KR20210086070A - 표시 장치 및 그의 구동 ic 출력 최적화 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특정 영상 패턴에 따라 데이터 구동 IC의 출력을 제어하여 데이터 구동 IC의 출력 토글을 최소화 할 수 있는 표시 장치 및 그의 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 표시 장치는, 입력되는 영상 데이터를 분석하여 데이터 드라이버의 각 데이터 드라이버 IC의 전류를 예측하고, 예측된 전류값이 설정된 기준 값 미만이 되도록 데이터 드라이버 IC의 데이터 출력 순서를 제어하거나, 예측된 전류값이 설정된 기준 값 미만이 되도록 데이터 드라이버 IC의 출력 전압을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 구비할 수 있다.
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 표시 장치 및 그의 구동 IC 출력 최적화 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전하고, 이동통신 단말기 및 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.
상기와 같은 평판 표시 장치로는 액정을 이용한 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 유기 발광 다이오드를 이용한 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; 이하 OLED) 표시 장치, 전기영동 입자를 이용한 전기영동 표시 장치(ElectroPhoretic Display; EPD) 등이 대표적이다.
이들 중 OLED 표시 장치는 전자와 정공의 재결합으로 유기 발광층을 발광시키는 자발광 소자로 휘도가 높고 시야각 및 명암비가 우수하며 초박막화가 가능한 장점이 있다.
OLED 표시 장치의 표시 패널은, 상기 복수개의 게이트 라인들과 복수개의 데이터 라인들이 교차 배열되어 서브 픽셀이 정의되고, 각 서브 픽셀은 OLED 소자와, OLED 소자를 독립적으로 구동하는 픽셀 회로를 구비한다.
상기 픽셀 회로는 게이트-소오스 간 전압(Vgs)에 따라 상기 OLED 소자에 흐르는 구동전류(IOLED)를 제어하는 구동 TFT(Thin Film Transistor)와, 상기 구동 TFT의 게이트-소오스 간 전압(Vgs)을 한 프레임 동안 일정하게 유지시키는 커패시터와, 스캔 펄스에 응답하여 상기 구동 TFT의 게이트-소오스 간 전압(Vgs)을 설정하는 스위칭 TFT를 기본적으로 구비한다.
따라서, 영상 데이터에 상응하는 구동 전압(Vgs)에 따라 구동 TFT가 OLED 소자를 구동하는 전류(Ids)를 조절함으로써 OLED 소자의 밝기를 조절한다.
그런데, 입력된 영상 패턴이 홀수번째 수평 라인들은 화이트 데이터이고, 짝수번째 수평 라인들은 블랙 데이터로 구성되는 특정 패턴일 경우, 데이터 구동 IC의 출력은 많은 토글(Toggle)을 발생하게 된다.
이와 같이 많은 토글이 발생되면, 데이터 구동 IC에서 발생되는 온도가 상승하고, 데이터 구동 IC의 소비 전력이 증가하며, 표시 패널의 충전율 성능이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 특정 영상 패턴에 따라 데이터 구동 IC의 출력을 제어하여 데이터 구동 IC의 출력 토글을 최소화 할 수 있는 표시 장치 및 그의 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치는, 입력되는 영상 데이터를 분석하여 데이터 드라이버의 각 데이터 드라이버 IC의 전류를 예측하고, 예측된 전류값이 설정된 기준 값 미만이 되도록 데이터 드라이버 IC의 데이터 출력 순서를 제어하거나, 예측된 전류값이 설정된 기준 값 미만이 되도록 데이터 드라이버 IC의 출력 전압을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는, 상기 타이밍 콘트롤러로부터 스캔하는 라인에 대한 어드레스 정보를 제공 받아 각 게이트 드라이버 IC에 ID, 게이트 펄스 및 클럭신호(CLK)를 제공하여 각 게이트 드라이버 IC가 지정된 게이트 라인에 스캔 펄스를 출력하도록 하는 게이트 펄스 생성부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 IC 출력 최적화 방법은, 데이터 드라이버 IC에서 각 수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 제어하여 최적화 할 수 있다.
상기 데이터 드라이버 IC에서 각 수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 제어하여도 최적화 할 수 없는 경우, 데이터 드라이버 IC에서 출력되는 전압 데이터의 범위를 제어하여 최적화 할 수 있다.
상기 최적의 데이터 드라이버 IC 출력 순서에 동기되어 스캔 신호를 해당 라인에 출력하도록 게이트 펄스 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 IC 출력 최적화 방법은, 데이터 드라이버 IC에서 출력되는 전압 데이터의 범위를 제어하여 최적화 할 수 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 표시 장치 및 그의 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 데이터 드라이버 IC에서 각 수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 제어하여 최적화된 데이터 출력 순서로 표시 패널을 구동하므로 데이터 드라이버 IC의 토글을 최소할 할 수 있고, 최적화된 전압 데이터로 데이터 드라이버 IC를 구동할 수 있다.
따라서, 데이터 구동 IC에서 발생되는 온도를 감소시킬 수 있고, 데이터 구동 IC의 소비 전력을 줄일 수 있으며, 패널의 충전율 성능을 향상시킬 수 있다.
더불어, 데이터 구동 IC에서 발생되는 온도가 감소되므로, 표시 장치의 신뢰성이 향상되고, 방열 기구를 간소화하여 단가를 줄일 수 있다.
뿐만 아니라, 데이터 구동 IC의 소비 전력이 감소되므로, 전원 IC의 용량을 줄여 단가를 줄일 수 있다.
또한, 패널의 충전율 성능이 향상되므로, 픽셀 오버 구동(Pixel over driving)을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 회로 및 데이터 드라이버의 일부 구성을 나타낸 등가회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 표시 장치의 타이밍 콘트롤러(140), 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)의 보다 구체적인 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 타이밍 콘트롤러(140), 게이트 펄스 생성부(150) 및 게이트 드라이버(130)의 복수개의 게이트 드라이버 IC들(GSIC(00), GSIC(00), GSIC(00), GSIC(00))의 구성 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법을 설명하기 위한 동작 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법을 설명하기 위한 동작 순서도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법에서 전압 데이터의 범위를 제어하는 실시예들을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 회로 및 데이터 드라이버의 일부 구성을 나타낸 등가회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 표시 장치의 타이밍 콘트롤러(140), 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)의 보다 구체적인 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 타이밍 콘트롤러(140), 게이트 펄스 생성부(150) 및 게이트 드라이버(130)의 복수개의 게이트 드라이버 IC들(GSIC(00), GSIC(00), GSIC(00), GSIC(00))의 구성 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법을 설명하기 위한 동작 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법을 설명하기 위한 동작 순서도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법에서 전압 데이터의 범위를 제어하는 실시예들을 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형상으로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.
또한, 본 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 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 회로 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는, 다수의 데이터라인(DL1~DLm) 및 다수의 게이트라인(GL1~GLn)이 배치되고, 다수의 서브픽셀(SP: Sub Pixel)이 배치된 표시 패널(110)과, 표시 패널(110)의 상단 또는 하단에 연결되고 다수의 데이터라인(DL1~DLm)을 구동하는 데이터 드라이버(120)와, 다수의 게이트라인(GL1~GLn)을 구동하는 게이트 드라이버(130)와, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)를 제어하는 타이밍 콘트롤러(140) 등을 포함한다.
도 1을 참조하면, 표시 패널(110)에는 다수의 서브픽셀(SP)이 매트릭스 타입으로 배치된다.
데이터 드라이버(120)는, 타이밍 콘트롤러(140)의 제어에 따라, 다수의 데이터라인(DL1~DLm)으로 데이터전압을 공급함으로써, 다수의 데이터라인(DL1~DLm)을 구동한다.
게이트 드라이버(130)는, 타이밍 콘트롤러(140)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔 신호를 다수의 게이트라인(GL1~GLn)으로 순차적으로 공급하여 다수의 게이트라인(GL1~GLn)을 순차적으로 구동한다. 여기서, 게이트 드라이버(130)는 스캔 드라이버라고도 한다.
게이트 드라이버(130)는, 구동 방식이나 패널 설계 방식 등에 따라서, 도 1에서와 같이, 표시패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 양측에 위치할 수도 있다. 또한, 게이트 드라이버(130)는, 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.
데이터 드라이버(120)는, 특정 게이트라인이 열리면, 타이밍 콘트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터(Data)를 아날로그 형태의 데이터전압(Vdata)으로 변환하여 다수의 데이터라인(DL1~DLm)으로 공급함으로써, 다수의 데이터라인(DL1~DLm)을 구동한다.
데이터 드라이버(120)는, 적어도 하나의 데이터 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함하여 다수의 데이터라인을 구동할 수 있다.
각 게이트 드라이버 집적회로 또는 데이터 드라이버 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
각 데이터 드라이버 집적회로는, 쉬프트 레지스터, 래치 회로 등을 포함하는 로직부와, 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital Analog Converter)와, 출력 버퍼와, 아날로그 디지털 컨버터(310)(ADC: Analog Digital Converter) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 아날로그 디지털 컨버터(310)는 복수의 서브픽셀과 센싱라인을 통해 연결되어 있으며, 각 서브픽셀의 구동 트랜지스터의 임계전압을 감지할 수 있다.
타이밍 콘트롤러(140)는 입력되는 영상 데이터를 분석하여 데이터 드라이버(120)의 각 데이터 드라이버 IC(SDIC)의 전류를 예측하고, 예측된 전류값이 설정된 기준 값(TH) 미만이 되도록 데이터 드라이버 IC(SDIC)의 데이터 출력 순서를 제어한다.
타이밍 콘트롤러(140)는 입력되는 영상 데이터를 분석하여 데이터 드라이버(120)의 각 데이터 드라이버 IC(SDIC)의 전류를 예측하고, 예측된 전류값이 설정된 기준 값(TH) 미만이 되도록 데이터 드라이버 IC(SDIC)의 출력 전압을 제어한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 표시 패널(110)은 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시하는 유기 발광 다이오드 표시 패널이다. 유기 발광 다이오드 표시 패널은, 각 서브픽셀(SP)이 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)와, 이를 독립적으로 구동하기 위한 구동 트랜지스터(DT: Driving Transistor) 등의 회로 소자로 구성되어 있다. 각 서브픽셀(SP)을 구성하는 회로 소자의 종류 및 개수는, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 픽셀 회로 및 데이터 드라이버의 일부 구성을 나타낸 등가회로도이고, 도 1과 결부하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 각 서브픽셀(P)은 고전위 전원(이하 EVDD) 라인(PL) 및 저전위 전원(이하 EVSS) 전극 사이에 접속된 OLED 소자(10)와, OLED 소자(10)를 독립적으로 구동하기 위하여 스캔 및 센스 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)와 스토리지 커패시터(Cst)를 기본적으로 포함하는 픽셀 회로를 구비한다.
스캔 및 센스 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)는 아몰퍼스 실리콘 (a-Si) TFT, 저온 폴리-실리콘(LTPS) TFT, 산화물(Oxide) TFT, 또는 유기(Organic) TFT 등이 이용될 수 있다.
OLED 소자(10)는 구동 TFT(DT)의 소스 노드(N2)와 접속된 애노드와, EVSS 전원과 접속된 캐소드와, 애노드 및 캐소드 사이의 유기 발광층을 구비한다. 애노드는 서브픽셀별로 독립적이지만 캐소드는 전체 서브픽셀들이 공유하는 공통 전극일 수 있다. OLED 소자(10)는 구동 TFT(DT)로부터 구동 전류가 공급되면 캐소드로부터의 전자가 유기 발광층으로 주입되고, 애노드로부터의 정공이 유기 발광층으로 주입되어, 유기 발광층에서 전자 및 정공의 재결합으로 형광 또는 인광 물질을 발광시킴으로써, 구동 전류의 전류값에 비례하는 밝기의 광을 발생한다.
스캔 TFT(ST1)는 스캔 게이트 드라이버(210)로부터 스캔 게이트 라인(GLsc)에 공급되는 스캔 게이트 신호(SCAN)에 따라 턴-온되고, 데이터 드라이버(300)로부터 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 TFT(DT)의 게이트 노드(N1)에 공급한다.
센스 TFT(ST2)는 센스 게이트 드라이버(220)로부터 센스 게이트 라인(GLse)에 공급되는 센스 게이트 신호(SENSE)에 따라 턴-온되고, 데이터 드라이버(300)로부터 레퍼런스 라인(RL)에 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)을 구동 TFT(DT)의 소스 노드(N2)에 공급한다. 레퍼런스 전압(Vref)은 OLED 소자(10)의 임계전압(Vth) 보다 작은 전압이다. 또한, 서브픽셀(P)의 특성을 센싱할 때, 센스 TFT(ST2)는 구동 TFT(DT)로부터 공급된 전류를 플로팅 상태의 레퍼런스 라인(RL)으로 더 출력한다.
구동 TFT(DT)의 게이트 노드(N1) 및 소스 노드(N2) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)는 턴-온된 스캔 및 센스 TFT(ST1, ST2)를 통해 게이트 노드(N1) 및 소스 노드(N2)에 각각 공급된 데이터 전압(Vdata)과 레퍼런스 전압(Vref)의 차전압을 구동 전압(Vgs)으로 충전하고, 스캔 및 센스 TFT(ST1, ST2)가 오프되는 발광 시간 동안 충전된 구동 전압(Vgs)을 홀딩하여 구동 TFT(DT)에 제공한다.
구동 TFT(DT)는 EVDD 라인(PL)으로부터 공급되는 전류를 스토리지 커패시터(Cst)의 구동 전압(Vgs)에 따라 제어하여 OLED 소자(10)로 공급함으로써 OLED 소자(10)를 발광시킨다.
센싱 모드일 때, 데이터 드라이버(120)는 타이밍 콘트롤러(140)로부터 공급된 센싱용 데이터를 DAC을 통해 센싱용 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 데이터 라인(DL)으로 공급하고, 프리차지 스위치(SPRE)를 통해 레퍼런스 라인(RL)으로 레퍼런스 전압(Vref)을 공급한 후, 프리차지 스위치(SPRE)는 오프된다. 구동 TFT(DT)는 스캔 TFT(ST1)를 통해 공급되는 센싱용 데이터 전압(Vdata)과, 센스 TFT(ST2)를 통해 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)의 차전압에 따라 구동되고, 구동 TFT(DT)의 특성(Vth, 이동도)이 반영된 전류는 센스 TFT(ST2)를 통해 플로팅 상태인 레퍼런스 라인(RL)의 라인 커패시터에 전압으로 충전된다. ADC는 레퍼런스 라인(RL)에 충전된 전압을 샘플링 스위치(SAM)을 통해 공급받아 각 서브픽셀(P)의 센싱 데이터로 변환하여 타이밍 콘트롤러(140)로 출력한다. 이러한 센싱 모드는 전원 온 시간, 수직 블랭크 시간, 전원 오프 시간 중 적어도 하나의 시간에서 동작할 수 있다.
표시 모드일 때, 데이터 드라이버(120)는 타이밍 콘트롤러(400)로부터 공급된 영상 데이터를 DAC을 통해 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 데이터 라인(DL)으로 공급하고, 프리차지 스위치(SPRE)를 통해 레퍼런스 라인(RL)으로 레퍼런스 전압(Vref)을 공급한다. 스캔 TFT(ST1) 및 센스 TFT(ST2)가 턴-온된 충전 시간 동안 데이터 전압(Vdata)과 레퍼런스 전압(Vref)의 차이인 구동 전압(Vgs)이 스토리지 커패시터(Cst)에 충전되고, 스캔 TFT(ST1) 및 센스 TFT(ST2)가 턴-오프된 발광 시간 동안 구동 TFT(DT)는 스토리지 커패시터(Cst)에 홀딩된 구동 전압(Vgs)에 따라 OLED 소자(10)를 구동하여 발광시킨다.
도 3은 본 발명에 따른 표시 장치의 타이밍 콘트롤러(140), 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)의 보다 구체적인 블록 구성도이다.
타이밍 콘트롤러(140)는 입력되는 영상(Image) 데이터를 전압 데이터로 변환하는 전압 데이터 변환부(Image to Voltage(I2V); 141)와, 전압 데이터 변환부(141)에서 변환된 전압 데이터의 범위를 조절하는 전압 데이터 범위 조절부(Voltage range controller(VRC); 142)와, 전압 데이터 범위 조절부(142) 또는 순서 최적화 발생부(147)에서 출력되는 1 프레임의 전압 데이터를 저장하는 메모리(Memory; 143)와, 메모리(143)에 저장된 전압 데이터를 분석하여 각 데이터 드라이버 IC(SDIC)의 전류를 예측하는 전류 예측부(SDIC Current Calculation(DDC); 144)와, 전류 예측부(144)에서 예측된 데이터 드라이버 IC(SDIC)의 최대 전류 값을 검출하는 최대 전류 검출부(SDIC Max Current Detection(DMCD); 145)와, 최대 전류 검출부(145)에서 검출된 최대 전류 값을 기준 값(TH)과 비교하여, 최대 전류 값이 기준 값(TH)보다 크거나 같으면 데이터 드라이버 IC(SDIC)의 데이터 출력 순서를 제어하거나 전압 데이터 범위 조절부(142)를 제어하여 전압 데이터 범위를 낮추고, 최대 전류 값이 기준 값(TH) 미만이면 현재의 데이터 드라이버 IC(SDIC)의 데이터 출력 순서가 최적인 것으로 설정하거나 현재 전압 데이터 범위 조절부(142)에서 조절된 전압 데이터 범위가 최적인 것으로 설정하는 제어부(Controller; 146)와, 제어부(146)의 제어에 따라 데이터 드라이버 IC(SDIC)의 데이터 출력 순서를 바꾸어 상기 메모리에 저장하거나 현재의 데이터 드라이버 IC(SDIC)의 데이터 출력 순서로 출력하는 출력 순서 최적화 발생부(Order Optimization Generator (OOG); 147)를 구비하여 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치는 상기 타이밍 콘트롤러(140)의 출력 순서 최적화 발생부(147)에서 출력되는 데이터 전압에 맞게 게이트 펄스를 게이트 드라이버(130)의 각 게이트 드라이버 IC(GDIC)에 출력하는 게이트 펄스 생성부(Adaptive Gate Pulse Generator(AGPG); 150)를 더 구비한다.
게이트 펄스 생성부(150)는 타이밍 콘트롤러(140)에 내장될 수 있고, 게이트 드라이버(130)에 내장될 수 있으며, 별도의 IC로 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 타이밍 콘트롤러(140), 게이트 펄스 생성부(150) 및 게이트 드라이버(130)의 복수개의 게이트 드라이버 IC들(GSIC(00), GSIC(01), GSIC(10), GSIC(11))의 구성 블럭도이다.
타이밍 콘트롤러(140)는 게이트 펄스 생성부(150)에 스캔하는 라인에 대한 어드레스(Address) 정보를 제공한다.
게이트 펄스 생성부(150)는 각 게이트 드라이버 IC(GSIC(00), GSIC(01), GSIC(10), GSIC(11))에 ID, 게이트 펄스(Gate Pulse) 및 클럭신호(CLK)를 제공하여 각 게이트 드라이버 IC(GSIC(00), GSIC(01), GSIC(10), GSIC(11))가 지정된 게이트 라인에 스캔 펄스를 출력하도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 표시 장치의 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법을 설명하기 위한 동작 순서도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법은 데이터 드라이버 IC에서 각 수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 제어하여 최적화 하는 방법이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 타이밍 콘트롤러(140)는 외부에서 입력되는 영상 데이터를 수신하여(1S) 전압 데이터로 변환한다(2S).
그리고, 데이터 드라이버 IC(SDIC)에서 1수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 가변한다(3S). 맨 처음에는 외부에서 입력되는 영상 데이터의 순서로 제1 수평 라인 데이터, 제2 수평 라인 데이터, 제3 수평 라인 데이터, 제4 수평 라인 데이터, …의 순서로 출력한다.
상기와 같은 순서로 출력되는 전압 데이터를 분석하여 각 데이터 드라이버 IC별로 전류 값을 예측한다(4S).
예측된 전류 값을 비교하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하고(5S), 선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 기준 값(TH)과 비교한다(6S). 비교 결과 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값(TH)보다 크거나 같으면 데이터 드라이버 IC(SDIC)에서 1수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 가변한다(3S). 즉, 2의 배수 번째 수평 라인의 데이터를 순차적으로 출력한다. 예들 들면, 제2 수평 라인 데이터, 제4 수평 라인 데이터, 제6 수평 라인 데이터, 제8 수평 라인 데이터, …의 순서로 출력한다.
상기와 같이 데이터 출력 순서가 가변된 상태의 전압 데이터를 분석하여 각 데이터 드라이버 IC별로 전류 값을 예측하고, 예측된 전류 값을 비교하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하고, 선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 기준 값(TH)과 비교한다((4S ~6S).
비교 결과 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값(TH)보다 크거나 같으면 데이터 드라이버 IC(SDIC)에서 1수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 가변한다(3S). 즉, 3의 배수 번째 수평 라인의 데이터를 순차적으로 출력한다. 예들 들면, 제3 수평 라인 데이터, 제6 수평 라인 데이터, 제9 수평 라인 데이터, 제12 수평 라인 데이터, …의 순서로 출력한다.
상기와 같이 데이터 출력 순서가 가변된 상태의 전압 데이터를 분석하여 각 데이터 드라이버 IC별로 전류 값을 예측하고, 예측된 전류 값을 비교하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하고, 선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 기준 값(TH)과 비교한다((4S ~6S).
비교 결과 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값(TH)보다 크거나 같으면 데이터 드라이버 IC(SDIC)에서 1수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 가변한다(3S). 즉, 4의 배수 번째 수평 라인의 데이터를 순차적으로 출력한다. 예들 들면, 제4 수평 라인 데이터, 제8 수평 라인 데이터, 제12 수평 라인 데이터, 제16 수평 라인 데이터, …의 순서로 출력한다.
상기와 같이 데이터 출력 순서가 가변된 상태의 전압 데이터를 분석하여 각 데이터 드라이버 IC별로 전류 값을 예측하고, 예측된 전류 값을 비교하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하고, 선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 기준 값(TH)과 비교한다((4S ~6S).
이와 같은 과정을 반복하여, 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값(TH) 미만이면, 최종적으로 가변된 데이터 드라이버 IC(SDIC)의 출력 순서를 최적의 데이터 드라이버 IC 출력 순서로 설정하고, 상기 최적의 데이터 드라이버 IC 출력 순서에 동기되어 스캔 신호를 해당 라인에 출력하도록 상기 게이트 펄스 생성부(150)를 제어한다.
상기에서 설명한 바와 같이, 데이터 드라이버 IC에서 각 수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 가변하여도 상기 최적의 데이터 드라이버 IC 출력 순서를 설정하지 못하는 경우도 발생할 수 있다.
이와 같이, 데이터 드라이버 IC에서 각 수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 가변하여도 상기 최적의 데이터 드라이버 IC 출력 순서를 설정하지 못하는 경우에는 다음에 설명하는 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법을 이용하여 최적화 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법을 설명하기 위한 동작 순서도이다. 도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법에서 전압 데이터의 범위를 제어하는 실시예들을 도시한 것이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 구동 IC 출력 최적화 방법은 데이터 드라이버 IC에서 출력되는 전압 데이터의 범위를 제어하여 최적화 하는 방법이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 타이밍 콘트롤러(140)는 외부에서 입력되는 영상 데이터를 수신하여(11S) 전압 데이터로 변환한다(12S).
그리고, 데이터 드라이버 IC(SDIC)에서 출력되는 전압 데이터의 범위를 제어한다(13S). 데이터 드라이버 IC(SDIC)에서 출력되는 전압 데이터의 범위를 제어하는 방법은, 도 7a 내지 도 7c에 도시한 바와 같다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 1차 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어할 수 있다. 즉, 화면을 M*N으로 나누고 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어할 수 있다. M과 N은 서로 동일한 자연수이거나 서로 다른 자연수이다.
도 7b에 도시한 바와 같이, 2차 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어할 수 있다. 즉, 하나의 데이터 드라이버 IC가 구동하는 데이터 라인들을 기준으로 나누고 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어할 수 있다.
도 7c에 도시한 바와 같이, 화면 전체에서 전압 데이터의 범위를 제어할 수 있다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 1차 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어하고, 1차 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어한 상태에서 전압 데이터를 분석하여 각 데이터 드라이버 IC별로 전류 값을 예측한다(14S).
1차 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어한 상태의 예측된 전류 값을 비교하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하고(15S), 선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 기준 값(TH)과 비교한다(16S).
비교 결과 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값(TH)보다 크거나 같으면, 도 7b에 도시한 바와 같이, 2차 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어하고, 2차 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어한 상태에서 전압 데이터를 분석하여 각 데이터 드라이버 IC별로 전류 값을 예측한다(14S).
2차 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어한 상태의 예측된 전류 값을 비교하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하고(15S), 선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 기준 값(TH)과 비교한다(16S).
비교 결과 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값(TH)보다 크거나 같으면, 도 7c에 도시한 바와 같이, 화면 전체에서 전압 데이터의 범위를 제어하고, 화면 전체에서 전압 데이터의 범위를 제어한 상태에서 전압 데이터를 분석하여 각 데이터 드라이버 IC별로 전류 값을 예측한다(14S).
화면 전체에서 전압 데이터의 범위를 제어한 상태의 예측된 전류 값을 비교하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하고(15S), 선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 기준 값(TH)과 비교한다(16S).
이와 같은 과정을 반복하여, 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값(TH) 미만이면, 최종적으로 제어된 전압 데이터의 범위를 최적의 전압 데이터로 설정하고, 상기 최적의 전압 데이터로 각 데이터 드라이버 IC를 구동한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 데이터 드라이버 IC에서 각 수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 제어하여 최적화된 데이터 출력 순서로 표시 패널을 구동하므로 데이터 드라이버 IC의 토글을 최소할 할 수 있고, 최적화된 전압 데이터로 데이터 드라이버 IC를 구동할 수 있다.
따라서, 데이터 구동 IC에서 발생되는 온도를 감소시킬 수 있고, 데이터 구동 IC의 소비 전력을 줄일 수 있으며, 패널의 충전율 성능을 향상시킬 수 있다.
더불어, 데이터 구동 IC에서 발생되는 온도가 감소되므로, 표시 장치의 신뢰성이 향상되고, 방열 기구르 간소화하여 단가를 줄일 수 있다.
뿐만 아니라, 데이터 구동 IC의 소비 전력이 감소되므로, 전원 IC의 용량을 줄여 단가를 줄일 수 있다.
또한, 패널의 충전율 성능이 향상되므로, 픽셀 오버 구동(Pixel over driving)을 줄일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 표시 패널
120: 데이터 드라이버
130: 게이트 드라이버 140: 타이밍 콘트롤러
141: 전압 데이터 변환부 142: 전압 데이터 범위 조절부
143: 메모리 144: 전류 예측부
130: 게이트 드라이버 140: 타이밍 콘트롤러
141: 전압 데이터 변환부 142: 전압 데이터 범위 조절부
143: 메모리 144: 전류 예측부
Claims (11)
- 다수의 게이트라인 및 다수의 데이터라인이 배치되어 복수의 서브픽셀들이 정의되어 영상을 표시하는 표시 패널;
입력되는 영상 데이터를 분석하여 데이터 드라이버의 각 데이터 드라이버 IC의 전류를 예측하고, 예측된 전류값이 설정된 기준 값 미만이 되도록 데이터 드라이버 IC의 데이터 출력 순서를 제어하거나, 예측된 전류값이 설정된 기준 값 미만이 되도록 데이터 드라이버 IC의 출력 전압을 제어하는 타이밍 콘트롤러;
하나 이상의 데이터 드라이버 IC를 구비하고, 상기 타이밍 콘트롤러의 제어에 따라, 상기 다수의 데이터라인으로 데이터전압을 공급하는 상기 데이터 드라이버; 및
하나 이상의 게이트 드라이버 IC를 구비하고, 상기 타이밍 콘트롤러의 제어에 따라, 스캔 신호를 다수의 게이트라인으로 공급하는 게이트 드라이버를 구비하는 표시 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 타이밍 콘트롤러로부터 스캔하는 라인에 대한 어드레스 정보를 제공 받아 각 게이트 드라이버 IC에 ID, 게이트 펄스 및 클럭신호(CLK)를 제공하여 각 게이트 드라이버 IC가 지정된 게이트 라인에 스캔 펄스를 출력하도록 하는 게이트 펄스 생성부를 더 포함하는 표시 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 타이밍 콘트롤러는,
입력되는 영상 데이터를 전압 데이터로 변환하는 전압 데이터 변환부와,
상기 전압 데이터 변환부에서 변환된 전압 데이터의 범위를 조절하는 전압 데이터 범위 조절부와,
상기 전압 데이터 범위 조절부 또는 순서 최적화 발생부에서 출력되는 1 프레임의 전압 데이터를 저장하는 메모리와,
상기 메모리에 저장된 전압 데이터를 분석하여 각 데이터 드라이버 IC의 전류를 예측하는 전류 예측부와,
상기 전류 예측부에서 예측된 데이터 드라이버 IC의 최대 전류 값을 검출하는 최대 전류 검출부와,
상기 최대 전류 검출부에서 검출된 최대 전류 값을 기준 값과 비교하여, 최대 전류 값이 기준 값보다 크거나 같으면 데이터 드라이버 IC의 데이터 출력 순서를 제어하거나 전압 데이터 범위 조절부를 제어하여 전압 데이터 범위를 낮추고, 상기 최대 전류 값이 상기 기준 값 미만이면 현재의 데이터 드라이버 IC의 데이터 출력 순서가 최적인 것으로 설정하거나 현재 전압 데이터 범위 조절부에서 조절된 전압 데이터 범위가 최적인 것으로 설정하는 제어부와,
상기 제어부의 제어에 따라 데이터 드라이버 IC의 데이터 출력 순서를 바꾸어 상기 메모리에 저장하거나 현재의 데이터 드라이버 IC의 데이터 출력 순서로 출력하는 상기 출력 순서 최적화 발생부를 구비하는 표시 장치. - 외부에서 입력되는 영상 데이터를 전압 데이터로 변환하는 단계;
데이터 드라이버 IC에서 1수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 가변하는 단계;
가변된 순서로 출력되는 전압 데이터를 각 데이터 드라이버 IC별로 분석하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하는 단계;
선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값보다 크거나 같으면 상기 데이터 드라이버 IC에서 1수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 다르게 가변함을 반복하고 반복적으로 가변된 순서로 출력되는 전압 데이터를 분석하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하는 단계; 및
반복적으로 선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값 미만이면, 최종적으로 가변된 데이터 드라이버 IC의 출력 순서를 최적의 데이터 드라이버 IC 출력 순서로 설정하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 IC 출력 최적화 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 최적의 데이터 드라이버 IC 출력 순서에 동기되어 스캔 신호를 해당 라인에 출력하도록 게이트 펄스 생성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 IC 출력 최적화 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 데이터 드라이버 IC에서 1수평 라인의 데이터를 출력하는 순서를 가변하는 단계는,
외부에서 입력되는 영상 데이터의 순서로 가변하거나,
2의 배수 번째 수평 라인의 데이터를 순차적으로 출력하는 것으로 가변하거나,
3의 배수 번째 수평 라인의 데이터를 순차적으로 출력하는 것으로 가변하거나,
4의 배수 번째 수평 라인의 데이터를 순차적으로 출력하는 것으로 가변하는 표시 장치의 구동 IC 출력 최적화 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 반복적으로 선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값 기준 값보다 크거나 같으면,
외부에서 입력되는 영상 데이터를 전압 데이터로 변환하는 단계;
데이터 드라이버 IC에서 출력되는 전압 데이터의 범위를 제어하는 단계;
제어된 전압 데이터의 범위에서 전압 데이터를 분석하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하는 단계;
선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값보다 크거나 같으면, 다르게 전압 데이터의 범위를 제어함을 반복하고 반복적으로 제어된 전압 데이터를 분석하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하는 단계; 및
반복적으로 선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값 미만이면, 최종적으로 제어된 전압 데이터의 범위를 최적의 전압 데이터로 설정하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 IC 출력 최적화 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 데이터 드라이버 IC에서 출력되는 전압 데이터의 범위를 제어하는 단계는,
화면을 M*N으로 나누어 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어하는 1차 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어거나,
하나의 데이터 드라이버 IC가 구동하는 데이터 라인들을 기준으로 나누어 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어하는 2차 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어하거나,
화면 전체에서 전압 데이터의 범위를 제어하는 것을 포함하는 표시 장치의 구동 IC 출력 최적화 방법. - 외부에서 입력되는 영상 데이터를 전압 데이터로 변환하는 단계;
데이터 드라이버 IC에서 출력되는 전압 데이터의 범위를 제어하는 단계;
제어된 전압 데이터의 범위에서 전압 데이터를 분석하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하는 단계;
선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값보다 크거나 같으면, 다르게 전압 데이터의 범위를 제어함을 반복하고 반복적으로 제어된 전압 데이터를 분석하여 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값을 선택하는 단계; 및
반복적으로 선택된 최대 데이터 드라이버 IC 전류 값이 기준 값 미만이면, 최종적으로 제어된 전압 데이터의 범위를 최적의 전압 데이터로 설정하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 IC 출력 최적화 방법. - 제 9 항에 있어서,
설정된 최적의 전압 데이터로 각 데이터 드라이버 IC를 구동하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 IC 출력 최적화 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 데이터 드라이버 IC에서 출력되는 전압 데이터의 범위를 제어하는 단계는,
화면을 M*N으로 나누어 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어하는 1차 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어하거나,
하나의 데이터 드라이버 IC가 구동하는 데이터 라인들을 기준으로 나누어 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어하는 2차 국부적으로 전압 데이터의 범위를 제어하거나,
화면 전체에서 전압 데이터의 범위를 제어하는 것을 포함하는 표시 장치의 구동 IC 출력 최적화 방법.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |