KR20180009692A - 표시 장치 및 이미지 리프레쉬 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이미지 리프레쉬 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치는 픽셀 행들과 픽셀 열들로 배열되는 복수의 픽셀들을 갖는 표시 패널; 및 복수의 신호선들, 복수의 열 구동부들 및 복수의 픽셀 리프레쉬 회로들을 포함하는 소스 회로를 포함하고, 상기 복수의 신호선들 각각은 한 픽셀 열의 각 픽셀에 연결되어 있고, 상기 픽셀 전압들은 상기 표시 패널 상에 이미지를 표시하기 위한 이미지 데이터 값들에 대응하고, 상기 복수의 픽셀 리프레쉬 회로들 각각은 상기 복수의 신호선들 중 하나의 신호선에 대응하여 각 열 구동부에 연결되어 있고, 대응하는 픽셀 내에 저장된 전압을 결정하고, 상기 각각의 열 구동부로 리프레쉬 신호를 전달하여 상기 대응하는 픽셀 내에 저장된 상기 전압을 리프레쉬 한다.

Description

표시 장치 및 이미지 리프레쉬 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF IMAGE REFRESHING}
본 개시는 표시 장치 및 이미지 리프레쉬 방법에 관한 것이다.
전력 소비는 최근의 표시 장치의 설계에 있어서 주된 관심사항이다. 특히, 최근의 표시 장치는 이미지가 시간에 따라 변하지 않는 정지 이미지인 경우에도 새로운 이미지를 연속적으로 디스플레이하여 동작한다. 디스플레이 전력 소비를 감소시키는 한가지 기존 방법은 디스플레이되는 연속하는 이미지를 저장하는 프레임 버퍼 메모리를 채택하는 것이다. 정지 이미지에 대하여, 연속하는 이미지 프레임들은 이전에 디스플레이된 프레임들과 동일하다. 따라서, 상기 표시 장치는 비디오 신호로부터 새로운 이미지를 처리하고 디스플레이하는 대신에 상기 저장된 이미지를 패치(fetch)하고 디스플레이한다. 이는 시스템 및 패널 인터페이스들과 같은 구성부품들이 전력 다운되어서, 전력 감소되는 것을 가능하게 한다.
그러나, 디스플레이 전력을 절약하는 이러한 방법이 단점이 없는 것은 아니다. 일 예시로서, 이러한 방법은 프레임 단위 기반(frame-by-frame basis)으로 수행된다. 따라서, 하나의 프레임에서 다음 프레임으로의 한 라인이 변경되는 경우에서도, 전력은 절약되지 않는다. 또한, 이러한 방법은, 예를 들어 프레임 버퍼를 채택하지 않거나 전력 다운되는 시스템 및 패널 인터페이스들을 갖지 않는 응용들과 같은 몇몇 응용들에서 구현될 수 없다. 마지막으로, 요구되는 프레임 버퍼는 상당히 커서 상기 디스플레이의 칩의 과도한 영역을 차지하거나, 또는 오프-칩으로 구현될 필요가 있을 수 있다.
따라서 다른 방법들로 디스플레이 전력 소모를 감소시키기 위한 계속적인 노력들이 나타나고 있다.
본 기재는 전력을 감소시킬 수 있는 이미지 리프레쉬 방법 및 그러한 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 픽셀 행들과 픽셀 열들로 배열되는 복수의 픽셀들을 갖는 표시 패널; 및 복수의 신호선들, 복수의 열 구동부들 및 복수의 픽셀 리프레쉬 회로들을 포함하는 소스 회로를 포함하고, 상기 복수의 신호선들 각각은 한 픽셀 열의 각 픽셀에 연결되어 있고, 상기 픽셀 전압들은 상기 표시 패널 상에 이미지를 표시하기 위한 이미지 데이터 값들에 대응하고, 상기 복수의 픽셀 리프레쉬 회로들 각각은 상기 복수의 신호선들 중 하나의 신호선에 대응하여 각 열 구동부에 연결되어 있고, 대응하는 픽셀 내에 저장된 전압을 결정하고, 상기 각각의 열 구동부로 리프레쉬 신호를 전달하여 상기 대응하는 픽셀 내에 저장된 상기 전압을 리프레쉬 한다.
상기 복수의 픽셀 리프레쉬 회로 각각은, 픽셀 전압 감지 이전과 이후에 각각 대응하는 상기 신호선의 전압들을 저장하는 제1 및 제2 전압 저장부; 상기 제1 및 제2 전압 저장부에 연결되어 있고 상기 제1 및 제2 전압 저장부에 저장된 상기 전압들 간의 차이를 결정하는 전압 차이 결정부; 및 상기 전압 차이 결정부와 전기적 통신 상태이고 상기 결정된 전압들 간의 차이로부터 상기 리프레쉬 신호를 결정하는 변환부를 더 포함할 수 있다.
상기 변환부는 상기 결정된 전압들 간의 차이의 값들에 대응하는 픽셀 데이터를 저장하는 룩업 테이블(LUT)을 포함하고, 상기 픽셀 데이터는 상기 리프레쉬 신호의 전압 값들에 대응할 수 있다.
상기 표시 패널은, 비디오 스트림을 수신하는 어플리케이션 프로세서; 타이밍 콘트롤러; 상기 어플리케이션 프로세서를 상기 타이밍 컨트롤러에 연결시키는 시스템 인터페이스; 및 상기 타이밍 컨트롤러를 상기 소스 회로에 연결시키는 패널 인터페이스를 더 포함하고, 상기 어플리케이션 프로세서는 라인 단위 기반으로 상기 비디오 스트오 스트림의 연속하는 프레임들을 비교하여 상기 연속하는 프레임들의 대응하는 라인들이 실질적으로 동일한지 여부를 결정하고, 상기 라인들 중 실질적으로 동일한 쌍에 대하여 각각 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호를 생성하도록 프로그래밍될 수 있다.
상기 열 구동부들과 상기 픽셀 리프레쉬 회로는, 상기 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호의 수신 시에 자신들의 각각의 전압을 리프레쉬 하도록 프로그래밍될 수 있다.
상기 표시 패널은, 상기 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호의 검출 시에 상기 시스템 인터페이스와 상기 패널 인터페이스를 전력 다운하도록 프로그래밍될 수 있다.
상기 표시 패널은, 비디오 스트림을 수신하는 어플리케이션 프로세서; 타이밍 컨트롤러; 상기 어플리케이션 프로세서를 상기 타이밍 컨트롤러에 연결시키는 시스템 인터페이스; 및 상기 타이밍 컨트롤러를 상기 소스 회로에 연결시키는 패널 인터페이스를 더 포함하고, 상기 어플리케이션 프로세서는 상기 비디오 스트림의 연속하는 프레임들의 모든 라인들보다 적은 라인을 비교하여 상기 연속하는 프레임들의 대응하는 라인 그룹들이 실질적으로 동일한지 여부를 결정하고, 상기 비교된 라인들의 각각의 그룹에 대하여 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호를 생성하도록 프로그래밍될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 픽셀들을 갖는 표시 패널; 비디오 스트림을 수신하는 어플리케이션 프로세서; 및 상기 표시 패널에 연결되어 있고 상기 비디오 스트림에 대응하는 이미지 데이터 값들에 따라 상기 픽셀들을 구동하는 소스 회로를 포함하고, 상기 어플리케이션 프로세서는, 상기 비디오 스트림의 연속하는 프레임의 대응하는 부분들을 비교하여 상기 대응하는 부분들이 실질적으로 동일한지 여부를 결정하도록 프로그래밍되고, 상기 소스 회로는, 상기 대응하는 부분들에 대한 이미지 데이터 값들을 구동하는 대신에 실질적으로 동일한 상기 대응하는 부분들에 대응하는 상기 픽셀들의 전압을 리프레쉬 하도록 프로그래밍될 수 있다.
상기 대응하는 부분들은 상기 비디오 스트림의 프레임들의 개별적인 라인들일 수 있다.
상기 대응하는 부분들은 상기 비디오 스트림의 프레임들의 라인들의 그룹들일 수 있다.
상기 소스 회로는, 각각이 한 픽셀 열의 각 픽셀에 연결되어 있는 복수의 신호선들; 각각이 상기 복수의 신호선 중 한 신호선에 연결되어 대응하는 각 픽셀 열의 픽셀들에 상기 이미지 데이터 값들에 대응하는 픽셀 전압들을 전달하는 복수의 열 구동부들; 및 각각이 상기 복수의 신호선들 중 하나의 신호선에 대응하여 각 열 구동부에 연결되어 있고, 대응하는 픽셀 내에 저장된 전압을 결정하고, 상기 각각의 열 구동부로 리프레쉬 신호를 전달하여 상기 대응하는 픽셀 내에 저장된 상기 전압을 리프레쉬 하는 복수의 픽셀 리프레쉬 회로들을 포함할 수 있다.
상기 복수의 픽셀 리프레쉬 회로 각각은, 전압 감지 이전과 이후에 각각 대응하는 상기 신호선상의 전압들을 저장하는 제1 및 제2 전압 저장부; 상기 제1 및 제2 전압 저장부에 연결되어 있고 상기 제1 및 제2 전압 저장부에 저장된 상기 전압들 간의 차이를 결정하는 전압 차이 결정부; 및 상기 전압 차이 결정부와 전기적 통신 상태이고 상기 결정된 전압들 간의 차이로부터 상기 리프레쉬 신호를 결정하는 변환부를 더 포함할 수 있다.
상기 변환부는 상기 결정된 전압들 간의 차이의 값들에 대응하는 픽셀 데이터를 저장하는 룩업 테이블(LUT)을 포함하고, 상기 픽셀 데이터는 상기 리프레쉬 신호의 전압 값들에 대응할 수 있다.
타이밍 컨트롤러; 상기 어플리케이션 프로세서를 상기 타이밍 컨트롤러에 연결시키는 시스템 인터페이스; 및 상기 타이밍 컨트롤러를 상기 소스 회로에 연결시키는 패널 인터페이스를 더 포함하고, 상기 표시 장치는 상기 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호의 검출 시에 상기 시스템 인터페이스와 상기 패널 인터페이스를 전력 다운하도록 더 프로그래밍될 수 있다.
복수의 복사(replica) 픽셀들을 더 포함하고, 상기 소스 회로는 상기 이미지 데이터 값들에 따라 상기 복사 픽셀들을 구동하고, 상기 어플리케이션 프로세서는, 상기 복사 픽셀들의 전압을 감지하여 상기 복사 픽셀들의 전압 감쇠들(decays)을 결정하고, 상기 복사 픽셀들의 상기 전압 감쇠들에 따라서 상기 리프레쉬를 수행하도록 프로그래밍될 수 있다.
타이밍 컨트롤러; 상기 어플리케이션 프로세서를 상기 타이밍 컨트롤러에 연결시키는 시스템 인터페이스; 및 상기 타이밍 컨트롤러를 상기 소스 회로에 연결시키는 패널 인터페이스를 더 포함하고, 상기 복수의 복사 픽셀들은 상기 타이밍 컨트롤러 내에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따른 이미지 리프레쉬 방법은 표시 장치에 의해 생성되는 이미지를 리프레쉬하는 방법으로서, 디스플레이할 이미지들에 대응하는 비디오 스트림을 수신하는 단계; 상기 비디오 스트림의 연속하는 프레임들의 대응하는 부분들을 비교하여 상기 대응하는 부분들이 실질적으로 동일한지 여부를 결정하는 단계; 상기 연속하는 프레임들의 상기 실질적으로 동일한 대응하는 부분들에 대응하는 상기 표시 장치의 픽셀들의 전압들을 리프레쉬하는 단계; 및 상기 연속하는 프레임들의 상기 실질적으로 동일한 대응하는 부분들에 대응하지 않는 상기 표시 장치의 픽셀들에 상기 이미지 데이터 값들을 구동하는 단계를 포함한다.
상기 실질적으로 동일한 대응하는 부분들 각각에 대하여 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호를 생성하는 단계; 및 상기 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호의 생성시에 상기 리프레쉬하는 단계를 조건적으로 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호에 응답하여, 상기 표시 장치의 시스템 인터페이스와 패널 인터페이스를 전력 다운하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대응하는 부분들은 상기 프레임들의 개별적인 라인들일 수 있다.
상기 대응하는 부분들은 상기 프레임들의 라인들의 그룹들일 수 있다.
상기 리프레쉬하는 단계는, 열 구동부에 의해 생성되고 상기 표시 장치의 신호선에 인가되는 구동 전압을 제1 전압 저장부에 저장하는 단계; 픽셀에 저장된 전압을 제2 전압 저장부에 저장하는 단계; 상기 제1 전압 저장부에 저장된 상기 구동 전압과 상기 제2 전압 저장부에 저장된 상기 전압 간의 차이를 결정하여 차이 전압을 결정하는 단계; 상기 차이 전압으로부터 픽셀 리프레쉬 전압을 결정하는 단계; 및 상기 픽셀 리프레쉬 전압을 상기 픽셀에 구동하여 상기 픽셀을 리프레쉬하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따르면 전력을 감소시킬 수 있는 이미지 리프레쉬 방법 및 그러한 표시 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들을 구현하기 위한 예시적인 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 셀프-리프레쉬 과정을 도시하는 플로우 차트이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 패널 셀프-리프레쉬 과정의 세부사항들을 추가적으로 도시하는 플로우 차트이다.
도 4, 도 5, 도 6, 및 도 7은 도 3의 플로우 차트의 특정 단계들에 대응하는 회로도이다.
유사한 도면 부호는 상기 도면을 통해서 대응하는 부분들을 지칭한다. 다양한 도면들이 반드시 스케일링되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 표시 장치와 관련된다. 보다 상세하게는, 본 발명의 실시예들은 셀프-리프레쉬 능력을 갖는 표시 패널과 관련된다.
본 발명의 일 실시예는 단지 전체 이미지 프레임을 리프레쉬 하기보다는, 한 이미지 프레임에서 다음 이미지 프레임까지 변경되지 않는 개별적인 라인들이 개별적으로 리프레쉬 될 수 있도록 라인 단위 기반(line-by-line basis)으로 정지 이미지들을 리프레쉬하는 표시 장치를 제공한다. 비디오 스트림이 수신될 때, 임의의 라인들이 하나의 프레임에서 다음 프레임까지 변경되지 않았는지 여부를 결정하기 위하여 연속하는 프레임의 대응하는 라인들이 비교된다. 프레임의 각각의 라인이 정지 라인을 나타내는 경우, 상기 프레임의 각각의 라인이 연관된 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호를 가질 수 있도록 각각의 이러한 변경되지 않는 라인에 대하여 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호가 생성된다. 이러한 신호에 응답하여, 상기 표시 장치는 시스템 인터페이스와 패널 인터페이스를 턴 오프하고, 상기 픽셀 데이터를 행에 대해 구동하는 대신에 상기 대응하는 픽셀 행을 리프레쉬 한다.
픽셀 행 리프레쉬는 자신의 열 구동부와 함께 각각의 데이터선에 연결된 부가적인 회로에 의해 수행된다. 리프레쉬 회로는 상기 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호에 응답하여 라인 단위 기반으로 동작하고, 이전 픽셀 행에서 구동되는 전압 및 현재 행의 픽셀상의 잔류(residual) 전압을 저장하여 동작한다. 이러한 두 전압 간 차이가 정확한 픽셀 전압에 대응하고, 이로부터 리프레쉬 전압이 결정되어 상기 상기 잔류 전압을 상기 정확한 픽셀 전압까지 리프레쉬 한다.
이러한 방식으로, 이미지는 단지 프레임 단위 기반이라기 보다는 오히려 라인 단위 기반으로 리프레쉬 될 수 있다. 이는 상기 표시 장치의 구동 회로에 최소한의 오버헤드(overhead)를 부가하면서 리프레쉬 동작을 위한 전용 프레임 버퍼에 대한 필요성을 제거한다. 전력 절감들은 상기 시스템 인터페이스와 패널 인터페이스를 개별적인 라인들에 대하여 턴 오프하는 능력에 의해 실현되므로, 전체 프레임이 반복되는 경우에 이러한 인터페이스들을 단지 턴 오프할 수 있는 기존 방법에 비하여 전력을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 개별적인 라인들보다는 오히려 라인들의 그룹에 대하여 이러한 과정이 수행되는 것을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들을 구현하기 위한 예시적인 디스플레이의 블록도이다. 도 1에서, 디스플레이 시스템 또는 표시 장치(1)는 표시 패널(10), 행 구동부(20), 소스 회로(30), 타이밍 컨트롤러(40), 및 어플리케이션 프로세서(50)를 포함한다. 패널 인터페이스(70)는 타이밍 컨트롤러(40)를 소스 회로(30)에 연결시키고, 시스템 인터페이스(60)는 어플리케이션 프로세서(50)를 타이밍 컨트롤러(40)에 연결시킨다.
표시 패널(10)은 이미지를 디스플레이하기 위하여, 라인에 의해 구동될 수 있는 픽셀들을 갖는 다양한 유형의 표시 패널일 수 있다. 이러한 표시 패널의 예로서, 액정 디스플레이(LCD) 패널, 유기 발광 다이오드 (OLED) 표시 패널, 전기영동 및 전기습윤 표시 패널들 등이 있을 수 있다. 표시 패널(10)은 이미지를 디스플레이하며, 알려진 바와 같이 행들과 열들로 구성된 행렬로 배열된 픽셀들을 포함한다.
행 구동부(20)는 픽셀 행들에 연결된 구동 회로일 수 있고, 일례로 LCD 또는 OLED 패널의 게이트선들은 주어진 픽셀 행의 픽셀에 대해 이들의 스위칭 소자들을 턴 온하고 이미지 데이터가 구동되거나 또는 기입되는 것을 가능하게 한다. 행 구동부(20)의 구성과 동작은 알려진 바와 같다.
소스 회로(30)는 픽셀 열들에 연결되는 데이터 구동 회로일 수 있고, 일례로 LCD 또는 OLED 패널의 데이터선들은 픽셀 열들에 대해 이미지 데이터를 전달한다. 소스 회로(30)는 아래에서 추가적으로 기술되는 바와 같이, 각각의 데이터선에 연결되는 열 구동부들과 픽셀 리프레쉬 회로를 모두 가질 수 있다. 픽셀 라인 또는 행이 하나의 프레임에서 다음 프레임까지 자신의 이미지 데이터 값을 변경하는 경우 이들 각각의 열들의 픽셀들에 대해 열 구동부들은 이미지 데이터를 구동시키는 반면에, 상기 픽셀 라인 또는 행이 하나의 프레임에서 다음 프레임까지 자신의 이미지 데이터 값들을 변경시키지 않는 경우 픽셀 리프레쉬 회로는 이들 각각의 열의 픽셀들의 픽셀 전압을 리프레쉬한다.
타이밍 컨트롤러(40)는 비디오 스트림을 표시 패널(10)에 디스플레이 하기 위한 적절한 포맷으로 변환시키는 변환 동작들을 수행한다. 예를 들어, 타이밍 컨트롤러(40)는 종래에 알려진 방식으로, 색역(gamut) 맵핑, 감마 변환, 서브-픽셀 렌더링 등을 수행할 수 있다.
어플리케이션 프로세서(50)는 표시 패널(10) 상에 디스플레이 하기 위한 이미지를 포함하고 외부 소스로부터의 RGB 신호일 수 있는 비디오 스트림을 수신한다. 또한, 어플리케이션 프로세서(50)는 프레임에서 프레임까지 변경되지 않는 라인들을 결정하기 위하여 비디오 스트림 중 연속하는 프레임을 비교하고, 이러한 라인 각각에 대하여 디스플레이 셀프-리프레쉬 인에이블 신호(DSR_EN)를 생성한다. 디스플레이 셀프-리프레쉬 인에이블 신호(DSR_EN)는 비디오 스트림과 함께 시스템 인터페이스(60)를 통해 타이밍 컨트롤러(40)로 전달되고, 그 다음 패널 인터페이스(70)를 통해 소스 회로(30)로 전달된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 동작이 도 2에 도시된다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 셀프-리프레쉬 과정을 도시하는 플로우 차트이다. 어플리케이션 프로세서(50)가 외부 소스로부터 비디오 스트림을 수신하면 과정이 시작된다(단계 100). 어플리케이션 프로세서(50)는 이후에 바로 이웃하여(immediately) 연속하는 프레임의 라인들을 라인 단위 기반으로 비교하여, 연속하는 프레임(즉, 새로운 프레임)의 라인들이 바로 이웃하는 이전 프레임의 대응하는 라인들과 동일한지 여부를 결정한다(단계 102). 바로 이웃하는 이전 프레임의 대응하는 라인과 동일한 새로운 프레임의 각각의 라인에 대하여, 어플리케이션 프로세서(50)는 DSR_EN 신호를 생성하고 새로운 프레임의 라인의 이미지 데이터 대신에, 시스템 인터페이스(60)를 통해 타이밍 컨트롤러(40)로 그리고 패널 인터페이스(70)를 통해 DSR_EN 신호를 소스 회로(30)로 전달한다(단계 106). DSR_EN 신호 수신에 응답하여, 시스템 인터페이스(60)와 패널 인터페이스(70)는 이미지 데이터의 대응하는 라인에 대하여 전력 다운되도록 프로그래밍된다. 이는 이미지 데이터의 상기 대응하는 라인은 소스 회로(30)로 전달될 필요가 없기 때문이다. DSR_EN 신호를 수신하면, 소스 회로(30)는 리프레쉬 동작을 수행하여, 이미지 데이터가 변경되지 않는 라인에 대응하여 각각의 픽셀에 대하여 픽셀 전압 값들을 리프레쉬한다(단계 110). 단계 110은 이하에서 상세하게 설명한다
소스 회로(30)가 대응하는 DSR_EN 신호 없이 이미지 데이터의 라인을 수신한다면, 이러한 이미지 데이터의 라인은 바로 이웃하는 이전 프레임으로부터 변경되는 라인이다. 이와 같이, 소스 회로(30)와 함께 해당하는 픽셀 행에 이미지 데이터를 기입하거나 또는 구동하는(즉, 라인들에 데이터 신호를 인가하는) 소스 회로(30)를 통해 일반적인 기입 동작이 수행된다(단계 112).
도 3은 좀더 구체적으로 단계 110을 도시하는 플로우 차트이다. 도 4 내지 도 7은 도 3의 플로우 차트의 단계들에 대응하는, 소스 회로(30)와 표시 패널(10)의 부분들의 회로도이다.
위에서 설명한 바와 같이, 단계 110은 기존 이미지 데이터 기입 동작 대신에 리프레쉬 동작을 조건적으로 수행하는 것을 수반한다. 즉, 소스 회로(30)는 이미지 데이터의 특정 라인이 이전 프레임으로부터 변경되지 않았는지 여부에 따라, 이미지 데이터의 라인 또는 DSR_EN 신호를 수신할 수 있다. 소스 회로(30)가 DSR_EN 신호와 관련되지 않은 이미지 데이터의 라인을 수신하는 경우, 소스 회로(30)는 기존 기입 동작을 수행하여, 적정한 픽셀 행에 대해 이미지 데이터 값들을 구동시킨다. 대신에, 소스 회로(30)가 해당 라인에 대한 이미지 데이터 없이 DSR_EN 신호를 수신하는 경우, 소스 회로(30)는 새로운 이미지 데이터 값들을 구동시키는 대신에 적정 픽셀 행을 리프레쉬한다. 도 3 내지 도 7은 좀더 구체적으로 이러한 과정을 도시한다.
도 4와 함께 도 3을 참조하면, 각각의 데이터선은 기존 열 구동부와 이에 연결되는 픽셀 리프레쉬 회로에 연결되어 있다. 픽셀 리프레쉬 회로는 데이터선에 각각 스위치-연결된 두 개의 캐패시터들(C1, C2)(또는 전압 저장부)과 두 개의 캐패시터들(C1, C2)에 연결되는 전압 차이 결정부를 갖는다. 전압 차이 결정부는 이러한 전압 차이 값을 리프레쉬 전압 값으로 변환하는 변환부로서 전압 차이 신호를 출력하고, 리프레쉬 전압 값은 열 구동부로 전달되어 픽셀 전압을 리프레쉬(픽셀 리프레쉬)하는데 사용된다.
픽셀 리프레쉬 과정은 이전 라인(k-1)을 기존과 같이 구동함으로써 시작된다. 즉, 행 구동부(20)가 라인(k-1)의 픽셀의 스위칭 소자를 턴 온하고 데이터선에 연결된 열 구동부가 활성화된 픽셀에 데이터 신호를 구동시켜서 예를 들어, LCD 캐패시터(Cp)에 픽셀 전압을 저장한다. 이후에 라인(k-1)은 반드시 그러한 것은 아니지만, 디스에이블될 수 있다(단계 202). 도 3 및 도 5를 참조하면, 라인(k)이 인에이블되기 이전에 그리고 구동 전압이 데이터선을 통해 남아있는 동안에, 캐패시터(C1) 또는 다른 전압 저장부가 데이터선에 스위치-연결되고 따라서 열 구동부/데이터선의 전압(즉, 라인(k-1)의 구동 전압)은 캐패시터(C1)에 저장된다(단계 204). 이후에 라인(k)이 인에이블된다(단계 206). 도 3 및 도 6을 참조하면, 이후에 라인 k의 픽셀에 남아있는 잔여 또는 현재 전압이 캐패시터(C2)에 저장되도록, 캐패시터(C2) 또는 다른 전압 저장부가 데이터선에 스위치-연결된다(단계 208). 다음 도 7을 참조하면, 정확한 픽셀 전압, 즉, 이전 프레임 동안에 라인 k의 픽셀 내에 기입되어, 후속하는 프레임에서 변경되지 않도록 유지되는 전압은, 이후에 캐패시터(C1, C2)에 저장된 값으로부터 결정된다(단계 210). 이를 달성하기 위하여, 캐패시터(C1)는 이전 라인 (k-1)에 기입된 알려진 전압을 저장하는 반면에, 캐패시터(C2)는 라인 k의 픽셀에 연결된 이후에 데이터선에 남아있는 전하에 대응하는 전압, 즉 라인(k-1)에 기입된 전압과 픽셀에 이제 남아 있는 잔여 전압과의 차이를 저장한다. 따라서 이러한 두 개의 저장된 캐패시터 값들 간의 차이는 픽셀 상에 남아있는 잔여 전압이고, 도 4 내지 도 7에 도시된, 아날로그-디지털 컨버터(ADC)와 같은, 종래에 알려진 전압 차이 결정부에 의해 결정된다.
픽셀들에 대하여 전압이 시간의 함수로서 감쇠(decay)되는 것으로 알려진 경우, 프레임들 간의 시간 또한 알려져 있으므로 정확한 픽셀 값이 결정될 수 있다. 따라서, 룩업 테이블(LUT)은, ADC에 의해 결정된 상기 전압 차이, 즉, 잔여 픽셀 전압들에 대응하는 전압 감쇠 값들을 저장할 수 있다. 따라서, LUT로부터 기입이 검색된 후부터 감쇠된 잔여 픽셀 전압의 감쇠된 양은 해당 픽셀에 대하여 열 구동부로 전달되고, 열 구동부는 픽셀에 대해 이러한 전압을 구동시켜 감쇠 이전의 값으로 자신의 전압을 복원시킨다(단계 212). 이로써, 픽셀에 대한 리프레쉬 과정이 종료된다(단계 214).
당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 다른 부가적인 양상들이 존재한다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 상기 잔여 픽셀 전압들의 아날로그 대 디지털 변환 (판독)과 상기 대응하는 리프레쉬 전압들의 디지털 대 아날로그 변환 (판독)은 상기 변환 값들이 결정되는 바와 같이 구분 별(piecewise)로 수행될 수 있다. 즉, 상기 판독의 최상위 비트들이 결정되기 때문에, 이들은 아날로그 전압 값들로 변환되어 상기 픽셀 내에서 구동되는 반면에, 상기 판독의 최하위 비트들이 결정되고, 이러한 과정은 상기 픽셀 전압이 완전히 리프레쉬될 때까지, 순차적으로 상기 픽셀에 인가되는 전압을 연속적으로 증가시키고 이를 반복한다.
다른 예시로서, 디스플레이 시스템 또는 표시 장치(1)는 각각의 개별적인 라인에 대하여 DSR_EN 신호를 결정하는 것이 필요한 것은 아니지만, 대신에 라인들의 그룹에 대하여 하나의 DSR_EN 신호를 결정할 수 있고, 상기 라인들의 그룹은 임의의 바람직한 개수의 인접한 라인들을 포함한다. 즉, 디스플레이 시스템 또는 표시 장치(1)는 한 번에 개별적인 라인들로부터 임의의 개수의 라인들까지 임의의 프레임의 임의의-크기의 부분을 리프레쉬할 수 있다.
추가적인 예시로서, 디스플레이 픽셀 그리드의 복제(replica)가 상기 구동 IC 칩을 통해 이루어질 수 있고, 상기 복사를 통해 전압이 감지될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 디스플레이 픽셀 그리드의 복제가 상기 소스 회로(30)를 통해 생성된다. 예를 들어, 복제 픽셀들은 TFT 트랜지스터 및 캐패시터들로 구현될 수 있다. 알려진 방식으로, 유사한 구조들이 CMOS 트랜지스터를 이용하는 칩을 통해 구현될 수 있다. 상기 설명된 셀프-리프레쉬 기능들은 이후에 상기 복제의 픽셀 전압들을 감지하여 수행되고, 즉, 상기 감지된 복제 전압들에 기반하여 상기 디스플레이와 복제를 모두 리플레쉬하여, 상기 감지된 복제 픽셀 전압들에 기반하여 리프레쉬 동작들을 수행한다. 이 실시예에서는, 상기 표시 장치가 스스로 회로를 판독하지는 않을 것이다. 오히려, 상기 복제 전압의 판독은 알려진 방식으로 수행될 수 있고, 상기 복제에서 감지된 전압 감쇠에 기반하여 디스플레이 픽셀 값들을 리프레쉬하도록 상기 표시 장치의 상기 데이터선들이 구동될 수 있다.
추가적인 실시예들에서, 이러한 복제 픽셀 그리드는 상기 타이밍 컨트롤러에 배치될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 셀프-리플레쉬 동안에, 단지 상기 시스템 인터페이스 및 상기 타이밍 컨트롤러의 부분들이 턴 오프될 수 있는 반면에, 상기 패널 인터페이스는 계속 유지된다.
상기 전술된 기법들의 관점에서 다양한 변형들(modifications) 및 변화들(variations)이 가능하다. 예를 들어, 정지 이미지가 라인 단위 기반, 라인-그룹 단위 기반, 또는 기술된 바와 같이, 임의의 다른 이미지 부분에 따라 결정될 수 있다. 상기 실시예들은 본 발명의 원리들과 이의 실제적인 응용들을 가장 잘 설명하기 위하여 선택되고 기술되었으므로, 따라서 당해 고려되는 특정한 사용에 적합하게 되는 바와 같이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명 및 다양한 변경들로 다양한 실시예들을 활용하는 것이 가장 적합하게 하는 것이 가능하다.
또한, 전술된 임의의 다양한 실시예들 또는 구성들의 개별적인 특징들은 본 발명에 의해 고려되는 추가적인 실시예를 생성하기 위하여, 임의의 방식으로 결합되고 정합될 수 있다.

Claims (22)

  1. 픽셀 행들과 픽셀 열들로 배열되는 복수의 픽셀들을 갖는 표시 패널; 및
    복수의 신호선들, 복수의 열 구동부들 및 복수의 픽셀 리프레쉬 회로들을 포함하는 소스 회로
    를 포함하고,
    상기 복수의 신호선들 각각은 한 픽셀 열의 각 픽셀에 연결되어 있고,
    상기 복수의 열 구동부들 각각은 상기 복수의 신호선 중 한 신호선에 연결되어 대응하는 각 픽셀 열의 픽셀들에 픽셀 전압들을 전달하고,
    상기 픽셀 전압들은 상기 표시 패널 상에 이미지를 표시하기 위한 이미지 데이터 값들에 대응하고,
    상기 복수의 픽셀 리프레쉬 회로들 각각은 상기 복수의 신호선들 중 하나의 신호선에 대응하여 각 열 구동부에 연결되어 있고, 대응하는 픽셀 내에 저장된 전압을 결정하고, 상기 각각의 열 구동부로 리프레쉬 신호를 전달하여 상기 대응하는 픽셀 내에 저장된 상기 전압을 리프레쉬 하는
    표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 픽셀 리프레쉬 회로 각각은,
    픽셀 전압 감지 이전과 이후에 각각 대응하는 상기 신호선의 전압들을 저장하는 제1 및 제2 전압 저장부;
    상기 제1 및 제2 전압 저장부에 연결되어 있고 상기 제1 및 제2 전압 저장부에 저장된 상기 전압들 간의 차이를 결정하는 전압 차이 결정부; 및
    상기 전압 차이 결정부와 전기적 통신 상태이고 상기 결정된 전압들 간의 차이로부터 상기 리프레쉬 신호를 결정하는 변환부를 더 포함하는, 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 변환부는 상기 결정된 전압들 간의 차이의 값들에 대응하는 픽셀 데이터를 저장하는 룩업 테이블(LUT)을 포함하고, 상기 픽셀 데이터는 상기 리프레쉬 신호의 전압 값들에 대응하는, 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 표시 패널은,
    비디오 스트림을 수신하는 어플리케이션 프로세서;
    타이밍 컨트롤러;
    상기 어플리케이션 프로세서를 상기 타이밍 컨트롤러에 연결시키는 시스템 인터페이스; 및
    상기 타이밍 컨트롤러를 상기 소스 회로에 연결시키는 패널 인터페이스
    를 더 포함하고,
    상기 어플리케이션 프로세서는 라인 단위 기반으로 상기 비디오 스트림의 연속하는 프레임들을 비교하여 상기 연속하는 프레임들의 대응하는 라인들이 실질적으로 동일한지 여부를 결정하고, 상기 라인들 중 실질적으로 동일한 쌍에 대하여 각각 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호를 생성하도록 프로그래밍된, 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 열 구동부들과 상기 픽셀 리프레쉬 회로는, 상기 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호의 수신 시에 자신들의 각각의 전압을 리프레쉬 하도록 프로그래밍된, 표시 장치.
  6. 제4항에서,
    상기 표시 패널은, 상기 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호의 검출 시에 상기 시스템 인터페이스와 상기 패널 인터페이스를 전력 다운하도록 프로그래밍된, 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 표시 패널은,
    비디오 스트림을 수신하는 어플리케이션 프로세서;
    타이밍 컨트롤러;
    상기 어플리케이션 프로세서를 상기 타이밍 컨트롤러에 연결시키는 시스템 인터페이스; 및
    상기 타이밍 컨트롤러를 상기 소스 회로에 연결시키는 패널 인터페이스
    를 더 포함하고,
    상기 어플리케이션 프로세서는 상기 비디오 스트림의 연속하는 프레임들의 모든 라인들보다 적은 라인을 비교하여 상기 연속하는 프레임들의 대응하는 라인 그룹들이 실질적으로 동일한지 여부를 결정하고, 상기 비교된 라인들의 각각의 그룹에 대하여 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호를 생성하도록 프로그래밍된, 표시 장치.
  8. 복수의 픽셀들을 갖는 표시 패널;
    비디오 스트림을 수신하는 어플리케이션 프로세서; 및
    상기 표시 패널에 연결되어 있고 상기 비디오 스트림에 대응하는 이미지 데이터 값들에 따라 상기 픽셀들을 구동하는 소스 회로
    를 포함하고,
    상기 어플리케이션 프로세서는, 상기 비디오 스트림의 연속하는 프레임의 대응하는 부분들을 비교하여 상기 대응하는 부분들이 실질적으로 동일한지 여부를 결정하도록 프로그래밍되고,
    상기 소스 회로는, 상기 대응하는 부분들에 대한 이미지 데이터 값들을 구동하는 대신에 실질적으로 동일한 상기 대응하는 부분들에 대응하는 상기 픽셀들의 전압을 리프레쉬 하도록 프로그래밍된, 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 대응하는 부분들은 상기 비디오 스트림의 프레임들의 개별적인 라인들인, 표시 장치.
  10. 제8항에서,
    상기 대응하는 부분들은 상기 비디오 스트림의 프레임들의 라인들의 그룹들인, 표시 장치.
  11. 제8항에서,
    상기 소스 회로는,
    각각이 한 픽셀 열의 각 픽셀에 연결되어 있는 복수의 신호선들;
    각각이 상기 복수의 신호선 중 한 신호선에 연결되어 대응하는 각 픽셀 열의 픽셀들에 상기 이미지 데이터 값들에 대응하는 픽셀 전압들을 전달하는 복수의 열 구동부들; 및
    각각이 상기 복수의 신호선들 중 하나의 신호선에 대응하여 각 열 구동부에 연결되어 있고, 대응하는 픽셀 내에 저장된 전압을 결정하고, 상기 각각의 열 구동부로 리프레쉬 신호를 전달하여 상기 대응하는 픽셀 내에 저장된 상기 전압을 리프레쉬 하는 복수의 픽셀 리프레쉬 회로들
    을 포함하는, 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 복수의 픽셀 리프레쉬 회로 각각은,
    전압 감지 이전과 이후에 각각 대응하는 상기 신호선상의 전압들을 저장하는 제1 및 제2 전압 저장부;
    상기 제1 및 제2 전압 저장부에 연결되어 있고 상기 제1 및 제2 전압 저장부에 저장된 상기 전압들 간의 차이를 결정하는 전압 차이 결정부; 및
    상기 전압 차이 결정부와 전기적 통신 상태이고 상기 결정된 전압들 간의 차이로부터 상기 리프레쉬 신호를 결정하는 변환부를 더 포함하는, 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 변환부는 상기 결정된 전압들 간의 차이의 값들에 대응하는 픽셀 데이터를 저장하는 룩업 테이블(LUT)을 포함하고, 상기 픽셀 데이터는 상기 리프레쉬 신호의 전압 값들에 대응하는, 표시 장치.
  14. 제8항에서,
    타이밍 컨트롤러;
    상기 어플리케이션 프로세서를 상기 타이밍 컨트롤러에 연결시키는 시스템 인터페이스; 및
    상기 타이밍 컨트롤러를 상기 소스 회로에 연결시키는 패널 인터페이스
    를 더 포함하고,
    상기 표시 장치는 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호의 검출 시에 상기 시스템 인터페이스와 상기 패널 인터페이스를 전력 다운하도록 더 프로그래밍된, 표시 장치.
  15. 제8항에서,
    복수의 복사(replica) 픽셀들을 더 포함하고,
    상기 소스 회로는 상기 이미지 데이터 값들에 따라 상기 복사 픽셀들을 구동하고,
    상기 어플리케이션 프로세서는, 상기 복사 픽셀들의 전압을 감지하여 상기 복사 픽셀들의 전압 감쇠들(decays)을 결정하고, 상기 복사 픽셀들의 상기 전압 감쇠들에 따라서 상기 리프레쉬를 수행하도록 프로그래밍된, 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    타이밍 컨트롤러;
    상기 어플리케이션 프로세서를 상기 타이밍 컨트롤러에 연결시키는 시스템 인터페이스; 및
    상기 타이밍 컨트롤러를 상기 소스 회로에 연결시키는 패널 인터페이스
    를 더 포함하고,
    상기 복수의 복사 픽셀들은 상기 타이밍 컨트롤러 내에 위치되는, 표시 장치.
  17. 표시 장치에 의해 생성되는 이미지를 리프레쉬하는 방법으로서,
    디스플레이할 이미지들에 대응하는 비디오 스트림을 수신하는 단계;
    상기 비디오 스트림의 연속하는 프레임들의 대응하는 부분들을 비교하여 상기 대응하는 부분들이 실질적으로 동일한지 여부를 결정하는 단계;
    상기 연속하는 프레임들의 상기 실질적으로 동일한 대응하는 부분들에 대응하는 상기 표시 장치의 픽셀들의 전압들을 리프레쉬하는 단계; 및
    상기 연속하는 프레임들의 상기 실질적으로 동일한 대응하는 부분들에 대응하지 않는 상기 표시 장치의 픽셀들에 상기 이미지 데이터 값들을 구동하는 단계
    를 포함하는, 이미지 리프레쉬 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 실질적으로 동일한 대응하는 부분들 각각에 대하여 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호의 생성시에 상기 리프레쉬하는 단계를 조건적으로 수행하는 단계
    를 더 포함하는, 이미지 리프레쉬 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 디스플레이 셀프-리프레쉬 신호에 응답하여, 상기 표시 장치의 시스템 인터페이스와 패널 인터페이스를 전력 다운하는 단계를 더 포함하는, 이미지 리프레쉬 방법.
  20. 제17항에서,
    상기 대응하는 부분들은 상기 프레임들의 개별적인 라인들인, 이미지 리프레쉬 방법.
  21. 제17항에서, 상기 대응하는 부분들은 상기 프레임들의 라인들의 그룹들인, 이미지 리프레쉬 방법.
  22. 제17항에서,
    상기 리프레쉬하는 단계는,
    열 구동부에 의해 생성되고 상기 표시 장치의 신호선에 인가되는 구동 전압을 제1 전압 저장부에 저장하는 단계;
    픽셀에 저장된 전압을 제2 전압 저장부에 저장하는 단계;
    상기 제1 전압 저장부에 저장된 상기 구동 전압과 상기 제2 전압 저장부에 저장된 상기 전압 간의 차이를 결정하여 차이 전압을 결정하는 단계;
    상기 차이 전압으로부터 픽셀 리프레쉬 전압을 결정하는 단계; 및
    상기 픽셀 리프레쉬 전압을 상기 픽셀에 구동하여 상기 픽셀을 리프레쉬하는 단계를 더 포함하는, 이미지 리프레쉬 방법.
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