KR20170080777A - Liquid crystal display device and driving method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치와 그 구동 방법에 관한 것이다. 이 액정표시장치는 미리 설정된 발열 코스트 모델링의 인덱스와 가중치 설정값을 이용하여 소스 드라이브 IC의 온도를 예측하고 이를 바탕으로 입력 데이터에 곱해지는 게인을 조정하고 상기 소스 드라이브 IC의 인버전의 페이즈를 변경함으로써 소스 드라이브 IC의 온도를 적정 온도로 관리할 수 있다. The present invention relates to a liquid crystal display and a driving method thereof. This liquid crystal display device predicts the temperature of the source drive IC by using the preset heat generation cost modeling index and the weight setting value, adjusts the gain multiplied by the input data based on this, and changes the inversion phase of the source drive IC So that the temperature of the source drive IC can be managed at an appropriate temperature.

Description

액정표시장치와 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a liquid crystal display (LCD)

본 발명은 영상 데이터 분석 결과와 데이터 전압의 인버젼 방법을 고려하여 소스 드라이브 집적회로(Integrated Circuit 이하, "IC"라 함)의 온도를 예측하여 이를 바탕으로 소스 드라이브 IC의 온도를 적정 온도로 관리하는 액정표시장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.The present invention predicts the temperature of a source drive integrated circuit (hereinafter referred to as "IC") in consideration of an image data analysis result and an inversion method of a data voltage, And a method of driving the liquid crystal display device.

액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 유기 발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display : 이하 “OLED 표시장치”라 함) 등 각종 평판 표시장치가 시판되고 있다. 액정표시장치는 액정 분자에 인가되는 전계를 데이터 전압에 따라 제어하여 화상을 표시한다. 액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식의 표시장치에는 픽셀 마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)가 배치되어 있다. Various flat panel display devices such as a liquid crystal display (LCD) device and an organic light emitting diode (OLED) display device are commercially available. A liquid crystal display device displays an image by controlling an electric field applied to liquid crystal molecules in accordance with a data voltage. A thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") is arranged for each pixel in a display device of an active matrix (Active Matrix) method.

액정표시장치의 픽셀들은 컬러 구현을 위하여 적색(Red : R), 녹색(Green : G) 및 청색(Blue : B)의 서브 픽셀들로 나뉘어진다. 액정표시장치는 직류 잔상을 줄이고 액정의 열화를 방지하기 위하여 이웃하는 서브 픽셀들(sub-pixel)에 충전되는 데이터전압의 극성을 서로 상반되게 하고 데이터전압의 극성을 주기적으로 반전시키는 인버젼 방식으로 구동되고 있다. 대부분의 액정표시장치에는 수평 및 수직 1 도트 인버젼 방식이나, 수평 1 도트 및 수직 2 도트 인버젼 방식이 적용되고 있다. 1 도트(dot)는 1 서브 픽셀을 의미한다.Pixels of a liquid crystal display are divided into red (R), green (G) and blue (B) subpixels for color implementation. The liquid crystal display device is an inversion type in which polarities of data voltages charged in neighboring sub-pixels are reversed and the polarities of data voltages are periodically inverted in order to reduce direct current residual images and prevent deterioration of liquid crystal Is being driven. In most liquid crystal displays, a version system with one horizontal and vertical dots and a version system with one vertical dot and two vertical dots are applied. One dot means one sub-pixel.

액정표시장치는 표시패널의 데이터라인들에 데이터전압을 공급하기 위한 다수의 소스 드라이브 집적회로(Integrated Circuit, D-IC), 표시패널의 게이트라인들(또는 스캔 라인들)에 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 순차적으로 공급하기 위한 다수의 게이트 드라이브 IC, 및 드라이브 IC들을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러 등을 구비한다. The liquid crystal display device includes a plurality of source drive integrated circuits (D-ICs) for supplying data voltages to the data lines of the display panel, gate pulses (or scan pulses) applied to gate lines (or scan lines) Pulses) sequentially, and a timing controller for controlling the drive ICs, and the like.

액정표시장치의 해상도가 높아지고 구동 주파수가 높아지고 있다. 이러한 추세에 따라, 소스 드라이브 IC(D-IC)가 고속 구동하게 되어 IC의 발열 문제가 심각하게 대두되고 있다. 소스 드라이브 IC(D-IC)가 적정 온도 이상으로 발열하면 IC가 오동작하거나 손상될 수 있다. 종래 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도를 제어하는 방법으로, IC 패키지의 방열 설계, IC 회로의 방열 구조 설계, 디스플레이 모듈과 세트 구조의 방열 구조 설계를 적용하고 있으나 IC 비용 상승이 초래되고 있다.The resolution of the liquid crystal display device is increased and the driving frequency is increasing. According to this tendency, the source drive IC (D-IC) is driven at a high speed, and a problem of heat generation of the IC is seriously arising. If the source drive IC (D-IC) generates heat above its proper temperature, the IC may malfunction or be damaged. The heat dissipation design of the IC package, the heat dissipation structure design of the IC circuit, and the heat dissipation structure design of the display module and the set structure are applied as a method of controlling the temperature of the conventional source drive IC (D-IC) .

본 발명은 소스 드라이브 IC의 온도를 적정 수준으로 관리할 수 있는 액정표시장치와 그 구동 방법을 제공한다.The present invention provides a liquid crystal display device capable of managing the temperature of a source drive IC at an appropriate level and a driving method thereof.

본 발명의 액정표시장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고, 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 표시패널, 수신된 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들에 공급하는 하나 이상의 소스 드라이브 IC, 및 상기 표시패널의 픽셀 연결 구조를 정의한 제1 인덱스, 데이터의 극성을 제어하는 인버전의 페이즈(phase)를 정의한 제2 인덱스, 데이터의 레벨에 따라 설정된 제1 가중치 및 상기 데이터의 트랜지션 크기에 따라 설정된 제2 가중치, 및 상기 소스 드라이브 IC의 트랜지션 구동에 따른 제3 가중치를 이용하여 예측된 상기 소스 드라이브 IC의 온도를 바탕으로 입력 데이터에 곱해지는 게인을 조정하고 상기 소스 드라이브 IC의 인버전의 페이즈를 변경하는 온도 제어부를 포함한다. The liquid crystal display of the present invention includes a display panel in which data lines and gate lines are crossed, pixels are arranged in a matrix form, one or more source drive ICs that convert received data into data voltages and supply the data voltages to the data lines, A first index defining a pixel connection structure of the display panel, a second index defining an inversion phase controlling polarity of data, a first weight set according to a level of data, and a transition size of the data The second weight, and the third weight according to the transition drive of the source drive IC, and adjusts the gain multiplied by the input data based on the temperature of the source drive IC, And a temperature control unit for changing the temperature.

상기 온도 제어부는 상기 인덱스들과 상기 가중치를 저장하는 메모리와, 상기 인덱스들과 상기 가중치들을 이용하여 상기 소스 드라이브 IC의 온도를 예측하여 미리 설정된 온도 이상으로 상기 소스 드라이브 IC의 온도가 높아질 때, 인버전의 페이즈(phase)를 바꾸거나, 상기 게인을 현재 값 보다 더 낮추는 로직 회로를 포함한다. Wherein the temperature control unit includes a memory for storing the indices and the weight value, and a controller for estimating a temperature of the source drive IC by using the indices and the weights, and when the temperature of the source drive IC becomes higher than a predetermined temperature, And a logic circuit that alters the phase of the version or makes the gain lower than the current value.

상기 온도 제어부는 상기 입력 데이터, 상기 인덱스들과 상기 가중치들을 입력 받아, 각 인버전의 페이즈에 따른 상기 입력 데이터의 레벨에 대한 제1 발열 코스트(cost)와 상기 입력 데이터의 트랜지션 크기에 따른 제2 발열 코스트를 계산한다. 상기 온도 제어부는 상기 소스 드라이브 IC의 채널별로 상기 제1 발열 코스트와 상기 제2 발열 코스트의 합을 인버전의 페이즈별로 분리하여 누적하여 발열 코스트의 채널별 누적값을 얻는다. 상기 온도 제어부는 상기 소스 드라이브 IC의 채널들 각각에서 얻어진 채널별 누적값을 상기 소스 드라이브 IC가 담당하는 픽셀 어레이 영역 내에서 더하여 발열 코스트 총합을 계산하고, 상기 인버전의 페이즈별로 분리된 상기 소스 드라이브 IC의 발열 코스트 총합 중에서 최소값을 갖는 인버전의 페이즈로 상기 데이터의 극성을 제어한다. 상기 온도 제어부는 상기 발열 코스트 총합들 중에서 최대값을 미리 설정된 문턱값과 비교하여 그 비교 결과에 따라 상기 게인을 조정한다. The temperature control unit receives the input data, the indices, and the weight values, and calculates a first heating cost for a level of the input data according to each inversion phase, and a second heating cost for a transition size of the input data, Calculate the heating cost. The temperature controller divides the sum of the first heat generation cost and the second heat generation cost for each channel of the source drive IC by inversion phases to accumulate the heat generation cost for each channel. Wherein the temperature control unit adds the cumulative value for each channel obtained in each channel of the source drive IC in the pixel array region occupied by the source drive IC to calculate the sum of the heat generation costs, And controls the polarity of the data in an inversion phase having a minimum value among the total heat generation cost of the IC. The temperature controller compares a maximum value among the total heat generation coefficients with a preset threshold value, and adjusts the gain according to the comparison result.

상기 게인은 0~1 사이의 값을 가진다. 상기 게인은 상기 발열 코스트 총합의 최대값이 상기 문턱값 이하일 때 1에 가까운 값을 가지는 반면, 상기 발열 코스트 총합의 최대값이 상기 문턱값 보다 클 때 1 보다 낮은 값으로 조정된다. The gain has a value between 0 and 1. The gain is adjusted to a value less than 1 when the maximum value of the total heat generation cost is less than the threshold value while the maximum value of the total heat generation cost is less than 1 when the maximum value is less than the threshold value.

상기 소스 드라이브 IC의 트랜지션 구동은 차지 쉐어링 구동과 HVDD 구동을 포함한다. 상기 제3 가중치는 상기 차지 쉐어링 구동과 상기 HVDD 구동에서 서로 다른 값으로 설정된다. The transition drive of the source drive IC includes charge sharing drive and HVDD drive. The third weight is set to a different value in the charge sharing drive and the HVDD drive.

상기 액정표시장치의 구동 방법은 표시패널의 픽셀 연결 구조를 정의한 제1 인덱스, 데이터의 극성을 제어하는 인버전의 페이즈를 정의한 제2 인덱스, 데이터의 레벨에 따라 설정된 제1 가중치 및 상기 데이터의 트랜지션 크기에 따라 설정된 제2 가중치, 및 상기 소스 드라이브 IC의 트랜지션 구동에 따른 제3 가중치를 설정하는 단계와, 상기 인덱스들과 상기 가중치를 이용하여 표시패널의 데이터 라인들을 구동하기 위한 소스 드라이브 IC의 온도를 예측하고, 상기 소스 드라이브 IC의 온도 예측 결과를 바탕으로 게인을 조정하는 단계와, 상기 게인을 입력 데이터에 곱하여 상기 소스 드라이브 IC로 전송될 데이터를 변조하는 단계를 포함한다.The driving method of the liquid crystal display device includes a first index defining a pixel connection structure of a display panel, a second index defining an inversion phase controlling polarity of data, a first weight set according to a level of data, Setting a first weight according to a size of the source drive IC and a third weight corresponding to a transition drive of the source drive IC; setting a temperature of the source drive IC for driving the data lines of the display panel using the indexes and the weight; And adjusting the gain based on the temperature prediction result of the source drive IC, and modulating the data to be transmitted to the source drive IC by multiplying the gain by the input data.

본 발명은 미리 설정된 발열 코스트 모델링에서 설정된 인덱스들과 가중치를 바탕으로 소스 드라이브 IC의 온도를 예측하고, 온도 예측 결과에 따라 인버전의 페이즈와 입력 데이터를 변조함으로써 소스 드라이브 IC의 온도를 적정 수준으로 관리할 수 있다. According to the present invention, the temperature of the source drive IC is predicted based on the indexes and the weights set in the preset heat generation cost modeling, the inversion phase and the input data are modulated according to the temperature prediction result, Can be managed.

본 발명은 소스 드라이브 IC의 방열을 온도 제어부에 의해 실행되는 알고리즘으로 관리하므로, 방열 설계로 추가되는 기구물이 필요 없으므로 방열 설계 기구물에 따른 비용을 절감할 수 있다. 또한, 온도 제어부는 액정의 응답 특성 개선을 위한 과구동 회로(over-driving circuit)와 하드웨어 리소스를 공유할 수 있으므로 하드웨어 리소스 추가가 거의 없다.Since the heat dissipation of the source drive IC is managed by an algorithm executed by the temperature control unit, the present invention eliminates the need for a mechanism to be added to the heat dissipation design, thereby reducing the cost of the heat dissipation design equipment. Also, since the temperature control unit can share the hardware resources with the over-driving circuit for improving the response characteristic of the liquid crystal, there is almost no addition of hardware resources.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 블록도이다.
도 2 내지 도 4는 다양한 표시패널의 구조를 보여 주는 도면들이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소스 드라이브 IC의 온도 제어 방법의 원리를 보여 주는 도면이다.
도 6은 차지 쉐어링 원리를 보여 주는 도면이다.
도 7은 HVDD 구동 원리를 보여 주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소스 드라이브 IC의 온도 제어 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 9는 인버전의 페이즈 시프트에 따라 데이터의 트랜지션 레벨이 달라지는 예를 보여 주는 도면이다.
도 10 및 도 11은 픽셀 연결 구조에 관한 인덱스의 일 예를 보여 주는 도면들이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 온도 제어 방법의 일 예를 보여 주는 도면들이다.
1 is a block diagram showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are views showing the structure of various display panels.
5 is a view illustrating a principle of a temperature control method of a source drive IC according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing the principle of charge sharing.
7 is a view showing the principle of driving the HVDD.
8 is a flowchart illustrating a method of controlling a temperature of a source drive IC according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram showing an example in which the transition level of data varies according to an in-phase shift of a phase.
FIGS. 10 and 11 are views showing an example of an index relating to a pixel connection structure.
12 and 13 are views showing an example of a temperature control method according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 표시장치는 소스 드라이브 IC(D-IC)들을 포함하는 표시장치 예를 들어, 액정표시장치(LCD), OLED 표시장치 등의 평판 표시장치로 구현될 수 있다. The display device of the present invention can be implemented as a display device including source drive ICs (D-ICs), for example, a flat panel display device such as a liquid crystal display (LCD), an OLED display, and the like.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 블록도이다. 도 2 내지 도 4는 다양한 표시패널의 구조를 보여 주는 도면들이다. 1 is a block diagram showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. 2 to 4 are views showing the structure of various display panels.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 표시패널(100), 타이밍 콘트롤러(101), 데이터 구동부(102), 및 게이트 구동부(103)를 구비한다. 1 to 4, a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention includes a display panel 100, a timing controller 101, a data driver 102, and a gate driver 103.

표시패널(100)는 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 다양한 액정 모드로 구현될 수 있다. 이 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. The display panel 100 may be implemented in various known liquid crystal modes such as TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Alignment) mode, IPS (In Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) mode. This liquid crystal display device can be implemented in any form such as a transmissive liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device, and a reflective liquid crystal display device. In a transmissive liquid crystal display device and a transflective liquid crystal display device, a backlight unit is required. The backlight unit may be implemented as a direct type backlight unit or an edge type backlight unit.

표시패널(100)은 두 장의 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 표시패널은 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(B)로 나뉘어지고, 도 3과 같이 백색 서브 픽셀(W)을 더 포함할 수 있다. 서브 픽셀들 각각은 액정셀들(Clc)을 포함한다. The display panel 100 includes a liquid crystal layer formed between two substrates. The display panel includes pixels arranged in a matrix form by an intersection structure of the data lines DL and the gate lines GL. Each of the pixels is divided into a red subpixel R, a green subpixel G and a blue subpixel B and may further include a white subpixel W as shown in FIG. Each of the subpixels includes liquid crystal cells Clc.

표시패널(100)의 하부 기판에는 TFT 어레이가 형성된다. TFT 어레이는 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차부에 형성된 액정셀들(Clc), 액정셀들의 픽셀전극(11)에 접속된 TFT들, 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. TFT 어레이는 도 2 내지 도 4와 같이 다양한 형태로 구현될 수 있다. 액정셀들(Clc)은 TFT에 접속되어 픽셀전극들(11)과 공통전극(12) 사이의 전계에 의해 구동된다. 표시패널(100)의 상부 기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등을 포함한 컬러 필터 어레이가 형성된다. 표시패널(100)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. On the lower substrate of the display panel 100, a TFT array is formed. The TFT array includes liquid crystal cells Clc formed at the intersections of the data lines DL and the gate lines GL, TFTs connected to the pixel electrodes 11 of the liquid crystal cells, and storage capacitors Cst do. The TFT array may be implemented in various forms as shown in FIGS. The liquid crystal cells Clc are connected to the TFT and driven by the electric field between the pixel electrodes 11 and the common electrode 12. [ On the upper substrate of the display panel 100, a color filter array including a black matrix, a color filter, and the like is formed. On the upper substrate and the lower substrate of the display panel 100, a polarizing plate is attached and an alignment film for setting a pre-tilt angle of the liquid crystal is formed.

타이밍 콘트롤러(Timing controller, TCON)(101)는 호스트 시스템(Host system, HOST)(104)로부터 입력된 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동부(102)으로 전송한다. 타이밍 콘트롤러(101)는 시스템 보드(104)로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 입력 받는다. 타이밍 콘트롤러(101)는 타이밍신호를 바탕으로 데이터 구동부(102)와 게이트 구동부(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들(SDC, GDC)을 발생한다. A timing controller (TCON) 101 transmits digital video data RGB of an input image input from a host system (HOST) 104 to the data driver 102. The timing controller 101 receives timing signals such as a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a data enable signal DE and a clock CLK from the system board 104. The timing controller 101 generates timing control signals SDC and GDC for controlling the operation timings of the data driver 102 and the gate driver 103 based on the timing signals.

게이트 타이밍 제어신호(GDC)는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 시프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블신호(GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동부(103)를 구성하는 게이트 드라이브 IC의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 시프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 펄스의 시프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이브 IC들의 출력 타이밍을 제어한다. The gate timing control signal GDC includes a gate start pulse GSP, a gate shift clock GSC, a gate output enable signal GOE, and the like. The gate start pulse GSP controls the operation start timing of the gate drive IC constituting the gate driver 103. [ The gate shift clock GSC controls the shift timing of the gate pulse by a clock signal commonly input to the gate drive ICs. The gate output enable signal GOE controls the output timing of the gate drive ICs.

데이터 타이밍 제어신호(SDC)는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 샘플링 클럭(SSC), 극성제어신호(POL), 및 소스 출력 인에이블신호(SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(102)를 구성하는 소스 드라이브 IC들(D-IC)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이브 IC들(D-IC) 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동부(102)의 출력 타이밍을 제어한다. 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다. 극성제어신호(POL)는 픽셀들에 공급되는 데이터 전압의 극성을 제어한다. The data timing control signal SDC includes a source start pulse SSP, a source sampling clock SSC, a polarity control signal POL, and a source output enable signal SOE. The source start pulse SSP controls the data sampling start timing of the source drive ICs (D-IC) constituting the data driver 102. The source sampling clock SSC is a clock signal for controlling the sampling timing of data in each of the source drive ICs (D-IC). The source output enable signal SOE controls the output timing of the data driver 102. The source start pulse SSP and the source sampling clock SSC may be omitted. The polarity control signal POL controls the polarity of the data voltage supplied to the pixels.

타이밍 콘트롤러(101)는 온도 제어부(200)를 포함한다. 온도 제어부(200)는 미리 설정된 발열 코스트(cost) 모델링을 이용하여 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도를 예측하여 인버전의 페이즈와 게인(gain)을 조정한다. 온도 제어부(200)는 게인을 입력 영상 데이터에 곱하여 데이터 레벨과 트랜지션 크기를 낮추어 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도 상승을 억제하고 그 온도 저하를 유도한다. The timing controller 101 includes a temperature controller 200. The temperature control unit 200 predicts the temperature of the source drive IC (D-IC) using preset heating cost modeling to adjust the inversion phase and gain. The temperature control unit 200 multiplies the input image data by the gain to lower the data level and the transition size, thereby suppressing the temperature rise of the source drive IC (D-IC) and inducing the temperature drop.

온도 제어부(200)는 표시패널(100)의 픽셀 연결 구조를 정의한 제1 인덱스, 데이터의 극성을 제어하는 인버전의 페이즈를 정의한 제2 인덱스, 데이터의 레벨에 따라 설정된 제1 가중치, 데이터의 트랜지션 크기에 따라 설정된 제2 가중치, 및 소스 드라이브 IC(D-IC)의 트랜지션 구동 방법에 따른 제3 가중치가 저장된 메모리를 포함한다. 또한, 온도 제어부(200)는 도 8과 같은 알고리즘을 실행하여 인덱스들과 가중치들을 바탕으로 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도를 예측하여 미리 설정된 온도 이상으로 상기 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도가 높아질 때 데이터에 곱해지는 게인(gain)을 현재 값 보다 더 낮추어 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도를 적정 수준으로 조정한다. The temperature controller 200 includes a first index defining a pixel connection structure of the display panel 100, a second index defining an inversion phase controlling polarity of data, a first weight set according to a level of data, A second weight set according to the size, and a third weight according to the transition driving method of the source drive IC (D-IC). Also, the temperature controller 200 executes the algorithm shown in FIG. 8 to predict the temperature of the source drive IC (D-IC) based on the indices and the weights, Adjust the temperature of the source drive IC (D-IC) to an appropriate level by lowering the gain multiplied by the data when the temperature of the source drive IC is higher than the current value.

온도 제어부(200)는 사전에 설정된 발열 코스트 모델링을 이용하여 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도를 예측하고, 예측된 온도로부터 게인(gain)을 산출하여 데이터의 계조(또는 data level)을 변조한다. 입력 영상의 데이터 분석은 입력 영상 데이터의 계조 또는 데이터 전압의 전압과 그 변화를 분석하는 과정을 포함한다. 본 발명은 온도 제어부(200)는 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도 예측 결과를 바탕으로 입력 영상 데이터를 변조하는 것만으로 임의의 입력 영상에 대해 원하는 설정 온도 범위(range)에서 소스 드라이브 IC(D-IC)의 동작을 관리한다. 따라서, 본 발명은 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도 저감을 위해 방열 설계(기구, 재료 추가)를 최소화하여 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도를 적정 수준으로 관리할 수 있다. The temperature control unit 200 estimates the temperature of the source drive IC (D-IC) using the preset heat cost modeling and calculates the gain from the predicted temperature to modulate the data gradation (or data level) do. The data analysis of the input image includes a process of analyzing the gradation of the input image data or the voltage of the data voltage and the change thereof. The temperature control unit 200 can modulate the input image data based on the temperature prediction result of the source drive IC (D-IC) D-IC). Therefore, the present invention minimizes the heat dissipation design (mechanism, material addition) to reduce the temperature of the source drive IC (D-IC) and can manage the temperature of the source drive IC (D-IC) at an appropriate level.

타이밍 콘트롤러(101)는 입력 영상의 프레임 레이트(Frame rate 또는 프레임 주파수)×N(N은 2 이상의 양의 정수) Hz의 주파수로 프레임 레이트를 높여 표시패널 구동부(102, 104) 의 구동 주파수를 N 배 체배된 프레임 레이트로 제어할 수 있다. 프레임 레이트는 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이며, PAL(Phase-Alternating Line) 방식에서 50Hz이다.The timing controller 101 increases the frame rate to a frequency of a frame rate (frame rate or frame frequency) × N (N is a positive integer of 2 or more) of the input image and sets the driving frequency of the display panel driving units 102 and 104 to N The frame rate can be controlled at a multiple of the frame rate. The frame rate is 60 Hz in the National Television Standards Committee (NTSC) system and 50 Hz in the PAL (Phase-Alternating Line) system.

데이터 구동부(102)는 하나 이상의 소스 드라이브 IC(D-IC)를 포함한다. 소스 드라이브 IC들(D-IC) 각각은 시프트 레지스터(shift register), 래치(latch), 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog converter, 이하 “DAC”라 함), 출력 버퍼(output buffer) 등을 포함하여 타이밍 콘트롤러(101)로부터 수신된 데이터를 정극성/부극성 데이터 전압으로 변환한다. DAC는 도 7과 같이 데이터를 정극성 데이터 전압으로 변환하는 P(Positive) 디코더(decoder)와, 데이터를 부극성 데이터 전압으로 변환하는 N(Negative) 디코더를 포함한다. 타이밍 콘트롤러(101)로부터 출력되는 데이터는 온도 제어부(200)에 의해 변조된 데이터이다. 소스 드라이브 IC들(D-IC)은 타이밍 콘트롤러(101)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치한다. 소스 드라이브 IC들(D-IC)은 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 발생하고 극성제어신호(POL)에 응답하여 그 데이터 전압의 극성을 반전시킨다. 소스 드라이브 IC들(D-IC)은 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 데이터전압을 데이터라인들(DL)로 출력한다. 소스 드라이브 IC들(D-IC)은 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 로우 로직 구간(Low 또는 0)에 데이터 전압을 출력하고, 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 하이 로직 구간(high 또는 1)에 차지 쉐어링(charge sharing)을 실시할 수 있다. 차지 쉐어링은 이웃한 데이터 라인들(DL)을 단락(short circuit)시켜 그 데이터 라인들의 전압을 평균화하여 데이터 전압의 스윙폭(swing width)을 줄인다. The data driver 102 includes one or more source driver ICs (D-ICs). Each of the source drive ICs D-IC includes a shift register, a latch, a digital-to-analog converter (DAC), an output buffer, And converts the data received from the timing controller 101 into a positive polarity / negative polarity data voltage. The DAC includes a P (Positive) decoder for converting data into a positive data voltage and an N (Negative) decoder for converting data into a negative data voltage as shown in FIG. The data output from the timing controller 101 is data modulated by the temperature control unit 200. [ The source driver ICs (D-IC) latch digital video data (RGB) under the control of the timing controller 101. The source driver ICs D-IC convert the digital video data RGB to an analog positive / negative gamma compensation voltage to generate a data voltage, and in response to the polarity control signal POL, . The source drive ICs (D-IC) output the data voltage to the data lines (DL) in response to the source output enable signal (SOE). The source drive ICs D-IC output the data voltage to the low logic section (Low or 0) of the source output enable signal SOE and the high logic section of the source output enable signal SOE (high or 1 ) Can be charge-shared. Charge sharing short circuits the neighboring data lines DL to average the voltages of the data lines to reduce the swing width of the data voltage.

게이트 구동부(103)의 게이트 드라이브 IC들은 시프트 레지스터와 레벨 쉬프터를 포함한다. 게이트 구동부(103)는 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 데이터전압에 동기되는 게이트펄스를 게이트라인들(GL)에 순차적으로 공급한다. The gate drive ICs of the gate driver 103 include a shift register and a level shifter. The gate driver 103 sequentially supplies a gate pulse synchronized with the data voltage to the gate lines GL in response to the gate timing control signal GDC.

호스트 시스템(104)은 텔레비젼 시스템, 홈 시어터 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(104)은 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시패널(100)의 해상도에 맞게 스케일링한다. 호스트 시스템(14)은 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)을 타이밍 콘트롤러(101)로 전송한다.The host system 104 may be implemented in any one of a television system, a home theater system, a set top box, a navigation system, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), and a phone system. The host system 104 scales the digital video data RGB of the input image according to the resolution of the display panel 100. The host system 14 transmits the timing signals Vsync, Hsync, DE, and CLK to the timing controller 101 together with the digital video data RGB of the input image.

도 2 내지 도 4는 TFT 어레이의 다양한 예들을 보여 주는 등가 회로들이다. 도 2 내지 도 4에는 TFT 어레이의 일부를 보여 준다. 도 2 내지 도 4에 있어서, D1~D6은 데이터라인, G1~G6은 게이트 라인, LINE#1~LINE#6은 픽셀 어레이의 라인 번호를 각각 나타낸다. Figs. 2 to 4 are equivalent circuits showing various examples of the TFT array. Figs. 2 to 4 show a part of the TFT array. 2 to 4, D1 to D6 denote data lines, G1 to G6 denote gate lines, and LINE # 1 to LINE # 6 denote line numbers of pixel arrays, respectively.

도 2에 도시된 TFT 어레이는 대부분의 액정표시장치에서 적용되는 TFT 어레이다. 이 TFT 어레이에는 데이터라인들(D1~D6)과 게이트라인들(G1~G4)이 교차된다. TFT 각각은 게이트라인(G1~G4)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 데이터라인(D1~D6)으로부터의 데이터전압을 데이터라인(D1~D6)의 좌측(또는 우측)에 배치된 액정셀의 픽셀전극(11)에 공급한다. 도 2에 도시된 TFT 어레이의 해상도가 M × N(M 및 N 각각은 2 이상의 양의 정수) 일 때, M × 3 개의 데이터라인들과 N 개의 게이트라인들이 필요하다. M × 3에서, 3은 1 픽셀에 포함된 서브 픽셀들의 개수이다. The TFT array shown in Fig. 2 is a TFT array which is applied in most liquid crystal displays. In this TFT array, the data lines D1 to D6 and the gate lines G1 to G4 are crossed. Each of the TFTs applies a data voltage from the data lines D1 to D6 to the pixel electrodes of the liquid crystal cells arranged on the left side (or right side) of the data lines D1 to D6 in response to gate pulses from the gate lines G1 to G4, (11). When the resolution of the TFT array shown in Fig. 2 is M x N (where each of M and N is a positive integer of 2 or more), M x 3 data lines and N gate lines are required. In M x 3, 3 is the number of sub-pixels contained in one pixel.

도 3에 도시된 TFT 어레이는 도 2에 도시된 TFT 어레이에 비하여 동일 해상도에서 필요한 데이터라인들의 개수를 1/2로 줄인 구조의 TFT 어레이이다. 이 TFT 어레이의 구동 주파수는 도 2에서 도시된 TFT 어레이에 비하여 2 배 높다. 이 때문에 도 3에 도시된 TFT 어레이를 가지는 표시패널을 DRD(Double rate driving) 패널로 칭하기도 한다. 이하에서, DRD 패널은 도 3과 같은 표시패널을 지칭한다. DRD 패널은 도 2에 도시된 TFT 어레이에 비하여 소스 드라이브 IC들(D-IC)이 고속 구동하지만 필요한 IC의 개수를 1/2로 줄일 수 있다. DRD 패널의 TFT 어레이에서 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(B) 각각은 컬럼(column) 방향을 따라 배치된다. DRD 패널의 TFT 어레이에서 좌우로 이웃하는 액정셀들은 동일한 데이터라인을 공유하여 그 데이터라인을 통해 시분할 방식으로 공급되는 데이터전압을 연속으로 충전한다. 데이터라인(D1~D4)의 좌측에 배치된 액정셀과 TFT를 각각 제1 액정셀과 제1 TFT(T1)라 하고, 데이터라인(D1~D4)의 우측에 배치된 액정셀과 TFT를 각각 제2 액정셀과 제2 TFT(T2)라 하여 TFT 어레이의 구조를 설명하면 다음과 같다. 제1 TFT(T1)는 기수 게이트라인(G1, G3, G5, G7)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 데이터라인(D1~D4)으로부터의 데이터전압을 제1 액정셀의 픽셀전극에 공급한다. 제1 TFT(T1)의 게이트전극은 기수 게이트라인(G1, G3, G5, G7)에 접속되고, 드레인전극은 데이터라인(D1~D4)에 접속된다. 제1 TFT(T1)의 소스전극은 제1 액정셀의 픽셀전극에 접속된다. 제2 TFT(T2)는 우수 게이트라인(G2, G4, G6, G8)로부터의 게이트펄스에 응답하여 데이터라인(D1~D4)으로부터의 데이터전압을 제2 액정셀의 픽셀전극에 공급한다. 제2 TFT(T2)의 게이트전극은 우수 게이트라인(G2, G4, G6, G8)에 접속되고, 드레인전극은 데이터라인(D1~D4)에 접속된다. 제2 TFT(T2)의 소스전극은 제2 액정셀의 픽셀전극에 접속된다. DRD 패널의 TFT 어레이는 같은 해상도에 도 2의 TFT 어레이 구조에 비하여 데이터 라인들의 개수가 1/2로 감소된다. The TFT array shown in Fig. 3 is a TFT array having a structure in which the number of data lines required at the same resolution is reduced to 1/2 as compared with the TFT array shown in Fig. The driving frequency of this TFT array is twice as high as that of the TFT array shown in Fig. For this reason, the display panel having the TFT array shown in FIG. 3 may also be referred to as a double rate driving (DRD) panel. Hereinafter, the DRD panel refers to the display panel as shown in Fig. The DRD panel drives the source drive ICs (D-IC) at a high speed as compared with the TFT array shown in FIG. 2, but can reduce the number of ICs required by half. Each of the red subpixel R, green subpixel G and blue subpixel B in the TFT array of the DRD panel is arranged along the column direction. Left and right neighboring liquid crystal cells in the TFT array of the DRD panel share the same data line and continuously charge the data voltage supplied in a time division manner through the data line. The liquid crystal cell and the TFT disposed on the left side of the data lines D1 to D4 are referred to as a first liquid crystal cell and the first TFT T1 respectively and the liquid crystal cell and TFT disposed on the right side of the data lines D1 to D4, The structure of the TFT array will be described as a second liquid crystal cell and a second TFT (T2) as follows. The first TFT T1 supplies a data voltage from the data lines D1 to D4 to the pixel electrodes of the first liquid crystal cell in response to gate pulses from the odd gate lines G1, G3, G5 and G7. The gate electrode of the first TFT T1 is connected to the odd gate lines G1, G3, G5 and G7 and the drain electrode thereof is connected to the data lines D1 to D4. The source electrode of the first TFT (T1) is connected to the pixel electrode of the first liquid crystal cell. The second TFT T2 supplies a data voltage from the data lines D1 to D4 to the pixel electrodes of the second liquid crystal cell in response to gate pulses from the even gate lines G2, G4, G6 and G8. The gate electrode of the second TFT T2 is connected to the even gate lines G2, G4, G6 and G8 and the drain electrode thereof is connected to the data lines D1 to D4. The source electrode of the second TFT (T2) is connected to the pixel electrode of the second liquid crystal cell. The number of data lines in the TFT array of the DRD panel is reduced to 1/2 as compared with the TFT array structure of Fig. 2 at the same resolution.

도 3에서, 화살표는 소스 드라이브 IC(D-IC)의 한 채널로부터 출력되는 데이터 전압의 충전 순서를 보여 준다. 도 3의 표시패널에서 소스 드라이브 IC(D-IC)의 한 채널에 연결된 하나의 데이터 라인을 따라 픽셀들이 지그재그 형태로 연결되기 때문에, 데이터 전압은 화살표 방향을 따라 픽셀들에 공급된다. In Fig. 3, the arrows show the charging sequence of the data voltage output from one channel of the source drive IC (D-IC). In the display panel of Fig. 3, since the pixels are connected in zigzag form along one data line connected to one channel of the source drive IC (D-IC), the data voltage is supplied to the pixels along the arrow direction.

도 4에 도시된 TFT 어레이는 도 2에 도시된 TFT 어레이에 비하여 동일 해상도에서 필요한 데이터라인들의 개수를 1/3로 줄인 구조의 TFT 어레이이다. 이 TFT 어레이의 구동 주파수는 도 2에서 도시된 TFT 어레이에 비하여 3 배 높다. 이 때문에 도 4에 도시된 TFT 어레이를 가지는 표시패널을 TRD(Triple rate driving) 패널로 칭하기도 한다. 이하에서, TRD 패널은 도 3과 같은 표시패널을 지칭한다. TRD 패널의 TFT 어레이에서 1 픽셀은 컬럼 방향을 따라 이웃하는 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(G)을 포함한다. TRD 패널의 TFT 어레이에서, TFT 각각은 게이트라인(G1~G6)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 데이터라인(D1~D6)으로부터의 데이터전압을 데이터라인(D1~D6)의 좌측(또는 우측)에 배치된 액정셀의 픽셀전극에 공급한다. TRD 패널의 TFT 어레이는 같은 해상도에 도 2의 TFT 어레이 구조에 비하여 데이터 라인들의 개수가 1/3로 감소된다. The TFT array shown in Fig. 4 is a TFT array having a structure in which the number of data lines required at the same resolution is reduced to one third as compared with the TFT array shown in Fig. The driving frequency of this TFT array is three times higher than that of the TFT array shown in Fig. Therefore, the display panel having the TFT array shown in FIG. 4 may also be referred to as a TRD (triple rate driving) panel. Hereinafter, the TRD panel refers to the display panel as shown in Fig. One pixel in the TFT array of the TRD panel includes a red subpixel R, a green subpixel G and a blue subpixel G neighboring along the column direction. In the TFT array of the TRD panel, each of the TFTs applies a data voltage from the data lines D1 to D6 to the left (or right) of the data lines D1 to D6 in response to the gate pulse from the gate lines G1 to G6 To the pixel electrode of the arranged liquid crystal cell. The number of data lines in the TFT array of the TRD panel is reduced to 1/3 of that of the TFT array structure of Fig. 2 at the same resolution.

액정표시장치에서, 프레임 레이트(frame rate 또는 refresh rate)가 높아지고 있고, 고속 구동이 필요한 DRD 또는 TRD 구동이 적용될 수 있다. 이를 위하여, 소스 드라이브 IC들(D-IC)은 고속 구동되어야 하고 이 경우, IC의 발열 문제가 심각하게 된다. 본 발명은 사전에 설정된 발열 코스트 모델링을 이용하여 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도를 예측하고, 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도가 적정 온도 범위를 넘는 데이터가 입력될 때 인버전의 페이즈와 데이터를 변조하여 데이터의 레벨과 트랜지션 크기를 낮추어 소스 드라이브 IC의 온도 저하를 유도한다. In a liquid crystal display device, a frame rate (frame rate or refresh rate) is high, and DRD or TRD driving requiring high-speed driving can be applied. To this end, the source drive ICs (D-IC) must be driven at a high speed, and in this case, the heat generation problem of the IC becomes serious. The present invention predicts the temperature of the source drive IC (D-IC) using previously set heat cost modeling, and when the data of the source drive IC (D-IC) exceeds the proper temperature range, Modulates the phase and data to lower the level and transition size of the data, thereby inducing a temperature drop in the source drive IC.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도 제어 방법의 원리를 보여 주는 도면이다. 도 5의 파형도는 소스 드라이브 IC(D-IC)의 한 채널을 통해 수직 2 도트 인버젼 방식으로 반전되는 데이터 전압이 출력되는 파형도를 보여 준다. 수직 2 도트 인버젼 방식은 소스 드라이브 IC(D-IC)의 채널을 통해 연속으로 공급되는 데이터 전압의 극성을 + + - - 혹은 - - + + 순서로 반전하는 인버젼 방법이다. 5 is a diagram illustrating a principle of a temperature control method of a source drive IC (D-IC) according to an embodiment of the present invention. The waveform diagram of FIG. 5 shows a waveform diagram in which a data voltage inverted in a vertical two-dot version mode is output through one channel of the source drive IC (D-IC). The vertical 2-dot inversion method is an inversion method in which the polarity of the data voltage continuously supplied through the channel of the source drive IC (D-IC) is inverted in the order of + + - - or - - + +.

도 5를 참조하면, 소스 드라이브 IC(D-IC)의 한 채널은 입력 영상 데이터와 인버젼 방법에 따라 다양한 파형의 데이터 전압을 출력한다. 소스 드라이브 IC(D-IC)에서 채널당 소모되는 동적 파워(dynamic power)는 V2f에 비례한다. 여기서, V는 전압이고, f는 주파수이다. 따라서, 소스 드라이브 IC(D-IC)의 한 채널에서 소모되는 전력 값은 데이터 전압의 파형 분석으로 예측될 수 있다. Referring to FIG. 5, one channel of the source driver IC (D-IC) outputs data voltages of various waveforms according to input image data and an inversion method. The dynamic power consumed per channel in the source drive IC (D-IC) is proportional to V2f. Where V is the voltage and f is the frequency. Therefore, the power value consumed in one channel of the source drive IC (D-IC) can be predicted by waveform analysis of the data voltage.

소스 드라이브 IC(D-IC)의 채널당 소비전력 소모 분의 총 합이 위험 수준이면, 데이터를 변조하여 데이터 전압의 스윙폭을 낮추어 V를 낮추거나 인버젼 방법을 변경하여 f를 낮춤으로써 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도를 낮추고 소비 전력을 낮출 수 있다. 위험 수준은 소스 드라이브 IC(D-IC)의 신뢰성이 유지되는 적정 온도를 초과하는 온도를 의미한다. 인버젼 방법의 변경은 플리커(flicker)나 소스 드라이브 IC(D-IC)의 유연성(flexibility) 설계에 어려움이 있다. If the total sum of consumed power per channel of the source drive IC (D-IC) is dangerous, by modulating the data to lower the swing width of the data voltage and lowering V or changing the inversion method, (D-IC) can be lowered and the power consumption can be lowered. The risk level refers to the temperature above the proper temperature at which the reliability of the source drive IC (D-IC) is maintained. The change of the inversion method has difficulties in designing the flexibility of the flicker or the source drive IC (D-IC).

본 발명은 미리 설정된 발열 코스트 모델링의 인덱스와 가중치 설정값을 이용하여 소스 드라이브 IC의 온도를 예측하고 이를 바탕으로 게인을 조정하여 입력 데이터를 변조함으로써 소스 드라이브 IC의 온도를 적정 온도로 관리한다. 본 발명은 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도가 위험 수준으로 예측되면, 입력 영상 데이터에 곱해지는 게인값을 조정함으로써 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도 상승을 억제하고 그 온도 저하를 유도하여 소스 드라이브 IC의 온도를 항상 적정 온도로 관리한다. The present invention manages the temperature of the source drive IC to an appropriate temperature by modulating the input data by adjusting the gain based on the predicted temperature of the source drive IC by using the index and the weight setting value of the preset heat generation cost modeling. The present invention suppresses the temperature rise of the source drive IC (D-IC) by adjusting the gain value multiplied by the input image data when the temperature of the source drive IC (D-IC) is predicted as a dangerous level, So that the temperature of the source drive IC is always maintained at an appropriate temperature.

도 6은 차지 쉐어링 원리를 보여 주는 도면이다. 6 is a diagram showing the principle of charge sharing.

도 6을 참조하면, 소스 드라이브 IC(D-IC)는 데이터 전압의 극성이 반전되는 트랜지션 구산에서 정극성 데이터 전압이 공급되는 채널(CH1)과 부극성 데이터 전압이 공급되는 채널(CH2)을 단락시켜 그 평균 전압으로 두 채널들의 전압을 조정하여 데이터 전압의 극성을 반전시킨다. 소스 드라이브 IC(D-IC)는 차지 쉐어링을 이용하여 데이터 전압의 극성이 반전될 때 데이터 전압의 스윙폭을 줄여 전류를 줄임으로써 소비 전력과 발열을 줄일 수 있다. 6, the source drive IC (D-IC) short-circuits the channel (CH1) to which the positive data voltage is supplied and the channel (CH2) to which the negative data voltage is supplied in the transition junction in which the polarity of the data voltage is inverted And the voltage of the two channels is adjusted by the average voltage to invert the polarity of the data voltage. The source drive IC (D-IC) uses charge sharing to reduce power consumption and heat generation by reducing the swing width of the data voltage when the polarity of the data voltage is reversed.

도 7은 소스 드라이브 IC의 HVDD 구동 원리를 보여 주는 도면이다. 7 is a diagram showing a principle of driving the HVDD of the source drive IC.

도 7을 참조하면, 소스 드라이브 IC(D-IC)는 같은 극성에서 데이터 전압이 변하는 트랜지션 구간에서 P 디코더(P)가 연결된 채널에서 싱크 전류(sink current)가 발생하고 이 싱크 전류가 N 디코더(N)가 연결된 채널에서 소스 전류(source current)로 이용되는 구동 조건에 HVDD 구동 방법으로 정극성/부극성 데이터 전압을 발생한다. P 디코더(P)는 VDD와 HVDD 사이의 전압 범위에서 스윙하는 정극성 데이터 전압을 출력한다. N 디코더(N)는 HVDD와 VSS 사이의 전압 범위에서 스윙하는 부극성 데이터 전압을 출력한다. HVDD 구동 방법은 P 디코더(P)가 연결된 채널(CH1)의 싱크 전류(I)를 N 디코더(N)가 연결된 채널(CN2)에서 소스 전류(I)로 이용하여 N 디코더(N)의 전류 부하를 줄인다. 따라서, HVDD 구동 방법은 같은 극성에서 데이터 전압이 변할 때 소스 드라이브 IC의 소비 전력과 발열을 줄일 수 있다. 7, a sink current is generated in a channel to which a P decoder P is connected in a transition period in which the data voltage changes in the same polarity, and the sink current is supplied to the N decoder (D- N data voltages are generated by the HVDD driving method under the driving conditions used as the source current in the channel to which the NAND gate N is connected. P decoder P outputs a positive polarity data voltage swinging in a voltage range between VDD and HVDD. N decoder N outputs a negative data voltage swinging in a voltage range between HVDD and VSS. The HVDD driving method uses the sink current I of the channel CH1 to which the P decoder P is connected as the source current I at the channel CN2 to which the N decoder N is connected, . Therefore, the HVDD driving method can reduce power consumption and heat generation of the source drive IC when the data voltage changes at the same polarity.

소스 드라이브 IC는 같은 극성에서 데이터 전압이 변하는 상황에서 HVDD 구동 조건 이외의 경우에 정상 구동 트랜지션(Normal driving)으로 정극성/부극성 데이터 전압의 트랜지션을 구동한다. 정상 구동 트랜지션은 P 디코더에서 흐르는 전류와 N 디코더의 전류가 분리되어 HVDD 구동 방법에 비하여 전류 소모가 많다. The source drive IC drives the transition of the positive / negative data voltage to the normal driving state in cases other than the HVDD driving condition under the condition that the data voltage changes at the same polarity. In the normal driving transition, the current flowing in the P decoder and the current flowing in the N decoder are separated, and current consumption is higher than in the HVDD driving method.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도 제어 방법을 보여 주는 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating a method of controlling a temperature of a source drive IC (D-IC) according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명은 사전 실험을 바탕으로 데이터의 레벨, 데이터의 트랜지션 크기, 소스 드라이브 IC(D-IC)의 트랜지션 구동 방법을 고려한 발열 코스트 모델링 설정값을 마련한다(S1). 데이터의 레벨은 입력 영상 데이터의 계조, 또는 픽셀에 공급되는 데이터 전압 레벨을 의미한다. 본 발명은 데이터의 계조나 데이터 전압 중 어느 하나로 데이터의 레벨을 판단할 수 있다. 소스 드라이브 IC(D-IC)의 트랜지션 구동 방법은 차지 쉐어링, HVDD(Half VDD) 구동 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, the present invention prepares an exothermic cost modeling setting value considering the level of data, the transition size of data, and the transition driving method of the source drive IC (D-IC) based on the preliminary experiment (S1). The level of the data means the gradation of the input image data, or the data voltage level supplied to the pixel. The present invention can determine the level of the data by either the gradation of the data or the data voltage. The transition drive method of the source drive IC (D-IC) may include charge sharing, HVDD (Half VDD) driving, and the like.

본 발명은 표시패널(100)에서 픽셀들 간의 연결 구조와 인버전의 페이즈를 설정한다(S2). 픽셀들 간의 연결 구조는 미리 설정된 제1 인덱스(Index)로 설정된다. 인버전의 페이즈는 데이터의 극성과 그 극성 반전 타이밍을 정의하는 제2 인덱스로 설정된다. S1 및 S2 단계에서, 발열 코스트 모델링 설정값, 픽셀 연결 구조와 인버전의 페이즈를 지시하는 인덱스들은 타이밍 콘트롤러(101)에 연결된 ROM 메모리 예를 들면, EEPROM에 저장된다. 액정표시장치에 전원이 공급되면, ROM 메모리에 저장된 데이터들이 타이밍 콘트롤러(101)의 내장 메모리로 전송된다. 온도 제어부(200)는 타이밍 콘트롤러(101)의 내장 메모리에 설정된 데이터와 입력 영상 데이터를 이용하여 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도를 예측한다. In the present invention, a connection structure between pixels and an inversion phase are set in the display panel 100 (S2). The connection structure between the pixels is set to a predetermined first index. In phase is set to a second index that defines the polarity of the data and its polarity inversion timing. In steps S1 and S2, the exothermic cost modeling set values, the indexes indicating the pixel connection structure and the inversion phase are stored in a ROM memory, for example, an EEPROM connected to the timing controller 101. [ When power is supplied to the liquid crystal display device, the data stored in the ROM memory is transferred to the internal memory of the timing controller 101. The temperature controller 200 predicts the temperature of the source drive IC (D-IC) using the data set in the internal memory of the timing controller 101 and the input image data.

S3 단계 내지 S8 단계는 S1 및 S2의 사전 설정값이 EEPROM에 저장된 후, 표시장치에 입력 영상이 표시되는 사용 환경에서 온도 제어부(200)에 의해 처리된다. Steps S3 to S8 are performed by the temperature control unit 200 in an environment in which the input image is displayed on the display device after the preset values of S1 and S2 are stored in the EEPROM.

S3 단계는 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도를 적정 수준으로 관리하기 위하여 입력 영상 데이터에 게인을 곱하여 데이터를 변조한다. Step S3 modulates the data by multiplying the input image data by a gain in order to manage the temperature of the source drive IC (D-IC) at an appropriate level.

S4 단계는 S3 단계에서 입력되는 데이터와 S2 단계에서 사전 설정된 발열 코스트 모델링 설정값들을 입력 받아 픽셀 연결 구조에 따른 소스 드라이브 IC(D-IC)의 채널별 발열 코스트를 계산한다. 발열 코스트는 데이터 레벨에 대한 제1 발열 코스트와, 소스 드라이브 IC의 구동 방법(Charge sharing, HVDD)을 고려한 데이터 트랜지션 크기에 따른 제2 발열 코스트를 포함한다. In step S4, the data input in step S3 and the pre-set exothermic cost modeling setting values in step S2 are received, and the heat generation cost for each channel of the source drive IC (D-IC) according to the pixel connection structure is calculated. The heat generation cost includes a first heat generation cost for the data level and a second heat generation cost depending on the data transition size considering the driving method (Charge sharing, HVDD) of the source drive IC.

S4 단계는 소스 드라이브 IC(D-IC)의 채널별로 제1 발열 코스트와 제2 발열 코스트의 합을 누적한다. 발열 코스트 합의 누적값은 인버전의 페이즈별로 나누어 누적된다. 인버전의 페이즈는 극성 제어 신호(POL)의 위상과 같은 의미이다. 예를 들어, 수직 4 도트 인버젼은 아래와 같이(도 9 참조) 4 개의 인버전의 페이즈 (1)~(4)으로 나뉘어질 수 있다. 데이터 전압은 아래의 인버전의 페이즈와 같이 좌측으로부터 우측으로 극성이 변하면서 픽셀들에 공급된다. The step S4 accumulates the sum of the first heat generation cost and the second heat generation cost for each channel of the source drive IC (D-IC). The cumulative value of the heat cost sum is accumulated by dividing the phase of the inversion version. In phase is the same as the phase of the polarity control signal POL. For example, a version with vertical 4 dots can be divided into four inversion phases (1) - (4) as follows (see FIG. 9). The data voltage is supplied to the pixels with the polarity changing from left to right as in the inversion phase below.

+ + + + - - - -+ + + + - - - -

+ + + - - - - + + + + - - - - +

+ + - - - - + + + + - - - - + +

+ - - - - + + + + - - - - + + +

인버전의 페이즈에 따라 데이터 전압의 트랜지션(transition) 크기와 소스 드라이브 IC의 구동 방법이 달라질 수 있다. 이를 고려하여 본 발명은 다양한 인버전의 페이즈에서 온도 기여를 예측한다. The size of the transition of the data voltage and the driving method of the source drive IC can be changed according to the inversion phase. With this in mind, the present invention predicts temperature contributions in various inversion phases.

S5 단계는 소스 드라이브 IC의 채널들 각각에서 얻어진 채널별 발열 코스트의 누적값을 소스 드라이브 IC(D-IC)의 영역 별로 더하여 IC 각각의 발열 코스트 총합이 계산한다. 소스 드라이브 IC(D-IC)의 영역은 그 IC(D-IC)가 담당하는 픽셀 어레이 영역을 의미한다. 제1 소스 드라이브 IC(D-IC) 채널들 각각에서 계산된 발열 코스트들이 더해져 제1 소스 드라이브 IC(D-IC)의 발열 코스트 총합으로 계산된다. 제2 소스 드라이브 IC(D-IC) 채널들 각각에서 계산된 발열 코스트들이 더해져 제2 소스 드라이브 IC(D-IC)의 발열 코스트 총합으로 계산된다.In step S5, the cumulative value of the heat generation cost per channel obtained in each channel of the source drive IC is added for each region of the source drive IC (D-IC), and the sum of the heat generation costs of each IC is calculated. The region of the source drive IC (D-IC) means a pixel array region in which the IC (D-IC) is responsible. The calculated heat costs at each of the first source drive IC (D-IC) channels are added to calculate the heat cost sum of the first source drive IC (D-IC). The calculated heat costs at each of the second source drive IC (D-IC) channels are added to calculate the heat cost sum of the second source drive IC (D-IC).

소스 드라이브 IC 각각에서 계산된 발열 코스트 총합은 인버전의 페이즈별로 분리된다. 예컨대, 인버전의 페이즈가 4 개이면 소스 드라이브 IC(D-IC) 각각에서 4 개의 발열 코스트 총합이 얻어진다. The sum of the heat cost calculated in each of the source drive ICs is separated for each phase of the inversion. For example, if there are four in-phase phases, four heating cost totals are obtained in each of the source drive ICs (D-IC).

S6 단계는 인버전의 페이즈별로 분리된 소스 드라이브 IC(D-IC)의 발열 코스트 총합 중에서 최소값을 갖는 인버전의 페이즈를 선택한다. 그리고 S6 단계는 소스 드라이브 IC들(D-IC) 각각에서, 선택된 인버전의 페이즈로 극성제어신호(POL)을 발생하여 표시패널(100)에 공급되는 데이터 전압의 극성을 제어한다. 소스 드라이브 IC들(D-IC)은 입력 영상 데이터에 따라 서로 다른 위상의 극성제어신호(POL)에 응답하여 데이터 전압의 극성을 반전시킬 수 있다. 예컨대, 다수의 소스 드라이브 IC들 각각에서 인버전의 페이즈별 발열 코스트에서 가장 낮은 발열 코스트의 인버젼의 페이즈를 소스 드라이브 IC들의 인버젼의 페이즈로 적용한다. Step S6 selects an inversion phase having a minimum value among the heat generation cost totals of the source drive ICs (D-IC) separated for each in-phase phase. In step S6, in each of the source drive ICs (D-IC), the polarity control signal POL is generated in the selected inversion phase to control the polarity of the data voltage supplied to the display panel 100. [ The source drive ICs (D-IC) can reverse the polarity of the data voltage in response to the polarity control signal POL having different phases according to the input image data. For example, the inversion phase of the lowest heat cost in the inversion phase-by-phase heat cost at each of a number of source drive ICs is applied in an inversion phase of the source drive ICs.

S7 단계는 소스 드라이브 IC들(D-IC) 각각의 발열 코스트 총합 중에서 최대값을 추출한다. S8 단계는 IC별 발열 코스트 총합의 최대값과 미리 설정된 문턱값(threshold)을 비교하여 게인을 산출한다. 게인은 0~1 사이에서 발열 코스트 총합의 최대값이 문턱값 이하일 때 1에 가까운 값을 가지는 반면, 발열 코스트 총합의 최대값이 문턱값 보다 클 때 1 보다 낮은 값으로 조정되어 소스 드라이브 IC의 온도를 낮춘다. S7 및 S8 단계는 소스 드라이브 IC들(D-IC)의 예측 온도 중, 최대 값으로 예측된 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도를 기준으로 해당 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도가 설정 온도 보다 높다면 1 보다 작은 게인을 데이터에 곱하여 데이터를 낮게 조정한다. 설정 온도는 소스 드라이브 IC(D-IC)가 안정하게 동작할 수 있는 적정 온도이다. 문턱값은 설정 온도가 130도 이하라고 한다면 130으로 설정될 수다. Step S7 extracts the maximum value among the heat generation cost totals of each of the source drive ICs (D-IC). In step S8, the gain is calculated by comparing the maximum value of the total heat generation cost for each IC with a predetermined threshold value. The gain has a value close to 1 when the maximum value of the total heat cost sum is less than the threshold value between 0 and 1. On the other hand, when the maximum value of the total heat cost sum is larger than the threshold value, . Steps S7 and S8 are performed when the temperature of the corresponding source drive IC (D-IC) is set based on the temperature of the source drive IC (D-IC) predicted as the maximum value among the predicted temperatures of the source drive ICs If it is higher than the temperature, multiply the data by a gain smaller than 1 to adjust the data to a lower value. The set temperature is a suitable temperature at which the source drive IC (D-IC) can operate stably. The threshold value may be set to 130 if the set temperature is 130 degrees or less.

데이터의 트랜지션 크기에 따른 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도 기여 정도가 모델링되면, 트랜지션 크기를 어느 정도 낮춰야 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도가 적정 수준 이하로 낮아질지 알 수 있다. 본 발명은 발열 코스트 모델링을 바탕으로 현재 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도를 예측하여 그 온도를 적정 수준 이하로 낮추기 위한 값으로 게인 값을 조정한다. If the temperature contribution of the source drive IC (D-IC) is modeled according to the transition size of the data, it is possible to know how much the transition size should be lowered to lower the temperature of the source drive IC (D-IC) below the proper level. The present invention estimates the temperature of the current source drive IC (D-IC) based on the heat cost modeling and adjusts the gain value to a value for lowering the temperature below the appropriate level.

본 발명은 표시패널의 픽셀 연결 구조를 식별하는 인덱스(Index)를 미리 설정한다. 이 인덱스를 활용하면, 표시패널의 픽셀 구조가 달라질 때 인덱스값을 변경하여 픽셀들에 공급되는 데이터의 순서를 알 수 있다. 픽셀 연결 구조에 따라 소스 드라이브 IC의 채널들 각각을 통해 공급되는 데이터의 트랜지션 수가 달라질 수 있다. The present invention pre-sets an index that identifies the pixel connection structure of the display panel. By utilizing this index, when the pixel structure of the display panel is changed, the index value can be changed to know the order of the data supplied to the pixels. The number of transitions of data supplied through each channel of the source drive IC may be varied depending on the pixel connection structure.

도 10 및 도 11은 픽셀 연결 구조에 관한 인덱스의 일 예를 보여 주는 도면들이다. FIGS. 10 and 11 are views showing an example of an index relating to a pixel connection structure.

도 10 및 도 11을 참조하면, 제1 인덱스는 데이터의 충전 순서에서 볼 때 현재 픽셀 위치로부터 다음 픽셀 위치의 방향을 숫자 또는 문자로 정의한다. 도 11의 예에서, 현재 픽셀로부터 우측의 수평 방향을 따라 다음 픽셀이 위치하면 제1 인덱스는 '3'으로 설정되고, 현재 픽셀로부터 우측 아래로 향하는 대각 방향을 따라 다음 픽셀이 위치하면 제2 인덱스는 '4'로 설정된다. 현재 픽셀로부터 아래로 향하는 수직 방향을 따라 다음 픽셀이 위치하면 제1 인덱스는 '5'로 설정된다. 따라서, 제1 인덱스는 “5”, “46”, “36” 등의 숫자 조합으로 서로 다른 픽셀 연결 구조를 정의할 수 있다. Referring to Figs. 10 and 11, the first index defines the direction of the next pixel position from the current pixel position as a number or character as viewed in the order of filling the data. 11, the first index is set to '3' when the next pixel is positioned along the right horizontal direction from the current pixel, and when the next pixel is positioned along the diagonal direction from the current pixel to the right downward, Is set to " 4 ". The first index is set to '5' if the next pixel is located along the vertical direction from the current pixel downward. Therefore, the first index can define different pixel connection structures with a combination of numbers such as " 5 ", " 46 ", " 36 ", and the like.

온도 제어부(200)는 제1 인덱스를 참조하여 다음 픽셀에 기입될 데이터를 판단할 수 있다. 픽셀 연결 구조가 달라지면, 롬 라이터(ROM Writer)를 통해 입력되는 데이터로 EEPROM에 저장된 제1 인덱스가 변경될 수 있다. The temperature controller 200 can determine the data to be written to the next pixel with reference to the first index. If the pixel connection structure is changed, the first index stored in the EEPROM may be changed by the data input through the ROM writer.

본 발명은 인버전의 페이즈 시프트를 식별하기 위한 제2 인덱스를 설정할 수 있다. 예컨대, 본 발명은 전술한 예와 같이 제2 인덱스가 1, 2, 3, 4 등의 숫자로 설정되어 인버전의 페이즈를 구분할 수 있다. 온도 제어부(200)는 EEPROM에 저장된 제2 인덱스를 참조하여 데이터의 극성 반전 타이밍을 예상하여 데이터의 트랜지션을 판단할 수 있다. The present invention can set a second index for identifying an in-phase shift. For example, according to the present invention, the second index can be set to a number such as 1, 2, 3, 4, etc., as in the above-described example. The temperature controller 200 can determine the transition of data by anticipating the polarity reversal timing of the data with reference to the second index stored in the EEPROM.

도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 온도 제어 방법의 일 예를 보여 주는 도면이다. 12 and 13 are views showing an example of a temperature control method according to an embodiment of the present invention.

도 12의 예에서 발열 코스트 모델링을 적용하는 예를 설명하면 다음과 같다. An example of applying heat generation cost modeling in the example of FIG. 12 will be described below.

발열 코스트 모델링 설정값, 픽셀 연결 구조와 인버전의 페이즈를 지시하는 인덱스들은 다음과 같다(S1 및 S2 단계). The exiting cost modeling setting values, the indexes indicating the pixel connection structure and the inversion phase are as follows (steps S1 and S2).

- 제1 인덱스(픽셀 연결 구조) : 36- First index (pixel link structure): 36

- 제2 인덱스(Inversion, 4 dot inversion 가정) - Second index (Inversion, assuming 4 dot inversion)

(1) - + + + + - - - -(1) - + + + + - - - -

(2) - - + + + + - - -(2) - - + + + + - - -

(3) - - - + + + + - -(3) - - - + + + + - - -

(4) - - - - + + + + -(4) - - - - + + + + -

- 계조 당 데이터 레벨 발열 코스트 : 0.1- Data level per gradation Heating cost: 0.1

- 계조 당 트랜지션 발열 코스트 : 0.2- Transition heating cost per gradation: 0.2

- 차지 쉐어링 트랜지션 가중치(Charge sharing transition weight) : 0.5- Charge sharing transition weight: 0.5

- HVDD 트랜지션 가중치 : 0.6- HVDD transition weight: 0.6

여기서, 데이터는 전압 레벨로 변조되는 리니어 데이터(linear data)로 가정한다. Here, it is assumed that the data is linear data that is modulated at a voltage level.

발열 코스트와 가중치는 소스 드라이브 IC(D-IC)의 온도 기여도에 비례한다. 발열 코스트와 가중치는 실험적으로 결정되며 IC 제품마다 그리고 표시장치의 구동 특성에 따라 달라질 수 있으므로 위 값들로 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. The heat cost and weight are proportional to the temperature contribution of the source drive IC (D-IC). It should be noted that the heating cost and weight are determined experimentally and may vary depending on the IC product and the driving characteristics of the display device, and thus are not limited to the above values.

도 12의 예에서 인버전의 페이즈별 데이터 레벨 및 트랜지션 코스가 계산될 수 있다(S4 단계). CS는 차지 쉐어 구동 방법으로 데이터가 트랜지션되는 구동 조건이다. H는 HVDD 구동 방법으로 데이터가 트랜지션되는 구동 조건이다. N은 정상 구동 트랜지션으로 데이터가 트랜지션되는 구동 조건이다. CS는 데이터의 극성이 바뀔 때 현재 데이터와 다음 데이터의 합으로 모델링된다. H는 소스 드라이브 IC의 HVDD 구동 조건에서 현재 데이터와 다음 데이터의 차로 모델링된다. N은 정상 구동 트랜지션(Normal driving transition) 조건에서 현재 데이터와 다음 데이터의 차로 모델링된다.In the example of FIG. 12, the in-phase phase-specific data level and transition course can be calculated (step S4). CS is a driving condition in which data is transited by the charge-share driving method. H is a driving condition in which data is transited by the HVDD driving method. N is a driving condition in which data is transited to a normal driving transition. CS is modeled as the sum of the current data and the next data as the polarity of the data changes. H is modeled as the difference between the current data and the next data in the HVDD driving condition of the source drive IC. N is modeled as the difference between the current data and the next data under normal driving transition conditions.

(1) - + + + + - - - - : 310 (CS) - 50 (H) - 20 (N) - 40 (N) - 115 (CS) - 105 (N) - 50 (N) - 120 (H)(N) - 115 (CS) - 105 (N) - 50 (N) - 120 (N) - (+) - + + + + H)

(2) - - + + + + - - - : 130 (H) - 130 (CS) - 20 (N) - 40 (N) - 85 (H) - 135 (CS) - 50 (N) - 120 (H) (2) - - + + + + - - -: 130 (H) - 130 (CS) - 20 (N) - 40 (N) H)

(3) - - - + + + + - - : 130 (H) - 50 (H) - 100 (CS) - 40 (N) - 85 (H) - 105 (N) - 290 (CS) - 120 (H) (3) - - + + + + - -: 130 (H) - 50 (H) - 100 (CS) - 40 (N) - 85 (H) H)

(4) - - - - + + + + - : 130 (H) - 50 (H) - 20 (N) - 160 (CS) - 85 (H) - 105 (N) - 50 (N) - 220 (CS) (4) - - - + + + + -: 130 (H) - 50 (H) - 20 (N) - 160 (CS) CS)

인버전의 페이즈별 발열 코스트를 계산하면 아래와 같다. The heat generation cost per phase of the inversion is calculated as follows.

데이터 레벨에 따른 제1 발열 코스트 계산 : (220 + 90 + 40 + 60 + 100 + 15 + 120 + 170 + 50) * 0.1 = 86.5 First heat cost calculation according to data level: (220 + 90 + 40 + 60 + 100 + 15 + 120 + 170 + 50) * 0.1 = 86.5

인버전의 페이즈별 데이터 트랜지션 크기에 따른 제2 발열 코스트 계산 : Normal transition(N) + Charge sharing transition(CS) + HVDD transition(H)(N) + Charge sharing transition (CS) + HVDD transition (H)

(1) ((20 + 40 + 105 + 50) + (310 + 115) * 0.5 + (50 + 120) * 0.6) * 0.2 = 105.9 (1) ((20 + 40 + 105 + 50) + (310 + 115) * 0.5 + (50 + 120) * 0.6)

(2) ((20 + 40 + 50) + (130 + 135) * 0.5 + (130 + 85 + 120) * 0.6) * 0.2 = 88.7 (20 + 40 + 50) + (130 + 135) * 0.5 + (130 + 85 + 120) * 0.6) * 0.2 = 88.7

(3) ((40 + 105) + (100 + 290) * 0.5 + (130 + 50 + 85 + 120) * 0.6) * 0.2 = 114.2(3) ((40 + 105) + (100 + 290) * 0.5 + (130 + 50 + 85 + 120) * 0.6) * 0.2 = 114.2

(4) ((20 + 105 + 50) + (160 + 220) * 0.5 + (130 + 50 + 85) * 0.6) * 0.2 = 104.8(20 + 105 + 50) + (160 + 220) * 0.5 + (130 + 50 + 85) * 0.6) * 0.2 = 104.8

여기서, 0.5는 차지 쉐어링의 가중치이고, 0.6은 HVDD 구동 트랜지션의 가중치이다. Here, 0.5 is the weight of the charge sharing and 0.6 is the weight of the HVDD drive transition.

S5 단계를 생략하고, 위에서 예로 든 인버전의 페이즈별 발열 코스트값들 중에서 최소값을 최종 코스트로서 산출하면 아래와 같다. 이 예를 적용하면, 데이터 전압의 극성은 인버전의 페이즈 (2)로 제어된다. Step S5 is omitted, and the minimum value among the heat generation cost values per phase of the above-described inversion version is calculated as a final cost as follows. Applying this example, the polarity of the data voltage is controlled in phase 2 of the inversion.

최종 코스트 : 86.5 + 88.7 = 175.2 Final cost: 86.5 + 88.7 = 175.2

인버전의 페이즈 시프트 후, S8 단계에서 발열 코스트의 최대값이 소스 드라이브 IC의 설정 온도 조건을 충족하지 않으면, 온도를 문턱값 이하로 낮출 수 있도록 게인을 조정한다. 설정 온도를 만족하는 발열 코스트가 150 이하라고 가정하면, 게인은 아래와 같이 계산될 수 있다. After the in-phase shift of the phase, if the maximum value of the heat generation cost does not satisfy the set temperature condition of the source drive IC in step S8, the gain is adjusted so as to lower the temperature to the threshold value or less. Assuming that the heat generation cost satisfying the set temperature is 150 or less, the gain can be calculated as follows.

gain = 150 / 175.2 = 0.86gain = 150 / 175.2 = 0.86

이 게인이 입력 영상 데이터에 곱혀져 데이터가 낮게 조정된다. 도 13에서 우측 도면이 게인으로 변조된 데이터이다. 이렇게 데이터가 변조되면 소스 드라이브 IC로부터 출력되는 데이터 전압의 레벨과 트랜지션 크기가 작아지기 때문에 소스 드라이브 IC의 온도와 소비 전력을 낮출 수 있다. This gain is multiplied by the input image data so that the data is adjusted low. In Fig. 13, the right drawing is data modulated by gain. When the data is modulated in this manner, the level of the data voltage output from the source drive IC and the size of the transition are reduced, thereby lowering the temperature and power consumption of the source drive IC.

본 발명은 소스 드라이브 IC의 방열을 온도 제어부(200)에 의해 실행되는 알고리즘으로 관리하므로, 방열 설계 기구물에 따른 비용을 절감할 수 있다. 또한, 온도 제어부(200)는 액정의 응답 특성 개선을 위한 과구동 회로와 하드웨어 리소스를 공유할 수 있다. 따라서, 타이밍 콘트롤러(101)에서 온도 제어부(200)를 위하여 추가되는 로직 회로와 메모리 리소스를 최소화할 수 있다. Since the heat dissipation of the source drive IC is managed by an algorithm executed by the temperature control unit 200, the cost of the heat dissipation designing apparatus can be reduced. In addition, the temperature controller 200 can share hardware resources with the over-driving circuit for improving the response characteristics of the liquid crystal. Therefore, the logic circuit and memory resources added for the temperature controller 200 in the timing controller 101 can be minimized.

본 발명은 인덱스 설정을 이용하여 어떠한 픽셀 구조에 대하여 발열 코스트 모델링을 할 수 있으므로 표시패널의 설계가 변경되어도 온도 제어부(200)를 그대로 이용할 수 있다. The present invention can use the index setting to model the heat generation cost for any pixel structure, so that even if the design of the display panel is changed, the temperature control unit 200 can be used as it is.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

100 ; 표시패널 101 : 타이밍 콘트롤러
102 : 데이터 구동부 103 : 게이트 구동부
200 : 온도 제어부 D-IC : 소스 드라이브 IC
100; Display panel 101: Timing controller
102: Data driver 103: Gate driver
200: Temperature controller D-IC: Source drive IC

Claims (9)

데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고, 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 표시패널;
수신된 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들에 공급하는 하나 이상의 소스 드라이브 IC; 및
상기 표시패널의 픽셀 연결 구조를 정의한 제1 인덱스, 데이터의 극성을 제어하는 인버전의 페이즈를 정의한 제2 인덱스, 데이터의 레벨에 따라 설정된 제1 가중치 및 상기 데이터의 트랜지션 크기에 따라 설정된 제2 가중치, 및 상기 소스 드라이브 IC의 트랜지션 구동에 따른 제3 가중치를 이용하여 예측된 상기 소스 드라이브 IC의 온도를 바탕으로 입력 데이터에 곱해지는 게인을 조정하고 상기 소스 드라이브 IC의 인버전의 페이즈를 변경하는 온도 제어부를 포함하는 액정표시장치.
A display panel in which data lines and gate lines are crossed and pixels are arranged in a matrix form;
One or more source drive ICs for converting received data into data voltages and supplying the data voltages to the data lines; And
A first index defining a pixel connection structure of the display panel, a second index defining an inversion phase controlling polarity of data, a first weight set according to a level of data, and a second weight set according to a transition size of the data, And a temperature that changes the gain multiplied by the input data based on the temperature of the source drive IC predicted by using the third weight according to the transition drive of the source drive IC and changes the phase of the inversion of the source drive IC A liquid crystal display comprising a control unit.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 제어부는,
상기 인덱스들과 상기 가중치를 저장하는 메모리;
상기 인덱스들과 상기 가중치들을 이용하여 상기 소스 드라이브 IC의 온도를 예측하여 미리 설정된 온도 이상으로 상기 소스 드라이브 IC의 온도가 높아질 때 상기 게인을 현재 값 보다 더 낮추는 로직 회로를 포함하는 액정표시장치.
The method according to claim 1,
The temperature control unit includes:
A memory for storing the indices and the weights;
And a logic circuit for predicting the temperature of the source drive IC using the indices and the weight values and lowering the gain to a value lower than a current value when the temperature of the source drive IC becomes higher than a predetermined temperature.
제 2 항에 있어서,
상기 온도 제어부는,
상기 온도 제어부는 상기 입력 데이터, 상기 인덱스들과 상기 가중치들을 입력 받아, 각 인버전의 페이즈에 따른 상기 입력 데이터의 레벨에 대한 제1 발열 코스트와 상기 입력 데이터의 트랜지션 크기에 따른 제2 발열 코스트를 계산하고,
상기 소스 드라이브 IC의 채널별로 상기 제1 발열 코스트와 상기 제2 발열 코스트의 합을 인버전의 페이즈별로 분리 누적하여 발열 코스트의 채널별 누적값을 얻고,
상기 소스 드라이브 IC의 채널들 각각에서 얻어진 채널별 누적값을 상기 소스 드라이브 IC가 담당하는 픽셀 어레이 영역 내에서 더하여 발열 코스트 총합을 계산하고,
상기 인버전의 페이즈별로 분리된 상기 소스 드라이브 IC의 발열 코스트 총합 중에서 최소값을 갖는 인버전의 페이즈로 상기 데이터의 극성을 제어하며,
상기 발열 코스트 총합들 중에서 최대값을 미리 설정된 문턱값과 비교하여 그 비교 결과에 따라 상기 게인을 조정하는 액정표시장치.
3. The method of claim 2,
The temperature control unit includes:
The temperature control unit receives the input data, the indices, and the weights, and calculates a first heating cost for the level of the input data according to each inversion phase and a second heating cost corresponding to a transition size of the input data, Calculating,
The sum of the first heat generation cost and the second heat generation cost for each channel of the source drive IC is divided and accumulated for each inversion phase to obtain an accumulated value for each channel of the heat generation cost,
The cumulative value for each channel obtained in each channel of the source drive IC is added in the pixel array region occupied by the source drive IC to calculate the heat generation cost sum,
And controlling the polarity of the data in an inversion phase having a minimum value among a sum of the heat generation costs of the source drive ICs separated by phases of the inversion,
And compares a maximum value of the heat generation cost totals with a preset threshold value, and adjusts the gain according to the comparison result.
제 3 항에 있어서,
상기 게인은 0~1 사이의 값을 가지며,
상기 게인은 상기 발열 코스트 총합의 최대값이 상기 문턱값 이하일 때 1에 가까운 값을 가지는 반면, 상기 발열 코스트 총합의 최대값이 상기 문턱값 보다 클 때 1 보다 낮은 값으로 조정되는 액정표시장치.
The method of claim 3,
The gain has a value between 0 and 1,
Wherein the gain is adjusted to a value less than 1 when the maximum value of the heat generation cost sum is less than 1 when the maximum value of the heat generation cost sum is less than the threshold while the value is close to 1 when the maximum value of the heat generation cost sum is less than the threshold value.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소스 드라이브 IC의 트랜지션 구동은
차지 쉐어링 구동과 HVDD 구동을 포함하고,
상기 제3 가중치는 상기 차지 쉐어링 구동과 상기 HVDD 구동에서 서로 다른 값으로 설정되는 액정표시장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The transition drive of the source drive IC
Charge-sharing drive and HVDD drive,
Wherein the third weight is set to a different value in the charge sharing drive and the HVDD drive.
표시패널의 픽셀 연결 구조를 정의한 제1 인덱스, 데이터의 극성을 제어하는 인버전의 페이즈를 정의한 제2 인덱스, 데이터의 레벨에 따라 설정된 제1 가중치 및 상기 데이터의 트랜지션 크기에 따라 설정된 제2 가중치, 및 상기 소스 드라이브 IC의 트랜지션 구동에 따른 제3 가중치를 설정하는 단계;
상기 인덱스들과 상기 가중치를 이용하여 표시패널의 데이터 라인들을 구동하기 위한 소스 드라이브 IC의 온도를 예측하고, 상기 소스 드라이브 IC의 온도 예측 결과를 바탕으로 게인을 조정하는 단계; 및
상기 게인을 입력 데이터에 곱하여 상기 소스 드라이브 IC로 전송될 데이터를 변조하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법.
A first index defining a pixel connection structure of a display panel, a second index defining an inversion phase controlling polarity of data, a first weight set according to a level of data, a second weight set according to a transition size of the data, And setting a third weight according to a transition drive of the source drive IC;
Predicting the temperature of the source drive IC for driving the data lines of the display panel using the indices and the weight and adjusting the gain based on the temperature prediction result of the source drive IC; And
And modulating data to be transmitted to the source drive IC by multiplying the gain by the input data.
제 6 항에 있어서,
상기 인덱스들과 상기 가중치를 이용하여 표시패널의 데이터 라인들을 구동하기 위한 소스 드라이브 IC의 온도를 예측하고, 상기 소스 드라이브 IC의 온도 예측 결과를 바탕으로 게인을 조정하는 단계는,
상기 발열 코스트 모델링은 상기 입력 데이터, 상기 인덱스들과 상기 가중치들을 입력 받아 상기 입력 데이터의 레벨에 대한 제1 발열 코스트와 상기 입력 데이터의 트랜지션 크기에 따른 제2 발열 코스트를 계산하는 단계;
상기 소스 드라이브 IC의 채널별로 상기 제1 발열 코스트와 상기 제2 발열 코스트의 합을 인버전의 페이즈별로 분리하여 누적하여 발열 코스트의 채널별 누적값을 얻는 단계;
상기 소스 드라이브 IC의 채널들 각각에서 얻어진 채널별 누적값을 상기 소스 드라이브 IC가 담당하는 픽셀 어레이 영역 내에서 더하여 발열 코스트 총합을 계산하는 단계;
상기 인버전의 페이즈별로 분리된 상기 소스 드라이브 IC의 발열 코스트 총합 중에서 최소값을 갖는 인버전의 페이즈로 상기 데이터의 극성을 제어하는 단계; 및
상기 발열 코스트 총합들 중에서 최대값을 미리 설정된 문턱값과 비교하여 그 비교 결과에 따라 상기 게인을 조정하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법.
The method according to claim 6,
Estimating the temperature of the source drive IC for driving the data lines of the display panel using the indices and the weight and adjusting the gain based on the temperature prediction result of the source drive IC,
Calculating the second heat generation cost according to the transition cost of the input data and the first heat generation cost for the level of the input data, receiving the input data, the indices, and the weight values;
Accumulating the sum of the first heat generation cost and the second heat generation cost for each channel of the source drive IC by an inversion phase to obtain an accumulation value for each channel of the heat generation cost;
Summing an accumulated value for each channel obtained in each channel of the source drive IC in a pixel array area occupied by the source drive IC to calculate an overall heat cost sum;
Controlling the polarity of the data in an inversion phase having a minimum value among the sum of the heat generation costs of the source drive IC separated by the inversion phase; And
Comparing the maximum value of the heat generation cost totals with a preset threshold value, and adjusting the gain according to the comparison result.
제 7 항에 있어서,
상기 게인은 0~1 사이의 값을 가지며,
상기 게인은 상기 발열 코스트 총합의 최대값이 상기 문턱값 이하일 때 1에 가까운 값을 가지는 반면, 상기 발열 코스트 총합의 최대값이 상기 문턱값 보다 클 때 1 보다 낮은 값으로 조정되는 액정표시장치의 구동 방법.
8. The method of claim 7,
The gain has a value between 0 and 1,
Wherein the gain is adjusted to a value lower than 1 when the maximum value of the heat generation cost sum is less than 1 when the maximum value of the total heat generation cost is greater than the threshold value, Way.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소스 드라이브 IC의 트랜지션 구동은
차지 쉐어링 구동과 HVDD 구동을 포함하고,
상기 제3 가중치는 상기 차지 쉐어링 구동과 상기 HVDD 구동에서 서로 다른 값으로 설정되는 액정표시장치의 구동 방법.
9. The method according to any one of claims 6 to 8,
The transition drive of the source drive IC
Charge-sharing drive and HVDD drive,
Wherein the third weight is set to a different value in the charge sharing drive and the HVDD drive.
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