레이 장치의 최대 소비 전력보다 적은 디스플레이 장치.
  8. 디스플레이 패널의 스캔(scan) 주파수에 의해 결정되는 제1 시간 중 제2 시간 동안 상기 디스플레이 패널에 포함되는 복수의 픽셀들 각각에 이미지 데이터를 입력하고, 상기 제1 시간 중 상기 제2 시간을 제외한 나머지 제3 시간 동안 상기 복수의 픽셀들 각각에 입력된 이미지 데이터를 유지하는 단계;
    상기 제2 시간 동안 인에이블(enable)되는 파워 싱크 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 파워 싱크 신호에 기초하여 상기 디스플레이 패널 및 디스플레이 제어부에 전원을 공급하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 동작방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 파워 싱크 신호에 기초하여 전원을 공급하는 단계는,
    상기 파워 싱크 신호가 인에이블(enable)되면 상기 전원 공급을 위한 스위칭을 수행하고, 상기 파워 싱크 신호가 디스에이블(disable)되면 상기 스위칭을 중단하는 디스플레이 장치의 동작방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전원의 전압은,
    상기 스위칭에 따라 기 설정된 전압까지 증가하고, 상기 스위칭이 중단될 때 점진적으로 감소하는 디스플레이 장치의 동작방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 파워 싱크 신호가 인에이블될 때, 상기 디스플레이 패널에 빛을 방출하는 단계를 더 포함하는 디스플레이 장치의 동작방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제2 시간 동안 제1 소비 전력을 소비하고, 상기 제3 시간 동안 상기 제1 소비 전력보다 작은 제2 소비 전력을 소비하는 단계를 더 포함하는 디스플레이 장치의 동작방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 소비 전력 및 상기 제2 소비 전력은 상기 디스플레이 장치의 최대 소비 전력보다 적은 디스플레이 장치의 동작방법.
  14. 제8항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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