KR20160129207A - 저속 구동이 가능한 표시장치와 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 표시장치는 다수의 화소들이 구비된 표시패널과 상기 화소들에 연결된 신호라인들을 구동하는 패널 구동회로와, 상기 패널 구동회로의 동작을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 포함한다. 여기서, 타이밍 콘트롤러는 시스템으로부터 인가되는 제1 패널 셀프 리프레쉬 신호(이하, 제1 PSR 신호)를 기초로 미리 설정된 동영상 입력을 감지하고, 상기 동영상 표시를 위한 일부 프레임들에서는 노멀 구동을 위한 제1 프레임 주파수에 따라 상기 패널 구동회로의 동작을 제어하고, 상기 동영상 표시를 위한 나머지 프레임들에서는 상기 제1 프레임 주파수보다 느리며 인터레이스 저속 구동을 위한 제2 프레임 주파수에 따라 상기 패널 구동회로의 동작을 제어한다.

Description

저속 구동이 가능한 표시장치와 그 구동방법{Display Device Being Capable Of Driving In Low-Speed And Driving Method Of The Same}
본 발명은 저속 구동이 가능한 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
표시장치는 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터, 텔레비젼 등, 다양한 표시기에 이용되고 있다.
표시장치에서 소비전력을 줄이기 위해 PSR(Panel Self Refresh) 기술이 알려져 있다. PSR은 시스템 전력 절감 성능을 향상시키기 위해 제안된 것으로, 표시모듈 내에 탑재되어 있는 프레임 메모리를 활용하여 전력 소모를 최소화한다. PSR 기능이 활성화되면, 시스템은 정지 영상 데이터를 표시모듈의 프레임 메모리에 저장한다. 새로운 정지 영상 데이터가 입력될 때까지 시스템의 동작 전원은 컷 오프(Cut Off)되고, 이 상태에서 프레임 메모리에 기 저장된 데이터가 반복적으로 표시된다. 이로써 사용자가 인식하지 못하는 사이에 소비전력 절감이 이루어진다.
PSR 기술은 정지 영상을 대상으로 제안된 것이지만, 최근에는 동영상에까지 적용하려는 시도가 이뤄지고 있다. 일 예로 PSR 기반의 24 FPS(Frame Per Second) 영상 표시 기술을 들 수 있다.
동영상에서 FPS(Frame Per Second)란 1초 동안에 시스템에서 표시모듈로 전송되는 영상 데이터의 양을 나타내는 것이다. FPS는, 표시모듈에서 화면 갱신 속도를 나타내는 프레임 주파수와 구분된다. FPS와 프레임 주파수는 달라질 수 있으며, 예컨대 도 1과 같이 60 Hz의 프레임 주파수로 구동되는 표시모듈에 24장의 서로 다른 프레임들로 구성된 24 FPS 동영상이 표시될 수 있다. 이 경우, 제1 fps 영상이 제1 내지 제3 프레임에 반복 표시되고, 제2 fps 영상이 제4 및 제5 프레임에 반복 표시되는 방식으로 24개의 fps 영상들이 60개의 프레임들을 통해 표시된다. 시스템의 동작 전원은 60개의 프레임들 중에서 24개의 fps 영상들이 표시모듈에 전송되는 24개의 프레임들을 제외한 나머지 36개의 프레임들에서 컷 오프된다.
PSR 기술은 인터레이스 구동(interlace driving)을 통해 구현되는 저속 구동 기술과 연동될 수 있다. 인터레이스 저속 구동 방식은 한 화면에 대한 완성 주기를 적어도 2 프레임 시간으로 늘림으로써, 출력 프레임 주파수를 입력 프레임 주파수의 1/2 이하로 줄인다. 도 2는 30Hz 인터레이스 저속 구동의 일 예로서, 기수 프레임들에서는 일부 게이트라인들(G1,G2,G5,G6)만을 구동(도 2의 오드 스캐닝)하고, 우수 프레임들에서는 나머지 게이트라인들(G3,G4,G7,G8)을 구동(도 2의 이븐 스캐닝)함으로써, 60Hz의 입력 프레임 주파수에 동기되어 입력되는 영상 데이터를 30Hz의 출력 프레임 주파수에 맞추어 표시한다.
그런데, PSR과 동기화된 동영상을 대상으로 인터레이스 저속 구동이 수행되는 경우 앞선 프레임과 비교하여 다른 영상 데이터가 기입되는 특정 프레임에서 데이터의 불일치로 인한 표시 왜곡이 생기게 된다. 예를 들어, 도 2와 같이 제3 프레임에서 기입되는 영상 데이터 A와 제4 프레임에서 기입되는 영상 데이터 B는 서로 다른 경우, 제4 프레임에서 영상 데이터 A 및 B에 의한 표시 이미지에서 왜곡이 생기게 된다.
이로 인해, 종래 기술은 PSR과 동기화된 동영상을 대상으로는 인터레이스 저속 구동을 수행하지 못하고 도 1과 같이 노멀 구동(출력 프레임 주파수를 입력 프레임 주파수와 동일한 60Hz로 함)을 수행하기 때문에, 소비전력을 줄이는 데 한계가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 PSR과 동기화된 동영상을 대상으로 노멀 구동과 인터레이스 저속 구동을 병행하여 표시 왜곡을 방지하고 소비전력을 줄일 수 있도록 한 표시장치와 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 다수의 화소들이 구비된 표시패널과 상기 화소들에 연결된 신호라인들을 구동하는 패널 구동회로와, 상기 패널 구동회로의 동작을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 포함한다. 여기서, 타이밍 콘트롤러는 시스템으로부터 인가되는 제1 패널 셀프 리프레쉬 신호(이하, 제1 PSR 신호)를 기초로 미리 설정된 동영상 입력을 감지하고, 상기 동영상 표시를 위한 일부 프레임들에서는 노멀 구동을 위한 제1 프레임 주파수에 따라 상기 패널 구동회로의 동작을 제어하고, 상기 동영상 표시를 위한 나머지 프레임들에서는 상기 제1 프레임 주파수보다 느리며 인터레이스 저속 구동을 위한 제2 프레임 주파수에 따라 상기 패널 구동회로의 동작을 제어한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라 다수의 화소들이 구비된 표시패널과, 상기 화소들에 연결된 신호라인들을 구동하는 패널 구동회로를 갖는 표시장치의 구동방법은, 시스템으로부터 인가되는 제1 패널 셀프 리프레쉬 신호(이하, 제1 PSR 신호)를 기초로 미리 설정된 동영상 입력을 감지하는 단계와, 상기 동영상 표시를 위한 일부 프레임들에서는 노멀 구동을 위한 제1 프레임 주파수에 따라 상기 패널 구동회로의 동작을 제어하고, 상기 동영상 표시를 위한 나머지 프레임들에서는 상기 제1 프레임 주파수보다 느리며 인터레이스 저속 구동을 위한 제2 프레임 주파수에 따라 상기 패널 구동회로의 동작을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명은 PSR과 동기화된 동영상을 대상으로 노멀 구동과 인터레이스 저속 구동을 적절히 병행하여 표시 왜곡을 방지하면서도 소비전력을 획기적으로 줄일 수 있다.
도 1은 종래 60Hz의 프레임 주파수로 구동되는 표시모듈에 24 FPS 동영상을 표시하기 위한 구동 예를 보여주는 도면.
도 2는 종래 PSR과 동기화된 동영상을 인터레이스 저속 구동 방식으로 표시하는 경우 표시 왜곡이 생기는 예를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저속 구동이 가능한 표시장치를 보여주는 블록도.
도 4는 도 3의 타이밍 콘트롤러의 내부 구성을 보여주는 도면.
도 5 및 도 6은 PSR과 동기화된 24FPS 동영상을 대상으로 노멀 구동과 인터레이스 저속 구동을 병행하는 일 구동 컨셉을 보여주는 도면.
도 7은 60Hz 노멀 구동을 나타내는 도면.
도 8은 30Hz 인터레이스 저속 구동의 일 예를 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 적용으로 표시 왜곡이 개선되는 것을 보여주는 도면.
도 10a 내지 도 10e는 PSR과 동기화된 FPS 동영상을 대상으로 노멀 구동과 인터레이스 저속 구동을 병행하는 다양한 구동 컨셉들을 보여주는 도면들.
이하, 도 3 내지 도 10e를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여주는 블록도이다. 도 4는 본 발명의 도 3의 타이밍 콘트롤러의 내부 구성을 보여준다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 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 패널 구동회로를 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.
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(GDC), 소스 드라이버(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 타이밍 제어신호(DDC)를 포함한다.
게이트 타이밍 제어신호(GDC)는 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 제어신호(DDC)는 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 인가되는 제1 패널 셀프 리프레쉬 신호(Panel Self Refresh signal)(이하, 제1 PSR 신호)를 기초로 미리 설정된 동영상 입력을 감지하고, 상기 동영상 표시를 위한 일부 프레임들에서는 노멀 구동을 위한 제1 프레임 주파수(예를 들어 60Hz)에 따라 패널 구동회로(12,13)의 동작을 제어하고, 동영상 표시를 위한 나머지 프레임들에서는 제1 프레임 주파수보다 느리며 인터레이스 저속 구동을 위한 제2 프레임 주파수(예를 들어 30Hz)에 따라 패널 구동회로(12,13)의 동작을 제어한다.
이를 위해, 타이밍 콘트롤러(11)는 도 4와 같이 FPS 감지부(22), 데이터 수신부(24), PSR 변조부(26), 제어신호 생성부(28), 데이터 출력부(30), 및 프레임 메모리(32)를 포함한다.
FPS 감지부(22)는 호스트 시스템(14)으로부터의 제1 PSR 신호(PSR)를 분석하여 미리 설정된 동영상이 호스트 시스템(14)으로부터 입력되는지를 감지한다. 여기서, 미리 설정된 동영상에는 도 10a와 같은 24 FPS 영상, 도 10b와 같은 48 FPS 영상, 도 10c와 같은 72 FPS 영상, 도 10d와 같은 96 FPS 영상, 도 10e와 같은 120 FPS 영상, 도 10f와 같은 144 FPS 영상이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 PSR 신호(PSR)는 일정 주기의 펄스 파형으로 구현되며, 그 형태는 도 10a 내지 도 10f와 같이 미리 설정된 FPS 영상의 종류에 따라 달라질 수 있다. 제1 PSR 신호(PSR)의 로우 로직 구간(도 5의 'L')은 호스트 시스템(14)으로부터 FPS 영상이 입력되는 구간을 지시하며, 제1 PSR 신호(PSR)의 하이 로직 구간(도 5의 'H')은 호스트 시스템(14)의 동작 전원이 컷 오프되는 구간을 지시한다. FPS 감지부(22)는 공지의 디지털 카운터를 포함하여 제1 PSR 신호(PSR)의 로직 레벨 변화를 카운트하고, 그 카운트 값을 미리 설정된 기준값과 비교하여 설정 FPS 영상의 입력 여부를 감지한다.
데이터 수신부(24)는 제1 PSR 신호(PSR)의 로우 로직 구간(도 5의 'L') 동안 호스트 시스템(14)으로부터 입력되는 FPS 영상 데이터를 데이터 출력부(30)와 프레임 메모리(32)에 공급한다.
PSR 변조부(26)는 제1 PSR 신호(PSR)를 변조하여 제2 PSR 신호(mPSR)를 생성한다. 제2 PSR 신호(mPSR)는 일정 주기의 펄스 파형으로 구현되며, 그 형태는 도 10a 내지 도 10f와 같이 미리 설정된 FPS 영상의 종류에 따라 달라질 수 있다. 제2 PSR 신호(mPSR)의 로우 로직 구간은 노멀 구동(도 5의 60Hz)에 따라 FPS 영상이 표시되는 구간을 지시하고, 제2 PSR 신호(mPSR)의 하이 로직 구간은 인터레이스 저속 구동(도 5의 30Hz)에 따라 FPS 영상이 표시되는 구간을 지시한다.
제어신호 생성부(28)는 제2 PSR 신호(mPSR)를 기초로 하여, 노멀 구동을 위한 제1 구동 모드와 인터레이스 저속 구동을 위한 제2 구동 모드를 선택한다. 그리고, 제어신호 생성부(28)는 선택된 구동 모드에 맞게 타이밍 제어신호들(GDC,DDC)을 생성한다.
제어신호 생성부(28)는 인터레이스 저속 구동 모드에서, 게이트 드라이버(13)의 동작을 제어하여 게이트라인들에 대한 스캔 기간(도 8의 P1)을 줄이고, 1 프레임 중에서 스캔 기간(도 8의 P1)을 제외한 스킵 기간(도 8의 P2) 동안 소스 드라이버(12)의 동작을 제어하여 데이터 출력을 차단한다. 또한, 제어신호 생성부(28)는 인터레이스 저속 구동 모드에서, 해당 프레임의 스킵 기간(도 8의 P2) 동안 소스 드라이버(12)의 출력 버퍼들에 인가되는 구동 전원을 차단하여 소스 드라이버(12)의 출력 버퍼부들에 흐르는 정적 전류를 제거함으로써, 소스 드라이버(12)에서 소모되는 소비전력을 획기적으로 줄인다.
프레임 메모리(32)는 제1 PSR 신호(PSR)에 따라 FPS 영상 데이터를 제1 PSR 신호(PSR)의 로우 로직 구간(도 5의 'L') 동안 저장하고, 제1 PSR 신호(PSR)의 하이 로직 구간(도 5의 'H') 동안 데이터 출력부(30)에 인가한다.
데이터 출력부(30)는 제2 PSR 신호(mPSR)를 기초로 하여 FPS 영상 데이터를 노멀 구동 및 인터레이스 저속 구동 각각에 대응되게 정렬한 후, 소스 드라이버(12)에 출력한다.
소스 드라이버(12)는 쉬프트 레지스터, 래치 어레이, 디지털-아날로그 변환기, 출력회로 등을 포함한다. 소스 드라이버(12)는 소스 타이밍 제어신호(DDC)에 따라 노멀 구동 또는, 인터레이스 저속 구동된다.
소스 드라이버(12)는 입력 영상의 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 출력 버퍼들을 포함한다. 출력 버퍼들은 출력 채널들에 연결되며, 출력 채널들 각각은 데이터라인들(15)에 일대일로 접속된다.
게이트 드라이버(13)는 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 따라 노멀 구동 또는, 인터레이스 저속 구동된다. 게이트 드라이버(13)는 쉬프트 레지스터를 통해 스캔 펄스를 생성하고, 그 신호를 게이트라인들(16)에 공급한다. 게이트 드라이버(13)의 쉬프트 레지스터는 GIP(Gate-driver In Panel) 방식에 따라 하부 유리기판상에 직접 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6은 PSR과 동기화된 24 FPS 동영상을 대상으로 노멀 구동과 인터레이스 저속 구동을 병행하는 본 발명의 일 구동 컨셉을 보여준다. 도 7은 60Hz 노멀 구동을 위해 라인 순차 방식으로 스캔 펄스를 공급하는 것을 나타내며, 도 8은 30Hz 인터레이스 저속 구동을 위한 스캔 펄스의 공급 타이밍을 나타낸다. 그리고, 도 9는 본 발명의 적용으로 표시 왜곡이 개선되는 것을 보여준다.
도 5 및 도 6를 참조하면, PSR과 동기화된 동영상이 서로 다른 제1 및 제2 영상 데이터(즉, 제1 및 제2 fps)를 포함한 24 FPS(Frame Per Second) 영상으로 설정될 수 있다.
이 경우, 패널 구동회로(12,13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에, 제1 프레임(1F)에서 도 7과 같이 60Hz로 노멀 구동되어 제1 영상 데이터(제1 fps)를 표시패널(10)에 인가하고, 제2 프레임(2F)에서 도 8과 같이 30Hz로 인터레이스 저속 구동되어 제1 영상 데이터(제1 fps)의 일부(G1,G2,G5,G6에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 표시패널(10)에 인가하고, 제3 프레임(3F)에서 도 8과 같이 30Hz로 인터레이스 저속 구동되어 제1 영상 데이터(제1 fps)의 나머지(G3,G4,G7,G8에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 표시패널(10)에 인가하고, 제4 및 제5 프레임(4F,5F) 각각에서 도 7과 같이 60Hz로 노멀 구동되어 제2 영상 데이터(제2 fps)를 표시패널(10)에 반복적으로 인가한다. 여기서, 제2, 제3, 및 제5 프레임(F2,F3,F5)에서 표시패널(10)에 인가되는 데이터는 PSR 구동에 따라 타이밍 콘트롤러(11)의 프레임 메모리(32)로부터 리드 아웃된 데이터이다. 제2, 제3, 및 제5 프레임(F2,F3,F5)에서 호스트 시스템(14)의 동작 전원은 컷 오프됨으로써 소비전력을 줄인다. 제2, 및 제3 프레임(F2,F3)의 30Hz 저속 구동을 통해 소스 드라이버(12)에서 소모되는 소비전력이 획기적으로 줄어든다. 제4 프레임(F4)에서는 그에 앞선 제3 프레임(F3)과 비교하여 다른 영상 데이터가 인가되지만, 제4 프레임(F4)의 60Hz 노멀 구동을 통해 데이터의 불일치로 인한 표시 왜곡 문제는 해결된다. 제5 프레임(F5)는 제2 프레임(F2)에서와 같은 방식으로 30Hz 저속 구동될 수도 있지만, 이 경우 특정 화소들에서 DC 잔상이 생길 수 있으므로 60Hz 노멀 구동됨이 바람직하다.
이렇게 본 발명은 PSR과 동기화된 동영상을 대상으로 노멀 구동과 인터레이스 저속 구동을 적절히 병행하여 도 9와 같이 표시 왜곡을 방지하면서도 소비전력을 획기적으로 줄일 수 있다.
도 10a 내지 도 10e는 PSR과 동기화된 FPS 동영상을 대상으로 노멀 구동과 인터레이스 저속 구동을 병행하는 다양한 구동 컨셉들을 보여준다. 도 10a 내지 도 10e에서 "PSR" 은 호스트 시스템으로부터 타이밍 콘트롤러에 인가되는 제1 PSR 신호이고, "mPSR"은 타이밍 콘트롤러의 내부에서 생성되는 제2 PSR 신호이다.
도 10a를 참조하면, PSR과 동기화된 동영상이 서로 다른 제1 및 제2 영상 데이터(A,B)를 포함한 48 FPS(Frame Per Second) 영상으로 설정될 수 있다.
이 경우, 패널 구동회로(12,13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에, 제1 프레임(F1)에서 48Hz로 노멀 구동되어 제1 영상 데이터(A)를 표시패널(10)에 인가하고, 제2 프레임(F2)에서 24Hz로 인터레이스 저속 구동되어 제1 영상 데이터(A)의 일부(도 8의 G1,G2,G5,G6에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 표시패널(10)에 인가하고, 제3 프레임(F3)에서 48Hz로 노멀 구동되어 제2 영상 데이터(B)를 표시패널에 인가하고, 제4 프레임(F4)에서 24Hz로 인터레이스 저속 구동되어 제2 영상 데이터(B)의 일부(도 8의 G3,G4,G7,G8에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 표시패널(10)에 인가한다.
도 10b를 참조하면, PSR과 동기화된 동영상이 서로 다른 제1 및 제2 영상 데이터(A,B)를 포함한 72 FPS(Frame Per Second) 영상으로 설정될 수 있다.
이 경우, 패널 구동회로(12,13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에, 제1 프레임(F1)에서 72Hz로 노멀 구동되어 제1 영상 데이터(A)를 상기 표시패널(10)에 인가하고, 제2 프레임(F2)에서 36Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터(A)의 일부(도 8의 G1,G2,G5,G6에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널(10)에 인가하고, 제3 프레(F3)임에서 36Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터(A)의 나머지(도 8의 G3,G4,G7,G8에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널에 인가하고, 제4 프레임(F4)에서 72Hz로 노멀 구동되어 상기 제2 영상 데이터(B)를 상기 표시패널(10)에 인가하고, 제5 프레임(F5)에서 36Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터(B)의 일부(도 8의 G1,G2,G5,G6에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널(10)에 인가하고, 제6 프레임(F6)에서 36Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터(B)의 나머지(도 8의 G3,G4,G7,G8에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널(10)에 인가한다.
도 10c를 참조하면, PSR과 동기화된 동영상이 서로 다른 제1 및 제2 영상 데이터(A,B)를 포함한 96 FPS(Frame Per Second) 영상으로 설정될 수 있다.
이 경우, 패널 구동회로(12,13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에, 제1 프레임(F1)에서 96Hz로 노멀 구동되어 상기 제1 영상 데이터(A)를 상기 표시패널(10)에 인가하고, 제2 프레임(F2)에서 48Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터(A)의 일부(도 8의 G1,G2,G5,G6에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널(10)에 인가하고, 제3 프레임(F3)에서 48Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터(A)의 나머지(도 8의 G3,G4,G7,G8에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널(10)에 인가하고, 제4 프레임(F4)에서 구동이 중지되고, 제5 프레임(F5)에서 96Hz로 노멀 구동되어 상기 제2 영상 데이터(B)를 상기 표시패널(10)에 인가하고, 제6 프레임(F6)에서 48Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터(B)의 일부(도 8의 G1,G2,G5,G6에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널(10)에 인가하고, 제7 프레임(F7)에서 48Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터(B)의 나머지(도 8의 G3,G4,G7,G8에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널(10)에 인가하고, 제8 프레임(F8)에서 구동이 중지된다. 여기서, 제4 및 제8 프레임(F4,F8)에서 구동이 중지되면, 소비전력 절감 효과는 더욱 커진다.
도 10d를 참조하면, PSR과 동기화된 동영상이 서로 다른 제1 및 제2 영상 데이터(A,B)를 포함한 120 FPS(Frame Per Second) 영상으로 설정될 수 있다.
이 경우, 패널 구동회로(12,13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에, 제1 프레임(F1)에서 120Hz로 노멀 구동되어 상기 제1 영상 데이터(A)를 상기 표시패널에 인가하고, 제2 및 제4 프레임(F2,F4) 각각에서 60Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터(A)의 일부(도 8의 G1,G2,G5,G6에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제3 및 제5 프레임(F3,F5) 각각에서 60Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터(A)의 나머지(도 8의 G3,G4,G7,G8에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제6 프레임(F6)에서 120Hz로 노멀 구동되어 상기 제2 영상 데이터(B)를 상기 표시패널에 인가하고, 제7 및 제9 프레임(F7,F9) 각각에서 60Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터(B)의 일부(도 8의 G1,G2,G5,G6에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제8 및 제10 프레임(F8,F10) 각각에서 60Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터(B)의 나머지(도 8의 G3,G4,G7,G8에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널에 반복적으로 인가한다.
도 10e를 참조하면, PSR과 동기화된 동영상이 서로 다른 제1 및 제2 영상 데이터(A,B)를 포함한 144 FPS(Frame Per Second) 영상으로 설정될 수 있다.
이 경우, 패널 구동회로(12,13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에, 제1 프레임(F1)에서 144Hz로 노멀 구동되어 상기 제1 영상 데이터(A1)를 상기 표시패널에 인가하고, 제2 및 제4 프레임 각각(F2,F4)에서 72Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터(A)의 일부(도 8의 G1,G2,G5,G6에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제3 및 제5 프레임(F3,F5) 각각에서 72Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터(A)의 나머지(도 8의 G3,G4,G7,G8에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제6 프레임(F6)에서 구동이 중지되고,
제7 프레임에서 144Hz로 노멀 구동되어 상기 제2 영상 데이터(B)를 상기 표시패널에 인가하고, 제8 및 제10 프레임(F8,F10) 각각에서 72Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터(B)의 일부(도 8의 G1,G2,G5,G6에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제9 및 제11 프레임 각각에서 72Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터(B)의 나머지(도 8의 G3,G4,G7,G8에 기입되는 스캔펄스에 동기되는 데이터)를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제12 프레임(F12)에서 구동이 중지된다. 여기서, 제6 및 제12 프레임(F6,F12)에서 구동이 중지되면, 소비전력 절감 효과는 더욱 커진다.
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
14 : 호스트 시스템 22 : FPS 감지부
24 : 데이터 수신부 26 : PSR 변조부
28 : 제어신호 생성부 30 : 데이터 출력부
32 : 프레임 메모리

Claims (11)

  1. 다수의 화소들이 구비된 표시패널;
    상기 화소들에 연결된 신호라인들을 구동하는 패널 구동회로; 및
    시스템으로부터 인가되는 제1 패널 셀프 리프레쉬 신호(이하, 제1 PSR 신호)를 기초로 미리 설정된 동영상 입력을 감지하고, 상기 동영상 표시를 위한 일부 프레임들에서는 노멀 구동을 위한 제1 프레임 주파수에 따라 상기 패널 구동회로의 동작을 제어하고, 상기 동영상 표시를 위한 나머지 프레임들에서는 상기 제1 프레임 주파수보다 느리며 인터레이스 저속 구동을 위한 제2 프레임 주파수에 따라 상기 패널 구동회로의 동작을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 포함한 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 콘트롤러는,
    상기 제1 PSR 신호를 분석하여 상기 동영상이 입력되는지를 감지하는 FPS 감지부;
    상기 시스템으로부터 상기 동영상을 구현하기 위한 입력 영상 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
    상기 제1 PSR 신호를 변조하여 제2 PSR 신호를 생성하는 PSR 변조부;
    상기 제2 PSR 신호를 기초로 상기 노멀 구동 및 인터레이스 저속 구동 각각에 대응되는 타이밍 제어신호들을 생성하는 제어신호 생성부;
    상기 제1 PSR 신호에 따라 상기 입력 영상 데이터를 저장 및 출력하는 프레임 메모리; 및
    상기 제2 PSR 신호를 기초로 상기 입력 영상 데이터를 상기 노멀 구동 및 인터레이스 저속 구동 각각에 대응되게 출력하는 데이터 출력부를 포함하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 패널 구동회로는 상기 표시패널의 게이트라인들을 구동하는 게이트 드라이버와 상기 표시패널의 데이터라인들을 구동하는 소스 드라이버를 포함하고;
    상기 인터레이스 저속 구동을 위해 상기 제어신호 생성부는,
    상기 게이트 드라이버의 동작을 제어하여 상기 나머지 프레임들 각각에서 1 프레임 중의 스캔 기간 동안 상기 게이트라인들 일부에 대한 스캐닝을 완료하고, 상기 1 프레임 중에서 상기 스캔 기간을 제외한 스킵 기간 동안 상기 소스 드라이버의 동작을 제어하여 데이터 출력을 차단하는 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 동영상이 서로 다른 제1 및 제2 영상 데이터를 포함한 24 FPS(Frame Per Second) 영상으로 설정된 경우,
    상기 패널 구동회로는 상기 타이밍 콘트롤러의 제어하에,
    제1 프레임에서 60Hz로 노멀 구동되어 상기 제1 영상 데이터를 상기 표시패널에 인가하고, 제2 프레임에서 30Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터의 일부를 상기 표시패널에 인가하고, 제3 프레임에서 30Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터의 나머지를 상기 표시패널에 인가하고, 제4 및 제5 프레임 각각에서 60Hz로 노멀 구동되어 상기 제2 영상 데이터를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하는 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 동영상이 서로 다른 제1 및 제2 영상 데이터를 포함한 48 FPS(Frame Per Second) 영상으로 설정된 경우,
    상기 패널 구동회로는 상기 타이밍 콘트롤러의 제어하에,
    제1 프레임에서 48Hz로 노멀 구동되어 상기 제1 영상 데이터를 상기 표시패널에 인가하고, 제2 프레임에서 24Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터의 일부를 상기 표시패널에 인가하고, 제3 프레임에서 48Hz로 노멀 구동되어 상기 제2 영상 데이터를 상기 표시패널에 인가하고, 제4 프레임에서 24Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터의 일부를 상기 표시패널에 인가하는 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 동영상이 서로 다른 제1 및 제2 영상 데이터를 포함한 72 FPS(Frame Per Second) 영상으로 설정된 경우,
    상기 패널 구동회로는 상기 타이밍 콘트롤러의 제어하에,
    제1 프레임에서 72Hz로 노멀 구동되어 상기 제1 영상 데이터를 상기 표시패널에 인가하고, 제2 프레임에서 36Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터의 일부를 상기 표시패널에 인가하고, 제3 프레임에서 36Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터의 나머지를 상기 표시패널에 인가하고, 제4 프레임에서 72Hz로 노멀 구동되어 상기 제2 영상 데이터를 상기 표시패널에 인가하고, 제5 프레임에서 36Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터의 일부를 상기 표시패널에 인가하고, 제6 프레임에서 36Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터의 나머지를 상기 표시패널에 인가하는 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 동영상이 서로 다른 제1 및 제2 영상 데이터를 포함한 96 FPS(Frame Per Second) 영상으로 설정된 경우,
    상기 패널 구동회로는 상기 타이밍 콘트롤러의 제어하에,
    제1 프레임에서 96Hz로 노멀 구동되어 상기 제1 영상 데이터를 상기 표시패널에 인가하고, 제2 프레임에서 48Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터의 일부를 상기 표시패널에 인가하고, 제3 프레임에서 48Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터의 나머지를 상기 표시패널에 인가하고, 제4 프레임에서 구동이 중지되고, 제5 프레임에서 96Hz로 노멀 구동되어 상기 제2 영상 데이터를 상기 표시패널에 인가하고, 제6 프레임에서 48Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터의 일부를 상기 표시패널에 인가하고, 제7 프레임에서 48Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터의 나머지를 상기 표시패널에 인가하고, 제8 프레임에서 구동이 중지되는 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 동영상이 서로 다른 제1 및 제2 영상 데이터를 포함한 120 FPS(Frame Per Second) 영상으로 설정된 경우,
    상기 패널 구동회로는 상기 타이밍 콘트롤러의 제어하에,
    제1 프레임에서 120Hz로 노멀 구동되어 상기 제1 영상 데이터를 상기 표시패널에 인가하고, 제2 및 제4 프레임 각각에서 60Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터의 일부를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제3 및 제5 프레임 각각에서 60Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터의 나머지를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제6 프레임에서 120Hz로 노멀 구동되어 상기 제2 영상 데이터를 상기 표시패널에 인가하고, 제7 및 제9 프레임 각각에서 60Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터의 일부를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제8 및 제10 프레임 각각에서 60Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터의 나머지를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하는 표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 동영상이 서로 다른 제1 및 제2 영상 데이터를 포함한 144 FPS(Frame Per Second) 영상으로 설정된 경우,
    상기 패널 구동회로는 상기 타이밍 콘트롤러의 제어하에,
    제1 프레임에서 144Hz로 노멀 구동되어 상기 제1 영상 데이터를 상기 표시패널에 인가하고, 제2 및 제4 프레임 각각에서 72Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터의 일부를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제3 및 제5 프레임 각각에서 72Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제1 영상 데이터의 나머지를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제6 프레임에서 구동이 중지되고,
    제7 프레임에서 144Hz로 노멀 구동되어 상기 제2 영상 데이터를 상기 표시패널에 인가하고, 제8 및 제10 프레임 각각에서 72Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터의 일부를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제9 및 제11 프레임 각각에서 72Hz로 인터레이스 저속 구동되어 상기 제2 영상 데이터의 나머지를 상기 표시패널에 반복적으로 인가하고, 제12 프레임에서 구동이 중지되는 표시장치.
  10. 다수의 화소들이 구비된 표시패널과, 상기 화소들에 연결된 신호라인들을 구동하는 패널 구동회로를 갖는 표시장치의 구동방법에 있어서,
    시스템으로부터 인가되는 제1 패널 셀프 리프레쉬 신호(이하, 제1 PSR 신호)를 기초로 미리 설정된 동영상 입력을 감지하는 단계; 및
    상기 동영상 표시를 위한 일부 프레임들에서는 노멀 구동을 위한 제1 프레임 주파수에 따라 상기 패널 구동회로의 동작을 제어하고, 상기 동영상 표시를 위한 나머지 프레임들에서는 상기 제1 프레임 주파수보다 느리며 인터레이스 저속 구동을 위한 제2 프레임 주파수에 따라 상기 패널 구동회로의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 패널 구동회로가 상기 표시패널의 게이트라인들을 구동하는 게이트 드라이버와 상기 표시패널의 데이터라인들을 구동하는 소스 드라이버를 포함할 때,
    상기 패널 구동회로의 동작을 제어하는 단계는 상기 인터레이스 저속 구동을 위해,
    상기 게이트 드라이버의 동작을 제어하여 상기 나머지 프레임들 각각에서 1 프레임 중의 스캔 기간 동안 상기 게이트라인들 일부에 대한 스캐닝을 완료하고, 상기 1 프레임 중에서 상기 스캔 기간을 제외한 스킵 기간 동안 상기 소스 드라이버의 동작을 제어하여 데이터 출력을 차단하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
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