KR20170005210A

KR20170005210A - 표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR20170005210A
Application number: KR1020150093961A
Authority: KR
Inventors: 양윤성; 김동언; 이서현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2017-01-12
Also published as: KR102318810B1

Abstract

본 발명은, 복수의 데이터라인과 복수의 게이트라인이 매트릭스 형태로 교차되고 그 교차지점에 화소가 정의된 표시패널, 복수의 데이터라인과 연결된 데이터구동부, 복수의 게이트라인과 연결되는 게이트구동부 및 제1구간에 제1구동주파수로 표시패널을 구동하고 제2구간에 제2구동주파수로 표시패널을 구동하고 제1구간과 제2구간 사이 주파수 변경구간 동안에 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번하여 표시패널을 구동하도록 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시장치 및 그 구동방법을 제공한다.

Description

표시장치 및 그 구동방법{DISPLAY DEVICE AND DERIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 영상을 표시하는 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기전계발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device)와 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.

종래 액정표시장치 또는 유기전계발광표시장치와 같은 표시장치에서는 입력 영상의 종류에 상관없이 고정된 구동주파수로 패널(Panel)을 구동하고 있다. 따라서, 문서와 같이 입력 영상이 거의 정지되어 있는 경우라도, 전압 트랜지션(Voltage Transition) 또는 데이터 트랜지션(Data Transition)에 의한 소비전력이 일정하게 발생하게 된다.

종래 표시장치에서 이미지의 종류와 관계없이 항상 동일하게 구동하여 종종 소비전력의 낭비가 발생하였다.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 표시장치에서 전체적으로 소비전력을 최소화하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은, 표시장치에서 휘도 차이에 의한 깜빡임을 취소화하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은, 표시장치에서 휘도를 자연스럽게 변화하여 깜빡임을 개선하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은 복수의 데이터라인과 복수의 게이트라인이 매트릭스 형태로 교차되고 그 교차지점에 화소가 정의된 표시패널, 복수의 데이터라인과 연결된 데이터구동부, 복수의 게이트라인과 연결되는 게이트구동부 및 제1구간에 제1구동주파수로 표시패널을 구동하고 제2구간에 제2구동주파수로 표시패널을 구동하고 제1구간과 제2구간 사이 주파수 변경구간 동안에 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번하여 표시패널을 구동하도록 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시장치를 제공한다.

다른 측면에서, 본 발명은, 제1구간에 제1구동주파수로 표시패널을 구동하는 제1구동단계, 제1구간 이후의 주파수 변경구간 동안에 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번하여 표시패널을 구동하는 주파수 변경 단계 및 제2구간에 제2구동주파수로 표시패널을 구동하는 제2구동단계를 포함하는 표시장치의 구동방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 표시장치는 영상데이터에 따라 변경된 구동주파수로 표시패널이 구동되므로 전체적으로 소비전력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 표시장치는 구동주파수 변경시 주파수 변경 구간 동안 구동주파수들을 교번하므로 주파수 랜더링(rendering)을 통해서 휘도 차이에 의한 깜빡임을 취소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 표시장치는 주파수 변경 구간 동안 목표 구동주파수의 비율을 점점 높이는 방향으로 구동주파수들의 교번 비율을 조정하므로 휘도를 자연스럽게 변화하여 깜빡임을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 시스템 구성도이다.
도 2는 도 1의 타이밍 컨트롤러의 일예의 상세도이다.
도 3은 주파수 변경부의 블록도이다.
도 4는 구동주파수를 변경하는 동작을 설명하고 있다.
도 5는 영상데이터의 변화량이나 복잡도에 따라 주파수 변경 구간의 길이를 결정하는 동작을 도시하고 있다.
도 6은 120Hz의 제1구동주파수에서 60Hz의 제2구동주파수로 구동주파수를 변경하는 동작을 설명하고 있다.
도 7은 60Hz의 제1구동주파수에서 120Hz의 제2구동주파수로 구동주파수를 변경하는 동작을 설명하고 있다.
도 8은 제1구동주파수에서 제2구동주파수로 구동주파수를 변경할 때 주파수 변경 시작 시점에 한번에 구동주파수를 변경하는 동작을 도시하고 있다.
도 9는 주파수 변경 시작 시점에 한번에 구동주파수를 변경하는 동작에 따른 휘도 차이를 도시하고 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 표시장치의 구동방법의 흐름도이다.
도 11은 또다른 실시에에 따른 표시장치의 구동방법의 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 같은 맥락에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "상"에 또는 "아래"에 형성된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접 또는 또 다른 구성 요소를 개재하여 간접적으로 형성되는 것을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 시스템 구성도이다.

도 1을 참조하면, 실시예들이 적용되는 표시장치(100)는 표시패널(140)이 구동되도록 제어하는 타이밍 콘트롤러(110), 복수의 데이터라인과 연결된 데이터 구동부(120), 복수의 게이트라인과 연결되는 게이트 구동부(130) 및 복수의 데이터라인과 복수의 게이트라인이 매트릭스 형태로 교차되고, 그 교차지점에 화소가 정의된 표시패널(140)을 포함할 수 있다.

이때 표시패널(140)은 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기전계발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device)과 같은 평판표시장치에 사용되는 표시패널일 수 있으나, 이하 표시패널(140)을 액정표시패널로 예를 들어 설명한다.

타이밍 콘트롤러(110)는 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync), 데이터인에이블(Data Enable, DE), 클럭신호(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동부(120)와 게이트 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 제어신호는 게이트 제어신호(gate control signal, GCS)와 데이터 제어신호(data control signal, DCS)를 포함한다. 또한 타이밍 컨트롤러(110)는 시스템으로부터 입력되는 영상데이터를 샘플링한 후에 이를 재정렬하여 데이터 드라이버(120)에 공급한다.

여기서, 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)는 영상데이터(RGB)를 동기화시키기 위한 신호로서, 수직동기신호(Vsync)는 프레임을 구별하기 위한 신호로 한 프레임을 주기로 입력되며, 수평동기신호(Hsync)는 한 프레임에서 게이트라인을 구별하기 위한 신호로 한 게이트라인을 주기로 입력된다.

데이터인에이블 신호(DE)는 유효 데이터가 있는 구간을 표시하는 것으로, 화소에 데이터를 공급하는 시점을 나타낸다.

수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync), 데이터인에이블 신호(DE)는 클럭 신호(CLK)를 기준으로 동작한다.

데이터 구동부(120)는 타이밍 콘트롤러(110)의 제어 하에 디지털 영상데이터를 래치하고 그 디지털 영상데이터에 대한 아날로그 데이터전압을 발생하고 그 데이터전압을 데이터라인들(DL1 내지 DLn)에 공급한다. 예를 들어 표시패널이 액정표시패널인 경우, 데이터 구동부(120)는 타이밍 콘트롤러(110)의 제어 하에 디지털 영상데이터(RGBodd, RGBeven)를 래치하고 그 디지털 영상데이터를 극성제어신호(POL)에 응답하여 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압을 발생하고 그 데이터전압을 데이터라인들(DL1 내지 DLn)에 공급한다.

게이트 구동부(130)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 레벨 쉬프터와 게이트라인들(GL1∼GLm) 사이에 접속되는 출력 버퍼를 각각 포함하며, 대략 1 수평기간의 펄스폭을 가지는 스캔신호들을 순차적으로 출력한다.

예를 들어 표시패널(140)이 액정표시패널인 경우, 액정표시패널(140)은 두 장의 기판 사이에 액정분자들이 주입된다. 이 액정표시패널(140)의 제1기판에는 n 개의 데이터라인들(DL1∼DLn)과 m 개의 게이트라인들(GL1∼GLm)이 교차된다. 제1기판에는 n 개의 데이터라인들(DL1∼DLn)과 m 개의 게이트라인들(GL1∼GLm)의 교차 구조에 의해 액정표시패널(140)에는 매트릭스 형태로 배치된 nㅧm 개의 액정셀들(Clc)을 포함한다. 액정표시패널(140)의 제1기판에는 데이터라인들(DL1∼DLn), 게이트라인들(GL1∼GLm), TFT들, TFT에 접속된 액정셀(Clc)의 화소전극들(PXL), 및 스토리지 커패시터(Cst) 등이 형성된다.

액정표시패널(140)의 제2기판에는 블랙매트릭스 및 컬러필터가 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 제2기판에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 제1기판에 형성된다. 액정표시패널(140)의 제1기판과 제2기판 각각에는 광축이 직교하는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.

타이밍 컨트롤러(110)는 제1구간에 제1구동주파수로 표시패널(140)을 구동하고, 제2구간에 제2구동주파수로 표시패널(140)을 구동한다. 타이밍 컨트롤러(110)는 제1구간과 제2구간 사이 주파수 변경구간 동안에 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번하여 표시패널(140)를 구동하도록 제어한다.

타이밍 컨트롤러(110)는 프레임들 간 영상데이터의 변화량 또는 특정 프레임의 영상데이터의 복잡도에 따라 제1구간에 제1구동주파수로 표시패널(140)을 구동하고 제2구간에 제2구동주파수로 표시패널(140)을 구동하도록 제어할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(110)는 제1구간과 제2구간 사이 주파수 변경구간(frequency transition period) 동안에 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번하여 표시패널(140)을 구동하도록 제어한다. 다시 말해 타이밍 컨트롤러(110)는 제1구동주파수에서 제2구동주파수로 변경하는 주파수 변경 시점에 제1구동주파수에서 제2구동주파수로 한번에 변경하는 것이 아니라 주파수 변경구간 동안에 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교대로 표시패널(140)을 구동하도록 제어한다.

일반적으로 타이밍 컨트롤러(110)는 주파수 변경구간 동안 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번할 때 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 비율을 m:n(m, n은 1보다 큰 정수, m≤≤n)으로 k회(k는 1보다 큰 정수) 반복하여 표시패널(140)을 구동하도록 제어할 수 있다. 예를 들어 타이밍 컨트롤러(110)는 주파수 변경구간 동안 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번할 때 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 비율을 예를 들어 1:1 또는 1:2, 2:3 등으로 예를 들어 2회, 3회, 4회, 5회, 6회 반복하여 표시패널(140)을 구동하도록 제어할 수 있다. 더 구체적으로 타이밍 컨트롤러(110)는 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 비율 1: 2로 7회 반복하여 표시패널을 구동할 수 있다.

타이밍 컨트롤러는 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 비율을 고정하여 k회 반복하는 것이 아니라 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 비율을 변경하면서 k회 반복할 수 있다. 이때 목표 구동주파수인 제2구동주파수의 비율을 점차적으로 높일 수 있다.

타이밍 컨트롤러(110)는 주파수 변경구간 동안 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번할 때 목표 구동주파수인 제2구동주파수의 비율을 점차로 높여서 표시패널(140)을 구동하도록 제어할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(110)는 주파수 변경구간 동안 제1구동주파수와 제2구동주파수의 비율을 1:1->1:2->1:3…1:m으로 변경하면서 각각 k회 반복할 수 있다. 이때 m의 값과 k의 값에 따라 전체 주파수 변경구간의 길이가 결정된다. 전체 주파수 변경구간의 길이가 길수록 자연스러운(smooth) 영상 처리가 가능할 수 있다. 특히 고객의 화질 경향에 따라 전체 주파수 변경구간의 길이를 다르게 설정할 수 있다. 예를 들어 전술한 m의 값과 k의 값을 표시장치(100)의 제품 출하전 설정하거나, 표시장치(100)에 설정할 수 있는 옵션 기능을 부여할 수도 있다.

한편, 타이밍 컨트롤러(110)는 프레임들 간 영상데이터의 변화량 또는 특정 프레임의 영상데이터의 복잡도에 따라 주파수 변경구간의 길이를 결정할 수도 있다. 타이밍 컨트롤러(110)는 주파수 변경구간의 길이에 따라 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 회수를 결정할 수 있다. 예를 들어 타이밍 컨트롤러(110)는 프레임들 간 영상데이터의 변화량이 작은 경우 주파수 변경구간의 길이를 상대적으로 짧게 설정하고, 반대의 경우에 주파수 변경구간의 길이를 상대적으로 길게 설정하여 영상데이터의 변화량에 관계없이 동일한 화질 변화를 유도할 수 있다.

예를 들어 타이밍 컨트롤러(110)는 제1구동주파수에서 제2구동주파수로 변경할 때 제1구동주파수와 제2구동주파수의 비율을 1:1->1:2->1:3->1:4->1:5->1:6->1:7로 목표 구동주파수인 제2구동주파수의 비율을 점차로 높여서 각각 1회씩 표시패널(140)을 구동하도록 제어할 수 있다.

도 2는 도 1의 타이밍 컨트롤러의 일예의 상세도이다.

도 2를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(110)는, 시스템으로부터 전송되는 타이밍 신호(Vsync, Hsync, DE) 및 영상데이터(RGB)를 수신하는 입력부(111), 입력부(111)로부터 수신된 영상데이터를 저장하는 저장부(112) 및 영상데이터를 분석하여, 영상데이터에 따라 주파수를 변경하는 주파수 변경부(113), 변경된 주파수에 따른 영상데이터 및 제어신호를 표시패널(140)로 출력하는 출력부(114)를 포함할 수 있다.

또한 타이밍 콘트롤러(110)는 기준클럭인 제1클럭과 참조클럭인 제2클럭을 발생하는 클럭발생부(115), 입력부로부터 입력된 영상데이터 및 제어신호와 영상데이터에 따라 변경된 주파수에 따라 영상데이터 및 제어신호 중 하나를 출력하는 먹스(MUX, 115)를 추가로 포함한다. 이때 출력부(114)는 먹스(116)로부터 출력된 영상데이터 및 제어신호를 표시패널(140)로 출력한다.

표시패널(140)이 액정표시패널인 경우, 액정표시패널(140)은 전압의 차징(charging)과 유지(holding)를 반복하며 제1기판과 제2기판 사이에 위치하는 액정을 구동한다. 이때, 전압의 차징과 유지를 얼마나 자주 하느냐에 따라서 구동주파수가 정해진다. 액정표시패널(140)은 통상 60Hz(NTSC 방식)로 구동될 수 있다.

통상적으로 영상데이터의 변화량이 많은 동영상의 경우에는 매끄러운 움직임을 표현하기 위해서 60Hz 혹은 그 이상의 구동주파수를 필요로 한다. 이는 모션 블러(motion blur) 등의 측면에서 고려해도 구동주파수를 낮추기에는 제약이 많다. 하지만, 영상데이터의 변화량이 매우 적은 동영상이나 정지 영상에서는 움직임이 없이 항상 일정한 영상이므로 구동주파수를 낮출 수 있는 여지가 있다. 주파수 변경부(113)는 영상데이터 또는 이미지를 분석하고 이에 맞게 구동주파수를 조정할 수 있다.

도 3은 주파수 변경부(113)의 블록도이다. 도 4는 구동주파수를 변경하는 동작을 설명하고 있다.

도 3을 참조하면, 일예로, 주파수 변경부(113)는 인접 프레임들, 예를 들어 N-L번째 프레임(L는 0보다 큰 정수) 내지 N번째 프레임(N는 1보다 큰 정수) 사이 영상데이터의 변화량에 따라 특정 N+1번째 프레임의 구동주파수를 변경할 수 있다. 다른 예로 주파수 변경부(113)는 특정 N+1번째 프레임 내 영상데이터의 복잡도에 따라 특정 N+1번째 프레임의 구동주파수를 변경할 수 있다.

주파수 변경부(113)는 소프트웨어 또는 하드웨어, 이들의 결합의 구동주파수 가변 알고리즘 블록을 포함하고, 이 구동주파수 가변 알고리즘 블록이 인접 프레임들 간 영상데이터의 변화량 및/또는 특정 프레임 내 영상데이터의 복잡도에 따라 특정 프레임의 제1구동주파수를 제2구동주파수로 변경하는 구동주파수 제어신호를 출력할 수 있다.

도 4를 참조하면, 주파수 변경부(113)는 인접 프레임들 간 영상데이터의 변화량 및/또는 특정 프레임 내 영상데이터의 복잡도에 따라 제1구간에 제1구동주파수로 표시패널(140)을 구동하는 구동주파수 제어신호를 발생한다. 주파수 변경부(113)는 인접 프레임들 간 영상데이터의 변화량 및/또는 특정 프레임 내 영상데이터의 복잡도에 따라 제2구간에 제2구동주파수로 표시패널을 구동하는 구동주파수 제어신호를 발생한다. 타이밍 컨트롤러(110)는 제1구간과 제2구간 사이 주파수 변경구간(frequency transition period) 동안에 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번하여 표시패널(140)를 구동하는 구동주파수 제어신호를 발생한다.

주파수 변경부(113)는 주파수 변경구간 동안 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번할 때 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 비율을 m:n(m, n은 1보다 큰 정수, m≤≤n)으로 k회(k는 1보다 큰 정수) 반복하여 표시패널(140)을 구동하도록 구동주파수 제어신호를 발생한다. 예를 들어 주파수 변경부(113)는 주파수 변경구간 동안 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번할 때 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 비율을 예를 들어 1:1 또는 1:2, 2:3 등으로 예를 들어 2회, 3회, 4회, 5회, 6회 반복하여 표시패널(140)을 구동하는 구동주파수 제어신호를 발생한다.

더 구체적으로 주파수 변환부(113)는 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 비율 1: 2로 7회 반복하여 표시패널을 구동하는 구동주파수 제어신호를 발생한다.

주파수 변경부(113)는 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 비율을 고정하여 k회 반복하는 것이 아니라 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 비율을 변경하면서 k회 반복하는 구동주파수 제어신호를 발생할 수 있다. 이때 목표 구동주파수인 제2구동주파수의 비율을 점차적으로 높일 수 있다.

목표 구동주파수인 제2구동주파수의 비율을 점차적으로 높이므로, 표시장치에서 휘도를 자연스럽게 변화하여 깜빡임을 개선할 수 있다.

주파수 변경부(113)는 주파수 변경구간 동안 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번할 때 목표 구동주파수인 제2구동주파수의 비율을 점차로 높여서 표시패널(140)을 구동하는 구동주파수 제어신호를 발생한다. 주파수 변경부(113)는 주파수 변경구간 동안 제1구동주파수와 제2구동주파수의 비율을 1:1->1:2->1:3…1:m으로 변경하면서 각각 k회 반복하는 주파수 제어신호를 발생할 수 있다.

이때 m의 값과 k의 값에 따라 전체 주파수 변경구간의 길이가 결정된다. 전체 주파수 변경구간의 길이가 길수록 자연스러운(smooth) 영상 처리가 가능할 수 있다. 특히 고객의 화질 경향에 따라 전체 주파수 변경구간의 길이를 다르게 설정할 수 있다. 예를 들어 전술한 m의 값과 k의 값을 표시장치(100)의 제품 출하전 설정하거나, 표시장치(100)에 설정할 수 있는 옵션 기능을 부여할 수도 있다.

도 5는 영상데이터의 변화량이나 복잡도에 따라 주파수 변경 구간의 길이를 결정하는 동작을 도시하고 있다.

도 5를 참조하면, 주파수 변경부(113)는 프레임들 간 영상데이터의 변화량 또는 특정 프레임의 영상데이터의 복잡도에 따라 주파수 변경구간의 길이를 결정할 수도 있다. 주파수 변경부(113)는 주파수 변경구간의 길이에 따라 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 회수를 결정할 수 있다. 예를 들어 주파수 변경부(113)는 프레임들 간 영상데이터의 변화량이 작은 경우 주파수 변경구간의 길이를 상대적으로 짧게 설정하고, 반대의 경우에 주파수 변경구간의 길이를 상대적으로 길게 설정하여 영상데이터의 변화량에 관계없이 동일한 화질 변화를 유도할 수 있다.

예를 들어 주파수 변경부(113)는 제1구동주파수에서 제2구동주파수로 변경할 때 제1구동주파수와 제2구동주파수의 비율을 1:1->1:2->1:3->1:4->1:5->1:6->1:7로 목표 구동주파수인 제2구동주파수의 비율을 점차로 높여서 각각 1회씩 표시패널(140)을 구동하도록 제어할 수 있다.

도 6은 120Hz의 제1구동주파수에서 60Hz의 제2구동주파수로 구동주파수를 변경하는 동작을 설명하고 있다. 도 7은 60Hz의 제1구동주파수에서 120Hz의 제2구동주파수로 구동주파수를 변경하는 동작을 설명하고 있다.

도 6을 참조하면, 120Hz의 제1구동주파수에서 60Hz의 제2구동주파수로 구동주파수를 변경할 때 주파수 변경 시작 시점에 한번에 구동주파수를 120Hz에서 60Hz로 변경하지 않고, 120Hz/60Hz 교번 비율은 1:1->1:2->1:3->1:4->1:5->1:6->1:7로 변경하여 목표 구동주파수인 60Hz 주파수의 구동 비율을 높혀 준다.

도 7을 참조하면, 60Hz의 제1구동주파수에서 120Hz의 제2구동주파수로 구동주파수를 변경할 때 주파수 변경 시작 시점에 한번에 구동주파수를 60Hz에서 120Hz로 변경하지 않고, 120Hz/60Hz 교번 비율은 1:1->1:2->1:3->1:4->1:5->1:6->1:7로 변경하여 목표 구동주파수인 120Hz 주파수의 구동 비율을 높혀 준다.

도 8은 제1구동주파수에서 제2구동주파수로 구동주파수를 변경할 때 주파수 변경 시작 시점에 한번에 구동주파수를 변경하는 동작을 도시하고 있다. 도 9는 주파수 변경 시작 시점에 한번에 구동주파수를 변경하는 동작에 따른 휘도 차이를 도시하고 있다.

도 8에 도시한 바와 같이 입력된 영상데이터를 분석하여 동영상에서는 예를 들어 120Hz로 표시패널을 구동하고, 정지영상에서는 예를 들어 60Hz로 표시패널을 구동하면 동영상 반응시간(moving picture response time, MPRT)이 중요하지 않은 패턴에서 불필요한 120Hz로 표시패널을 구동을 하지 않게 됨으로 소비전력을 최소화하고 구동 회로의 온도를 저감할 수 있다. 아울러 동영상 반응시간(MPRT)이 중요하지 않은 느린 동영상도 예를 들어 60Hz로 표시패널을 구동할 수 있다.

도 9에 도시한 바와 같이 동일한 표시패널에 60Hz와 120Hz로 구동하면 60Hz와 120Hz 각각의 그레이 스케일(Gray scale)을 측정해 보면 그레이 스케링(Gray scale)이 다름을 알 수 있다.

이러한 그레이 스케링의 차이로 인해 60Hz와 120Hz 두개의 구동주파수로 변경되는 시점(도 8에 도시한 주파수 변경 시점)에 휘도차가 발생한다. 구체적으로 표시패널이 액정표시패널일 경우 60Hz/120Hz의 화소 차징 및 홀딩 특성에 따라서 그레이 스케일의 차이로 인해 휘도차가 발생할 수 있다.

동일한 표시패널에서 표시패널에 인가되는 차징 타이밍, 감마전압, 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL) 등 표시패널의 구동을 위한 설정값이 동일할 때는 구동주파수가 120Hz일 때의 휘도가 구동주파수가 60Hz 휘도보다 높다.

따라서, 현재 60Hz/120Hz 주파수 상호 변환 구동 시 구동주파수 변경 판단에 따라 바로 구동주파수가 변함에 따라 휘도 변화가 생겨 화면 깜빡임이 발생하며, 화질 특성의 저하를 야기시킬 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 제1구동주파수에서 제2구동주파수로 구동주파수를 변경할 때 주파수 변경 시작 시점에 한번에 구동주파수를 변경하지 않고, 주파수 변경 구간을 갖고 이 주파수 변경 구간 동안 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번하므로 주파수 랜더링(rendering)을 통해서 휘도 차이에 의한 깜빡임을 취소화할 수 있다. 특히 주파수 변경 구간 동안 목표 구동주파수의 비율을 점점 높이는 방향으로 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 비율을 조정하므로 휘도를 더욱 자연스럽게 변화하여 깜빡임을 개선할 수 있다.

도 2을 다시 참조하면, 클럭 발생부(115)는 주파수 변경부(113)으로부터 구동주파수 제어신호에 따라 제1클럭과 제2클럭을 발생한 후 제1클럭을 저장부(112)와 출력부(114)로 출력할 수 있다. 제1클럭을 수신한 저장부(112)는 제1클럭에 대응하여 변경된 수직/수평동기신호들(V'sync, H'sync)와 데이터인에이블(DE'), 영상데이터(R'G'B')를 먹스(116)로 출력한다. 또한 먹스(116)는 저장부(112)로부터 수직/수평동기신호들(V'sync, H'sync)와 데이터인에이블(DE'), 영상데이터(R'G'B')를 입력받는다.

먹스(116)는 입력부(111)로부터 외부 시스템으로부터 수신한 수직/수평동기신호들(Vsync, Hsync)와 데이터인에이블(DE), 영상데이터(RGB)을 입력받는다. 한편 클럭 발생부(115)는, 프로그래밍에 사용되는 제2클럭을 입력부(111)로 출력할 수 있다.

먹스(116)는 선택신호에 따라 입력부(111)로부터의 수직/수평동기신호들(Vsync, Hsync)와 데이터인에이블(DE), 영상데이터(RGB) 또는 저장부(112)로부터의 변경된 수직/수평동기신호들(V'sync, H'sync)와 데이터인에이블(DE'), 영상데이터(R'G'B') 중 하나를 선택하여 출력한다. 이때 선택신호는 주파수 변경부(113) 또는 외부 시스템으로부터 발생되어 먹스(116)에 입력될 수 있다.

출력부(114)는 주파수 변경부(113)에 의해 변경된 구동주파수에 따라 재정렬된 영상데이터(R'G'B') 및 제어신호를 표시패널(140)로 출력하여, 변경된 구동주파수로 표시패널(140)이 구동되도록 한다. 제어신호는 전술한 바와 같이 게이트 제어신호(gate control signal, GCS)와 데이터 제어신호(data control signal, DCS)를 포함한다.

출력부(114)는 변경된 구동주파수에 따라 각종 제어신호들을 생성하여 게이트 구동부(130) 및 데이터 구동부(120)로 이 제어신호들을 출력할 수 있다.

도 10은 다른 실시예에 따른 표시장치의 구동방법의 흐름도이다. 도 11은 또다른 실시에에 따른 표시장치의 구동방법의 흐름도이다.

도 1 및 도 10을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구동방법(200)은 제1구간에 제1구동주파수로 표시패널(140)을 구동하는 제1구동단계(S210), 제1구간 이후의 주파수 변경구간 동안에 제1구동주파수와 제1구동주파수와 다른 제2구동주파수를 교번하여 표시패널(140)을 구동하는 주파수 변경 단계(S220) 및 제2구간에 제2구동주파수로 표시패널(140)을 구동하는 제2구동단계(S230)를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 11을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구동방법(300)은 제1구동단계(S210), 주파수 변경 단계(S220), 제2구동단계(S230)과 함께 결정단계(S310)를 포함할 수 있다.

결정단계(S310)에서 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 프레임들 간 영상데이터의 변화량 또는 특정 프레임의 영상데이터의 복잡도에 따라 제1구간에 제1구동주파수로 표시패널을 구동하고 제2구간에 제2구동주파수로 표시패널을 구동하는 것을 결정할 수 있다.

결정단계(S310)는 주파수 변경단계(S220), 제2구동단계(S230)보다 앞서서 수행되나, 제1구동단계(S210) 중에 수행될 수도 있고 제1구동단계(S210) 직후에 수행될 수도 있다.

결정단계(S310)에서, 주파수 변경구간 동안 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번할 때 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 비율을 m:n(n은 1보다 큰 정수)으로 k회 반복하는 것을 결정할 수 있다.

결정단계(S310)에서, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 주파수 변경구간 동안 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번할 때 제2구동주파수의 비율을 높일 수 있다.

결정단계(S310)에서, 도 5에 도시한 바와 같이 프레임들 간 영상데이터의 변화량 또는 특정 프레임의 영상데이터의 복잡도에 따라 주파수 변경구간의 길이를 결정할 수 있다. 주파수 변경구간의 길이에 따라 제1구동주파수와 제2구동주파수의 교번 회수를 결정할 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조하여 설명한 실시예들에 따른 표시장치의 구동방법(200, 300)은 도 1을 참조하여 설명한 표시장치의 어떠한 구성요소에 의해 실행될 수 있다. 예를 들어 실시예들에 따른 표시장치의 구동방법(200, 300)은 도 2 내지 도 4을 참조하여 설명한 타이밍 컨트롤러(110)에서 실행될 수도 있고 본 명세서에서 기재하거나 기재하지 않은 다른 구성요소에서 수행될 수도 있다.

전술한 실시예들에 따른 표시장치 및 그 구동방법은 영상데이터에 따라 변경된 구동주파수로 표시패널이 구동되므로 전체적으로 소비전력을 최소화하고 구동 회로의 온도를 저감할 수 있는 효과가 있다.

또한 전술한 실시예들에 따른 표시장치 및 그 구동방법은 구동주파수 변경시 주파수 변경 구간 동안 구동주파수들을 교번하므로 주파수 랜더링(rendering)을 통해서 휘도 차이에 의한 깜빡임을 취소화할 수 있는 효과가 있다.

또한 전술한 실시예들에 따른 표시장치 및 그 구동방법은 주파수 변경 구간 동안 목표 구동주파수의 비율을 점점 높이는 방향으로 구동주파수들의 교번 비율을 조정하므로 휘도를 자연스럽게 변화하여 깜빡임을 개선할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

복수의 데이터라인과 복수의 게이트라인이 매트릭스 형태로 교차되고, 그 교차지점에 화소가 정의된 표시패널;
상기 복수의 데이터라인과 연결된 데이터구동부;
상기 복수의 게이트라인과 연결되는 게이트구동부; 및
제1구간에 제1구동주파수로 상기 표시패널을 구동하고, 제2구간에 제2구동주파수로 상기 표시패널을 구동하고, 상기 제1구간과 상기 제2구간 사이 주파수 변경구간 동안에 상기 제1구동주파수와 상기 제2구동주파수를 교번하여 상기 표시패널을 구동하도록 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는 프레임들 간 영상데이터의 변화량 또는 특정 프레임의 상기 영상데이터의 복잡도에 따라 상기 제1구간에 상기 제1구동주파수로 상기 표시패널을 구동하고 상기 제2구간에 상기 제2구동주파수로 상기 표시패널을 구동하도록 제어하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 주파수 변경구간 동안 상기 제1구동주파수와 상기 제2구동주파수를 교번할 때 상기 제1구동주파수와 상기 제2구동주파수의 교번 비율을 m:n(n은 1보다 큰 정수)으로 k회 반복하여 상기 표시패널을 구동하도록 제어하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 주파수 변경구간 동안 상기 제1구동주파수와 상기 제2구동주파수를 교번할 때 상기 제2구동주파수의 비율을 높여서 상기 표시패널을 구동하도록 제어하는 표시장치.
제2항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 프레임들 간 상기 영상데이터의 변화량 또는 상기 특정 프레임의 상기 영상데이터의 복잡도에 따라 상기 주파수 변경구간의 길이를 결정하는 표시장치.
제5항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 주파수 변경구간의 길이에 따라 상기 제1구동주파수와 상기 제2구동주파수의 교번 회수를 결정하는 표시장치.
제1구간에 제1구동주파수로 표시패널을 구동하는 제1구동단계;
상기 제1구간 이후의 주파수 변경구간 동안에 상기 제1구동주파수와 제2구동주파수를 교번하여 상기 표시패널을 구동하는 주파수 변경 단계; 및
상기 제2구간에 상기 제2구동주파수로 상기 표시패널을 구동하는 제2구동단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
제7항에 있어서,
프레임들 간 영상데이터의 변화량 또는 특정 프레임의 상기 영상데이터의 복잡도에 따라 상기 제1구간에 상기 제1구동주파수로 상기 표시패널을 구동하고 상기 제2구간에 상기 제2구동주파수로 상기 표시패널을 구동하는 것을 결정하는 결정단계를 추가로 포함하는 표시장치의 구동방법.
제8항에 있어서,
상기 결정단계에서, 상기 주파수 변경구간 동안 상기 제1구동주파수와 상기 제2구동주파수를 교번할 때 상기 제1구동주파수와 상기 제2구동주파수의 교번 비율을 m:n(n은 1보다 큰 정수)으로 k회 반복하는 것을 결정하는 표시장치의 구동방법.
제8항에 있어서,
상기 결정단계에서, 상기 주파수 변경구간 동안 상기 제1구동주파수와 상기 제2구동주파수를 교번할 때 상기 제2구동주파수의 비율을 높이는 표시장치의 구동방법.
제8항에 있어서,
상기 결정단계에서, 상기 프레임들 간 상기 영상데이터의 변화량 또는 상기 특정 프레임의 상기 영상데이터의 복잡도에 따라 상기 주파수 변경구간의 길이를 결정하는 표시장치의 구동방법.
제11항에 있어서,
상기 주파수 변경구간의 길이에 따라 상기 제1구동주파수와 상기 제2구동주파수의 교번 회수를 결정하는 표시장치의 구동방법.