KR20220083421A - 디스플레이 장치의 디스플레이 구동 집적 회로 및 이의 동작 방법 - Google Patents

디스플레이 장치의 디스플레이 구동 집적 회로 및 이의 동작 방법 Download PDF

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이종현
권경환
이종오
정윤석
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Abstract

디스플레이 구동 집적 회로는, 호스트 인터페이스, 인터페이스 모니터, 프로세싱 회로, 변환 회로 및 경로 제어부를 포함한다. 상기 호스트 인터페이스는 호스트 장치로부터 이미지 데이터를 수신한다. 상기 인터페이스 모니터는 상기 호스트 인터페이스에 연결되고 상기 호스트 장치로부터 상기 이미지 데이터가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호를 발생한다. 상기 프로세싱 회로는 상기 이미지 데이터에 대한 프로세싱을 수행하여 프로세싱된 데이터를 발생한다. 상기 변환 회로는 상기 프로세싱된 데이터에 대한 데이터 변환을 수행하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 디스플레이 데이터를 발생한다. 상기 경로 제어부는 상기 모드 신호에 기초하여, 상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 프레임 버퍼에 저장하고 상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달하고, 상기 동영상 모드에서 상기 프레임 버퍼를 경유하지 않고 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달한다.

Description

디스플레이 장치의 디스플레이 구동 집적 회로 및 이의 동작 방법{Display driving integrated circuit of display device and method of operating the same}
본 발명은 반도체 집적 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스플레이 장치의 디스플레이 구동 집적 회로 및 상기 디스플레이 구동 집적 회로의 동작 방법에 관한 것이다.
OLED(organic light emitting diode) 디스플레이 장치와 같은 디스플레이 장치를 채용한 스마트폰에서는 최근 보상용 메모리 종류와 메모리 용량이 증가되고 있으며, 120Hz 이상의 고속 구동이 보편화됨에 따라 증가되는 파워가 문제가 되고 있다. 또한, 해상도의 증가에 따라서 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 구동 집적 회로의 사이즈가 증가하는 것이 문제가 되고 있다.
기존의 스마트폰향 OLED 디스플레이 장치의 디스플레이 구동 집적 회로(DDI, display driver integrated circuit)는 이미지 데이터의 저장을 위한 프레임 버퍼와 OLED 화질 보상에 사용되는 보상용 메모리로 내장 에스램(SRAM)을 활용하고 있다. 그러나 장시간 사용에 따른 OLED 번인(Burn-in), 90Hz 혹은 120Hz 이상의 고속 구동 방식 그리고 이력(Hysteresis) 현상에 따른 보상 등의 데이터 프로세싱을 위해 요구되는 보상용 메모리의 크기가 증가되고 있다. 그러나 디스플레이 구동 집적 회로 내부의 메모리 용량을 증가시킬 경우 칩 사이즈 및 비용이 증가하는 문제가 있다. 또한 이미지 데이터의 해상도의 증가 및 이미지 데이터의 프로세싱 동작들의 다양화로 인하여 디스플레이 구동 집적 회로의 전력 소모가 증가하는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은, 정지영상 및 동영상을 효율적으로 디스플레이할 수 있는 디스플레이 구동 집적 회로를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 일 목적은, 정지영상 및 동영상을 효율적으로 디스플레이할 수 있는 디스플레이 구동 집적 회로를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 일 목적은, 정지영상 및 동영상을 효율적으로 디스플레이할 수 있는 디스플레이 구동 집적 회로의 동작 방법을 제공하는 것이다.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로는, 호스트 인터페이스, 인터페이스 모니터, 프로세싱 회로, 변환 회로 및 경로 제어부를 포함한다.
상기 호스트 인터페이스는 호스트 장치로부터 이미지 데이터를 수신한다.
상기 인터페이스 모니터는 상기 호스트 인터페이스에 연결되고 상기 호스트 장치로부터 상기 이미지 데이터가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호를 발생한다.
상기 프로세싱 회로는 상기 이미지 데이터에 대한 프로세싱을 수행하여 프로세싱된 데이터를 발생한다.
상기 변환 회로는 상기 프로세싱된 데이터에 대한 데이터 변환을 수행하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 디스플레이 데이터를 발생한다.
상기 경로 제어부는 상기 모드 신호에 기초하여, 상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 프레임 버퍼에 저장하고 상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달하고, 상기 동영상 모드에서 상기 프레임 버퍼를 경유하지 않고 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달한다.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로의 동작 방법은, 호스트 인터페이스를 통하여 호스트 장치로부터 이미지 데이터가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호를 발생하는 단계, 프로세싱 회로를 이용하여 상기 이미지 데이터에 대한 프로세싱을 수행하여 프로세싱된 데이터를 발생하는 단계, 상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 프레임 버퍼에 저장하고 상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 데이터에 기초하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 디스플레이 데이터를 발생하는 단계, 및 상기 동영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 상기 프레임 버퍼에 저장하지 않고 상기 프로세싱 회로로부터 출력되는 상기 프로세싱된 데이터에 기초하여 상기 디스플레이 데이터를 발생하는 단계를 포함한다.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널: 및 상기 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 구동 집적 회로를 포함한다. 상기 디스플레이 구동 집적 회로는, 호스트 장치로부터 이미지 데이터를 수신하는 호스트 인터페이스, 상기 호스트 인터페이스에 연결되고 상기 호스트 장치로부터 이미지 데이터가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호를 발생하는 인터페이스 모니터, 상기 이미지 데이터에 대한 프로세싱을 수행하여 프로세싱된 데이터를 발생하는 프로세싱 회로, 상기 프로세싱된 데이터에 대한 데이터 변환을 수행하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 디스플레이 데이터를 발생하는 변환 회로 및 상기 모드 신호에 기초하여, 상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 프레임 버퍼에 저장하고 상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달하고, 상기 동영상 모드에서 상기 프레임 버퍼를 경유하지 않고 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달하는 경로 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로는 인터페이스 모니터 및 경로 제어부를 이용하여 정지영상 디스플레이 모드 및 동영상 디스플레이 모드를 효율적으로 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로 및 디스플레이 장치는 프레임 버퍼 및 보상용 메모리를 적절히 배치하고 동작 모드에 따라서 일부 구성요소들을 디스에이블시킴으로써 디스플레이 구동 집적 회로의 사이즈 및 전력 소모를 효율적으로 감소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로의 모드 신호의 발생에 관한 일 실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로에 포함되는 프로세싱 회로의 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 6, 7 및 8은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로의 동작을 위한 보상용 메모리 및 프레임 버퍼의 배치에 관한 실시예들을 나타내는 도면들이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로를 나타내는 블록도이다.
도 10 및 11은 도 9의 디스플레이 구동 집적 회로의 동작 방법의 실시예들을 나타내는 타이밍도들이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 모바일 장치를 나타내는 블록도이다.
도 15는 도 14의 모바일 장치에서 사용되는 인터페이스의 일 예를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 호스트 인터페이스를 통하여 호스트 장치로부터 이미지 데이터가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호를 발생한다(S100). 모드 신호의 발생에 대한 실시예들은 도 3, 10 및 11을 참조하여 후술한다.
프로세싱 회로를 이용하여 상기 이미지 데이터에 대한 프로세싱을 수행하여 프로세싱된 데이터를 발생한다(S200). 프로세싱 회로는 다양한 이미지 처리 동작들을 수행할 수 있으며, 프로세싱 회로가 수행하는 이미치 처리 동작들에 대해서는 도 5를 참조하여 후술한다.
상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 프레임 버퍼에 저장하고 상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 데이터에 기초하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 디스플레이 데이터를 발생한다(S300). 상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱 회로는 상기 모드 신호에 기초하여 상기 정지영상 모드에서 디스에이블될 수 있으며, 따라서 디스플레이 구동 집적 회로의 전력 소모를 감소할 수 있다.
상기 동영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 상기 프레임 버퍼에 저장하지 않고 상기 프로세싱 회로로부터 출력되는 상기 프로세싱된 데이터에 기초하여 상기 디스플레이 데이터를 발생한다(S400). 상기 동영상 모드에서는 상기 프레임 버퍼를 경유하지 않고 상기 디스플레이 데이터를 발생함으로써 프레임 버퍼의 액세스에 의한 전력 소모를 감소할 수 있다.
도 6, 7 및 8을 참조하여 후술하는 바와 같이 상기 프레임 버퍼는 디스플레이 구동 집적 회로 내에 포함될 수도 있고 디스플레이 구동 집적 회로 외부에 구현될 수도 있다. 또한, 상기 이미지 데이터에 대한 프로세싱을 위한 데이터를 저장하기 위한 보상용 메모리도 디스플레이 구동 집적 회로 내에 포함될 수도 있고 디스플레이 구동 집적 회로 외부에 구현될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로는 인터페이스 모니터 및 경로 제어부를 이용하여 정지영상 디스플레이 모드 및 동영상 디스플레이 모드를 효율적으로 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로 및 디스플레이 장치는 프레임 버퍼 및 보상용 메모리를 적절히 배치하고 동작 모드에 따라서 일부 구성요소들을 디스에이블시킴으로써 디스플레이 구동 집적 회로의 사이즈 및 전력 소모를 효율적으로 감소할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 구동 집적 회로(100)는 호스트 인터페이스(HIF)(151), 제어 로직(152), 인터페이스 모니터(MON), 라인 버퍼(LB)(153), 프로세싱 회로(PRC)(154), 경로 제어부(155), 프레임 버퍼(FB) 및 변환 회로(CON)(156)를 포함할 수 있다.
도 2에는 데이터 드라이버(DDRV)(130) 및 디스플레이 패널(200)이 함께 도시되어 있다. 실시예에 따라서, 데이터 드라이버(130)는 디스플레이 구동 집적 회로(100)에 포함될 수 있다.
도 2에는 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 구성요소들만을 도시하였으며, 도 13을 참조하여 후술하는 바와 같이, 디스플레이 구동 집적 회로(100)는 스캔 드라이버, 전원 공급부, 감마 회로와 같은 구성 요소들을 더 포함할 수 있다.
한편, 도 2에는 디스플레이 구동 집적 회로(100)가 프레임 버퍼(FB)를 포함하는 실시예를 도시하고 있으나, 후술하는 바와 같이, 실시예에 따라서 프레임 버퍼(FB)는 디스플레이 구동 집적 회로(100)의 외부에 구현될 수도 있다.
호스트 인터페이스(151)는 호스트 장치로부터 이미지 데이터(IMG)를 수신할 수 있다. 호스트 인터페이스(151)는 MIPI(Mobile Industry Processor Interface), DP(Display port), eDP(embedded DP) 등의 규격을 충족하도록 구현될 수 있다.
제어 로직(152)은 디스플레이 구동 집적 회로(100)에 포함되는 호스트 인터페이스(151), 인터페이스 모니터(MON), 라인 버퍼(153), 프로세싱 회로(154), 경로 제어부(155), 프레임 버퍼(FB) 및 변환 회로(156)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
인터페이스 모니터(MON)는 호스트 인터페이스(151)에 연결되고 상기 호스트 장치로부터 이미지 데이터(IMG)가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호(MD)를 발생할 수 있다. 도 2에는 인터페이스 모니터(MON)가 제어 로직(152)에 포함되는 실시예를 도시하고 있으나, 실시예에 따라서 인터페이스 모니터(MON)는 제어 로직(152)과 구별되는 별개의 하드웨어로서 구현될 수 있다.
디스플레이 분야에서 데이터 전송의 밴드 폭(band width)가 높아지면서 구동 칩, 보드 칩 시스템 간의 고속 데이터 전송이 요구되고 이에 따라 저전압 차동 신호(LVDS, Low voltage Differential Signaling) 방식이 널리 쓰이고 있다. LVDS 방식은 데이터 전송 속도를 증가하고 전력 소모를 감소하고 전자기 간섭(EMI, Electro-Magnetic Interference) 및 제조 비용을 감소할 수 있다.
디스플레이 장치가 표시하는 이미지는 고 프레임율로 변하는 동영상과 일정 시간 고정되는 정지영상을 포함한다. 정지영상의 경우에는 전력 소모를 감소하기 위해 PSR(Panel Self Refresh) 방식을 채용하여 이미지 데이터를 전송하지 않을 수 있다. 그러나 이러한 PSR 방식은 LVDS 방식과 같은 단방향(uni-directional) 통신 방식에서는 동영상 데이터 및 정지영상 데이터를 모두 전송하여야 하므로 전력 소모의 감소를 도모하기가 곤란하다.
본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로(100)는 인터페이스 모니터(MON)를 이용하여 동영상 모드 및 정지영상 모드를 결정함으로써 LVDS과 같은 단방향 통신에도 효율적으로 적용될 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로(100)는 동영상 모드에서 정지영상 모드로의 전환 및 정지영상 모드에서 동영상 모드로의 전환시 호스트 장치와의 동기화 과정을 필요로 하지 않는다.
일 실시예에서, 도 3 등을 참조하여 후술하는 바와 같이, 인터페이스 모니터(MON)는 대기 시간 이내에 상기 호스트 인터페이스를 통하여 상기 호스트 장치로부터 상기 데이터 프레임이 전송되는지 여부를 모니터링하여 모드 신호(MD)를 발생할 수 있다.
다른 실시예에서, 도 11을 참조하여 후술하는 바와 같이, 상기 호스트 장치가 이미지 데이터(IMG)의 현재 데이터 프레임이 정지영상 모드를 위한 것인지를 나타내는 모드 전환 정보를 디스플레이 구동 집적 회로(100)에 제공할 수 있고, 인터페이스 모니터(MON)는 상기 모드 전환 정보에 기초하여 모드 신호(MD)를 발생할 수 있다.
라인 버퍼(153)는 호스트 인터페이스(151) 및 프로세싱 회로(154) 사이에 배치되고 호스트 인터페이스(151)로부터의 이미지 데이터(IMG)를 라인 단위로 버퍼링하여 프로세싱 회로(154)로 출력할 수 있다.
프로세싱 회로(154)는 이미지 데이터(IMG)에 대한 프로세싱을 수행하여 프로세싱된 데이터(PDT)를 발생할 수 있다. 프로세싱 회로가 수행하는 이미치 처리 동작들에 대해서는 도 5를 참조하여 후술한다.
경로 제어부(155)는 모드 신호(MD)에 기초하여 데이터의 전달 경로를 제어할 수 있다. 경로 제어부(155)는 모드 신호(MD)가 정지영상 모드를 나타내는 경우 프로세싱된 데이터(PDT)를 프레임 버퍼(BF)에 저장하고 프레임 버퍼(BF)에 저장된 프로세싱된 데이터(PDT)를 변환 회로(156)로 전달할 수 있다. 한편, 경로 제어부(155)는 모드 신호(MD)가 동영상 모드를 나타내는 경우 프레임 버퍼(BF)를 경유하지 않고 프로세싱된 데이터(PDT)를 변환 회로(156)로 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 경로 제어부(155)는 제1 경로 선택기(PS1) 및 제2 경로 선택기(PS2)를 포함할 수 있다.
제1 경로 선택기(PS1)는 모드 신호(MD)가 정지영상 모드를 나타내는 경우 프로세싱된 데이터(PDT)를 프레임 버퍼(FB)에 연결된 제1 경로(PTH1)로 출력할 수 있다. 한편, 제1 경로 선택기(PS1)는 모드 신호(MD)가 동영상 모드를 나타내는 경우 프로세싱된 데이터(PDT)를 프레임 버퍼(FB)에 연결되지 않은 제2 경로(PTH2)로 출력할 수 있다.
제2 경로 선택기(PS2)는 모드 신호(MD)가 정지영상 모드를 나타내는 경우 프레임 버퍼(FB)에 연결된 제3 경로(PTH3)를 통하여 전달되는 프로세싱된 데이터(PDT)를 변환 회로(156)로 출력할 수 있다. 한편 제2 경로 선택기(PS2)는 모드 신호(MD)가 동영상 모드를 나타내는 경우 제2 경로(PTH2)를 통하여 전달되는 프로세싱된 데이터(PDT)를 변환 회로(156)로 출력할 수 있다.
이와 같은 경로 제어부(155)를 이용하여 정지영상 모드에서는 프로세싱된 데이터(PDT)를 프레임 버퍼(BF)에 저장하고 프레임 버퍼(BF)에 저장된 프로세싱된 데이터(PDT)에 기초하여 디스플레이 데이터(DDT)를 발생하고, 동영상 모드에서는 프레임 버퍼(BF)를 경유하지 않은 프로세싱된 데이터(PDT)에 기초하여 디스플레이 데이터(DDT)를 발생할 수 있다.
정지영상 모드에서는 프레임 버퍼(FR)에 저장된 프로세싱된 데이터(PDT)에 기초하여 디스플레이 데이터(DDT)를 발생하기 때문에 프로세싱 회로(154)는 모드 신호(MD)에 기초하여 상기 정지영상 모드에서 디스에이블될 수 있다. 또한, 정지영상 모드에서 상기 호스트 장치는 이미지 데이터(IMG)를 디스플레이 구동 집적 회로(100)로 전송할 필요가 없다. 이와 같이, 프로세싱 회로(154)의 디스에이블 및 호스트 장치로부터의 데이터 전송량의 감소를 통하여 디스플레이 구동 집적 회로(100) 및 디스플레이 구동 집적 회로(100)를 포함하는 디스플레이 장치의 전력 소모를 감소할 수 있다.
변환 회로(156)는 프로세싱된 데이터(PDT)에 대한 데이터 변환을 수행하여 디스플레이 패널(200)을 구동하기 위한 디스플레이 데이터(DDT)를 발생할 수 있다. 프로세싱 회로(156)는 동일한 입력에 대하여 동일한 출력을 제공하는 프로세싱을 수행할 수 있다. 반면에 변환 회로(156)는 입력에 대한 변경을 가하여 동일한 입력에 대해서 서로 다른 출력을 제공하는 데이터 변환을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 변환 회로(156)는 프로세싱된 데이터(PDT)에 대한 디더링(dithering)을 수행하여 디스플레이 데이터(DDT)를 발생할 수 있다.
이미지 처리에서의 디더링은 컴퓨터 프로그램이 주어진 색상을 표현하기 불가능할 때, 다른 색상들을 혼합한 근사 색상을 이용해 요구된 색상을 표현하고자 하는 방법을 말한다. 그림 기법 중 점묘법과 유사하게 두 개 이상의 다른 색상으로 점을 교차해서 배치시킴으로써 멀리서 보면 색이 혼합되어 보이게 하는 것이다.
이미지 처리에서의 디더링 방법에는 평균(average) 디더링, 무작위(random) 디더링, 패턴(pattern) 디더링, 배열(ordered) 디더링 등이　있다. 예를 들어 고해상도 이미지를 낮은 해상도로 표현하는 경우, 자연스럽지 못하게 색이 이행되는 부분에 두 개 이상의 색을 섞어 찍음으로써 혼합된 색상을 표현하는 것이다.
데이터 드라이버(DDRV)는 디스플레이 데이터(DDT)에 기초하여 이미지를 표시하도록 디스플레이 패널(200)을 구동할 수 있다. 데이터 드라이버(DDRV) 및 디스플레이 패널(200) 등을 포함하는 디스플레이 장치의 전체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 12 및 13을 참조하여 후술한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로는 데이터 검출기 및 경로 제어부를 이용하여 정지영상 디스플레이 모드 및 동영상 디스플레이 모드를 효율적으로 구현할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로의 모드 신호의 발생에 관한 일 실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 3을 참조하면, 호스트 장치는 코맨드(CMD) 및 이미지 데이터(IMG)를 디스플레이 구동 집적 회로로 전송할 수 있다. 도 3에는 코맨드(CMD) 및 이미지 데이터(IMG)를 별개의 신호들로 도시하였으나, 코맨드(CMD) 및 이미지 데이터(IMG)는 패킷의 형태로 통합되어 호스트 장치로부터 디스플레이 구동 집적 회로로 전송될 수 있다. 도 3에는 일 예로서 MIPI 표준의 write_memory_start (2Ch) 코맨드가 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예들이 특정한 표준이나 코맨드에 한정되는 것은 아니다.
호스트 장치는 수직 동기 신호(Vsync)에 동기하여 이미지 데이터(IMG)에 포함되는 데이터 프레임들(F(i))(여기서, i는 정수로서 데이터 프레임의 인덱스를 나타냄)을 디스플레이 구동 집적 회로로 전송할 수 있다. 도 3에는 수직 동기 신호(Vsync)의 활성화 시점들(T1~T3, T6~T10)에 동기하여 이미지 데이터(IMG)의 데이터 프레임들(F(N-3)~F(N+4)이 각각 전송되는 예가 도시되어 있다.
도 2를 참조하여 전술한 바와 같이, 인터페이스 모니터(MON)는 호스트 인터페이스(151)에 연결되고 상기 호스트 장치로부터 이미지 데이터(IMG)가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호(MD)를 발생할 수 있다.
모드 신호(MD)는 1비트의 신호일 수 있으며 모드 신호(MD)의 로직 레벨에 따라서 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 모드 신호(MD)의 로직 로우 레벨은 정지영상 모드를 나타내고 모드 신호(MD)의 로직 하이 레벨은 동영상 모드를 나타낼 수 있으나 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 인터페이스 모니터(MON)는 대기 시간(tSB) 이내에 호스트 인터페이스(151)를 통하여 상기 호스트 장치로부터 데이터 프레임(F(i))이 전송되는지 여부를 모니터링하여 모드 신호(MD)를 발생할 수 있다. 즉, 인터페이스 모니터(MON)는 동영상 모드의 마지막 데이터 프레임(F(N-1))의 전송이 완료된 시점(T4)부터 대기 시간(tSB)이 경과할 때까지 이미지 데이터(IMG)가 전송되지 않는 경우, 대기 시간(tSB)의 경과 시점(T5)에서 모드 신호(MD)를 로직 로우 레벨에서 로직 하이 레벨로 천이하여 정지영상 모드에서 동영상 모드로 전환할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로는 인터페이스 모니터(MON)를 이용하여 이미지 데이터(IMG)의 전송을 모니터링함으로써 호스트 장치와의 동기화 과정 없이 효율적으로 정지영상 모드 및 동영상 모드 사이의 전환을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 디스플레이 구동 집적 회로(101)는 호스트 인터페이스(HIF)(151), 제어 로직(152), 인터페이스 모니터(MON), 라인 버퍼(LB)(153), 프로세싱 회로(PRC)(154), 경로 제어부(155), 프레임 버퍼(FB), 변환 회로(CON)(156), 인코더(ENC) 및 디코더(DEC)를 포함할 수 있다. 도 4의 디스플레이 구동 집적 회로(101)는 도 2의 디스플레이 구동 집적 회로(100)와 비교하여 인코더(ENC) 및 디코더(DEC)를 더 포함하는 것을 제외하고는 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명을 생략한다.
인코더(ENC)는 프로세싱 회로(154) 및 프레임 버퍼(FB) 사이에 배치되고 프로세싱 회로(154)로부터 수신되는 프로세싱된 데이터(PDT)를 압축하여 압축 데이터를 프레임 버퍼(FB)에 저장할 수 있다.
디코더(DEC)는 프레임 버퍼(FB) 및 변환 회로(156) 사이에 배치되고 프레임 버퍼(FB)로부터 독출되는 상기 압축 데이터를 압축해제하여 프로세싱된 데이터(PDT)를 변환 회로(156)로 전달할 수 있다.
도 2를 참조하여 전술한 바와 같이, 경로 제어부(155)는 프로세싱 회로(154), 프레임 버퍼(FB) 및 변환 회로(156) 사이의 데이터 전달 경로를 제어하기 위한 제1 경로 선택기(PS1) 및 제2 경로 선택기(PS2)를 포함할 수 있다.
제1 경로 선택기(PS1)는 모드 신호(MD)에 기초하여 프로세싱 회로(154)로부터 제공되는 프로세싱된 데이터(PDT)를 제1 경로(PTH1) 또는 제2 경로(PTH2)로 출력한다. 제2 경로 선택기(PS2)는 모드 신호(MD)에 기초하여 제2 경로(PTH2) 또는 제3 경로(PTH3)를 통하여 제공되는 프로세싱된 데이터(PDT)를 변환 회로(156)로 전달한다. 이 경우, 인코더(ENC)는 제1 경로(PTH1) 상에 배치되고 디코더(DEC)는 제3 경로(PTH3) 상에 배치될 수 있다.
인코더(ENC) 및 디코더(DEC)를 이용하여 프레임 버퍼(FB)의 사이즈를 감소할 수 있으나, 인코더(ENC)의 압축률이 증가할수록 데이터의 손실이 증가한다. 도 5를 참조하여 후술하는 바와 같이 프로세싱 회로(154)는 서브 픽셀 렌더링(SPR, Sub Pixel Rendering)을 수행할 수 있고, 서브 픽셀 렌더링에 의해 프로세싱된 데이터(PDT)의 용량이 감소될 수 있다. 이와 같이 프레임 버퍼(FB)를 프로세싱 회로(154)의 후단에 배치하고 용량이 감소된 프로세싱된 데이터(PDT)를 압축함으로써, 동일한 압축률을 적용하는 경우 이미지 데이터(IMG) 자체를 압축하는 것보다 데이터 손실을 감소할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로에 포함되는 프로세싱 회로의 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 프로세싱 회로(154)는 DSC(display stream compression) 디코더(DSCDEC), 제1 프로세싱 유닛(PRCBK1), 서브 픽셀 렌더링 유닛(SPR) 및 제2 프로세싱 유닛(PRCBK2)을 포함할 수 있다.
디스플레이 구동 집적 회로는 DSC 디코더(DSCDEC)를 구비하여 호스트 장치가 압축된 형태의 이미지 데이터(IMG)를 전송하는 것을 지원할 수 있다. DSC 디코더(DSCDEC)는 압축된 형태의 이미지 데이터(IMG)를 압축해제하여 제공할 수 있다. 실시예들에 따라서, DSC 디코더(DSCDEC)는 생략될 수 있다.
제1 프로세싱 유닛(PRCBK1), 서브 픽셀 렌더링 유닛(SPR) 및 제2 프로세싱 유닛(PRCBK2)은 전체적으로 하나의 파이프라인 회로를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 프로세싱 유닛(PRCBK1)은 스케일링(scaling), AoD(Always on Display), mDNIe(mobile Digital Natural Image engine), 라운딩(rounding) 등을 수행할 수 있고, 제2 프로세싱 유닛(PRCBK2)은 ACL(Automatic Current Limit), BC(Brightness Control), IRC (IR drop compensation), POC(Pixel Optical Compensation) 등을 수행할 수 있다.
서브 픽셀 렌더링 유닛(SPR)은 제1 프로세싱 유닛(PRCBK1)으로부터 출력되는 데이터의 픽셀 포맷을 변환할 수 있다. 예를 들어, 서브 픽셀 렌더링 유닛(SPR)은 이미지 데이터(IMG)의 RGB 포맷을 RG/BG 포맷으로 변환하여 RG/BG 포맷의 데이터를 제2 프로세싱 유닛(PRCBK2)으로 제공할 수 있다.
서브 픽셀 렌더링 유닛(SPR)은 2개의 RGB 클러스터들에 포함되는 6개의 컬러 픽셀들을 1개의 RG/BG 클러스터에 포함되는 4개의 컬러 픽셀들로 변환할 수 있다. 만약 각각의 컬러 픽셀이 8비트로 구현되는 경우 서브 픽셀 렌더링 유닛(SPR)은 8*6=48비트의 데이터를 8*4=32비트의 데이터로 변환함으로써 데이터 용량이 감소될 수 있다.
프로세싱 회로(154)는 프로세싱 과정에서의 중간 데이터 등을 저장하기 위한 보상용 메모리를 필요로 한다. 프로세싱 회로(154)가 수행하는 이미지 처리 동작들이 다양화되면서 보상용 메모리의 용량이 증가하게 된다. 보상용 메모리를 디스플레이 구동 집적 회로에 내장하는 경우 디스플레이 구동 집적 회로의 사이즈가 증가하게 되고 디스플레이 장치를 포함하는 모바일 장치의 설계 마진이 감소하게 된다.
도 6, 7 및 8은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로의 동작을 위한 보상용 메모리 및 프레임 버퍼의 배치에 관한 실시예들을 나타내는 도면들이다.
도 6, 7 및 8의 디스플레이 구동 집적 회로들(102, 103, 104)은 도 4의 디스플레이 구동 집적 회로(101)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명을 생략하고 보상용 메모리 및 프레임 버퍼의 배치에 대해서만 설명하기로 한다. 이하, 도 6, 7 및 8의 디스플레이 구동 집적 회로들(102, 103, 104)의 각각은 하나의 반도체 칩으로 구현되는 것으로 간주될 수 있다. 여기서 하나의 반도체 칩은 패키징되어 다른 구성요소들과 물리적으로 구별되는 구성요소를 나타내며, 반도체 칩은 패키지의 표면에 배치되는 패드, 솔더 볼 등의 컨택들을 통하여 외부 장치들과 교신할 수 있다.
도 6을 참조하면, 프레임 버퍼(FB)는 디스플레이 구동 집적 회로(102)를 구성하는 하나의 반도체 칩에 내장될 수 있다. 한편, 디스플레이 구동 집적 회로(102)는 프로세싱 회로(154)와 연결된 메모리 인터페이스(MIF)를 더 포함할 수 있고, 메모리 인터페이스(MIF)를 통하여 반도체 칩, 즉 디스플레이 구동 집적 회로(102)의 외부에 배치되는 외부 메모리(EXMEM)와 이미지 데이터(IMG)에 대한 프로세싱을 위한 데이터를 교환할 수 있다. 즉 전술한 보상용 메모리는 디스플레이 구동 집적 회로(102) 외부에 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 보상용 메모리 및 프레임 버퍼(FB)는 모두 디스플레이 구동 집적 회로(103)의 외부에 배치될 수 있다. 디스플레이 구동 집적 회로(103)는 프로세싱 회로(154)와 연결된 제1 메모리 인터페이스(MIF1) 및 경로 제어부(155)와 연결된 제2 메모리 인터페이스(MIF2)를 더 포함할 수 있다.
디스플레이 구동 집적 회로(103)는 제1 메모리 인터페이스(MIF1)를 통하여 외부 메모리(EXMEM)에 포함되는 보상용 메모리에 이미지 데이터(IMG)에 대한 프로세싱을 위한 데이터를 저장할 수 있고, 제2 메모리 인터페이스(MIF2)를 통하여 프레임 버퍼(FB)에 프로세싱된 데이터(PDT)를 저장할 수 있다.
실시예에 따라서, 도 9, 10 11을 참조하여 후술하는 바와 같이, 디스플레이 구동 집적 회로(103)는 동영상 모드에서 제2 메모리 인터페이스(MIF2)를 통하여 이미지 데이터(IMG)를 프레임 버퍼(FB)에 저장할 수 있다.
도 8을 참조하면, 보상용 메모리 및 프레임 버퍼(FB)는 모두 디스플레이 구동 집적 회로(103)의 외부에 배치되는 하나의 외부 메모리(EXMEM)에 포함될 수 있다. 디스플레이 구동 집적 회로(104)는 프로세싱 회로(154) 및 경로 제어부(155)와 연결된 메모리 인터페이스(MIF)를 더 포함할 수 있고, 메모리 인터페이스(MIF)를 통하여 외부 메모리(EXMEM)와 프로세싱을 위한 데이터 및 프로세싱된 데이터(PDT)를 교환할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로 및 디스플레이 장치는 프레임 버퍼 및 보상용 메모리를 디스플레이 구동 집적 회로의 내부 또는 외부에 적절히 배치함으로써 디스플레이 장치의 설계 마진을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로를 나타내는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 디스플레이 구동 집적 회로(105)는 호스트 인터페이스(HIF)(151), 제어 로직(152), 인터페이스 모니터(MON), 라인 버퍼(LB)(153), 프로세싱 회로(PRC)(154), 경로 제어부(155), 프레임 버퍼(FB) 및 변환 회로(CON)(156)를 포함할 수 있다.
도 9에는 데이터 드라이버(DDRV)(130) 및 디스플레이 패널(200)이 함께 도시되어 있다. 실시예에 따라서, 데이터 드라이버(130)는 디스플레이 구동 집적 회로(100)에 포함될 수 있다. 도 9에는 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 구성요소들만을 도시하였으며, 도 13을 참조하여 후술하는 바와 같이, 디스플레이 구동 집적 회로(100)는 스캔 드라이버, 전원 공급부, 감마 회로와 같은 구성 요소들을 더 포함할 수 있다. 한편, 도 9에는 디스플레이 구동 집적 회로(100)가 프레임 버퍼(FB)를 포함하는 실시예를 도시하고 있으나, 도 7 및 8을 참조하여 전술한 바와 같이 프레임 버퍼(FB)는 디스플레이 구동 집적 회로(100)의 외부에 구현될 수도 있다.
호스트 인터페이스(151)는 호스트 장치로부터 이미지 데이터(IMG)를 수신할 수 있다. 호스트 인터페이스(151)는 MIPI(Mobile Industry Processor Interface), DP(Display port), eDP(embedded DP) 등의 규격을 충족하도록 구현될 수 있다.
제어 로직(152)은 디스플레이 구동 집적 회로(100)에 포함되는 호스트 인터페이스(151), 인터페이스 모니터(MON), 라인 버퍼(153), 프로세싱 회로(154), 경로 제어부(155), 프레임 버퍼(FB) 및 변환 회로(156)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
인터페이스 모니터(MON)는 호스트 인터페이스(151)에 연결되고 상기 호스트 장치로부터 이미지 데이터(IMG)가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호(MD)를 발생할 수 있다. 도 9에는 인터페이스 모니터(MON)가 제어 로직(152)에 포함되는 실시예를 도시하고 있으나, 실시예에 따라서 인터페이스 모니터(MON)는 제어 로직(152)과 구별되는 별개의 하드웨어로서 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로(100)는 인터페이스 모니터(MON)를 이용하여 동영상 모드 및 정지영상 모드를 결정함으로써 LVDS과 같은 단방향 통신에도 효율적으로 적용될 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로(100)는 동영상 모드에서 정지영상 모드로의 전환 및 정지영상 모드에서 동영상 모드로의 전환시 호스트 장치와의 동기화 과정을 필요로 하지 않는다.
일 실시예에서, 도 3 등을 참조하여 전술한 바와 같이, 인터페이스 모니터(MON)는 대기 시간(tSB) 이내에 상기 호스트 인터페이스를 통하여 상기 호스트 장치로부터 상기 데이터 프레임이 전송되는지 여부를 모니터링하여 모드 신호(MD)를 발생할 수 있다. 또한, 도 10을 참조하여 후술하는 바와 같이, 인터페이스 모니터(MON)는 인터페이스 모니터(MON)는 상기 동영상 모드에서 상기 정지영상 모드로의 전환을 나타내는 모드 전환 신호(MC)를 더 발생할 수 있다.
다른 실시예에서, 도 11을 참조하여 후술하는 바와 같이, 상기 호스트 장치가 이미지 데이터(IMG)의 현재 데이터 프레임이 정지영상 모드를 위한 것인지를 나타내는 모드 전환 정보를 디스플레이 구동 집적 회로(100)에 제공할 수 있고, 디스플레이 구동 집적 회로(100)는 상기 모드 전환 정보에 기초하여 모드 신호(MD) 및 모드 전환 신호(MC)를 발생할 수 있다.
라인 버퍼(153)는 호스트 인터페이스(151) 및 프로세싱 회로(154) 사이에 배치되고 호스트 인터페이스(151)로부터의 이미지 데이터(IMG)를 라인 단위로 버퍼링하여 프로세싱 회로(154)로 출력할 수 있다.
프로세싱 회로(154)는 이미지 데이터(IMG)에 대한 프로세싱을 수행하여 프로세싱된 데이터(PDT)를 발생할 수 있다. 프로세싱 회로가 수행하는 이미치 처리 동작들에 대해서는 도 5를 참조하여 후술한다.
경로 제어부(155)는 모드 신호(MD)에 기초하여 데이터의 전달 경로를 제어할 수 있다. 경로 제어부(155)는 모드 신호(MD)가 정지영상 모드를 나타내는 경우 프로세싱된 데이터(PDT)를 프레임 버퍼(BF)에 저장하고 프레임 버퍼(BF)에 저장된 프로세싱된 데이터(PDT)를 변환 회로(156)로 전달할 수 있다. 한편, 경로 제어부(155)는 모드 신호(MD)가 동영상 모드를 나타내는 경우 프레임 버퍼(BF)를 경유하지 않고 프로세싱된 데이터(PDT)를 변환 회로(156)로 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 경로 제어부(155)는 제1 경로 선택기(PS1) 및 제2 경로 선택기(PS2)를 포함할 수 있다.
제1 경로 선택기(PS1)는 모드 신호(MD)가 정지영상 모드를 나타내는 경우 프로세싱된 데이터(PDT)를 프레임 버퍼(FB)에 연결된 제1 경로(PTH1)로 출력할 수 있다. 한편, 제1 경로 선택기(PS1)는 모드 신호(MD)가 동영상 모드를 나타내는 경우 프로세싱된 데이터(PDT)를 프레임 버퍼(FB)에 연결되지 않은 제2 경로(PTH2)로 출력할 수 있다.
제2 경로 선택기(PS2)는 모드 신호(MD)가 정지영상 모드를 나타내는 경우 프레임 버퍼(FB)에 연결된 제3 경로(PTH3)를 통하여 전달되는 프로세싱된 데이터(PDT)를 변환 회로(156)로 출력할 수 있다. 한편 제2 경로 선택기(PS2)는 모드 신호(MD)가 동영상 모드를 나타내는 경우 제2 경로(PTH2)를 통하여 전달되는 프로세싱된 데이터(PDT)를 변환 회로(156)로 출력할 수 있다.
이와 같은 경로 제어부(155)를 이용하여 정지영상 모드에서는 프로세싱된 데이터(PDT)를 프레임 버퍼(BF)에 저장하고 프레임 버퍼(BF)에 저장된 프로세싱된 데이터(PDT)에 기초하여 디스플레이 데이터(DDT)를 발생하고, 동영상 모드에서는 프레임 버퍼(BF)를 경유하지 않은 프로세싱된 데이터(PDT)에 기초하여 디스플레이 데이터(DDT)를 발생할 수 있다.
정지영상 모드에서는 프레임 버퍼(FR)에 저장된 프로세싱된 데이터(PDT)에 기초하여 디스플레이 데이터(DDT)를 발생하기 때문에 프로세싱 회로(154)는 모드 신호(MD)에 기초하여 상기 정지영상 모드에서 디스에이블될 수 있다. 또한, 정지영상 모드에서 상기 호스트 장치는 이미지 데이터(IMG)를 디스플레이 구동 집적 회로(100)로 전송할 필요가 없다.
이와 같이, 프로세싱 회로(154)의 디스에이블 및 호스트 장치로부터의 데이터 전송량의 감소를 통하여 디스플레이 구동 집적 회로(100) 및 디스플레이 구동 집적 회로(100)를 포함하는 디스플레이 장치의 전력 소모를 감소할 수 있다.
한편, 인터페이스 모니터(MON)는 상기 동영상 모드에서 상기 정지영상 모드로의 전환을 나타내는 모드 전환 신호(MC)를 더 발생할 수 있다.
일 실시예에서, 도 10을 참조하여 후술하는 바와 같이, 인터페이스 모니터(MON)는 대기 시간(tSB) 이내에 호스트 인터페이스(151)를 통하여 상기 호스트 장치로부터 이미지 데이터(IMG)가 전송되지 않는 경우 상기 동영상 모드에서 상기 정지영상 모드로의 전환을 나타내는 모드 전환 신호(MC)를 발생할 수 있다.
다른 실시예에서, 도 11을 참조하여 후술하는 바와 같이, 인터페이스 모니터(MON)는 이미지 데이터(IMG)에 포함되는 데이터 프레임이 상기 동영상 모드의 마지막 데이터 프레임인 것을 나타내는 모드 전환 정보를 상기 호스트 장치로부터 수신하고 상기 모드 전환 정보에 기초하여 상기 동영상 모드에서 상기 정지영상 모드로의 전환을 나타내는 모드 전환 신호(MC)를 발생할 수 있다.
경로 제어부(155)의 제1 경로 선택기(PS1)는 제4 경로(PTH4)를 통하여 라인 버퍼(LB)에 연결되고 제2 경로 선택기(PS2)는 제5 경로(PTH5)를 통하여 라인 버퍼(LB)에 연결될 수 있다. 제1 경로 선택기(PS1)는 모드 신호(MD) 및 모드 전환 신호(MC)에 기초하여 상기 동영상 모드에서 이미지 데이터(IMG)에 포함되는 데이터 프레임, 즉 프로세싱 회로(154)에 의해 프로세싱되지 않은 데이터 프레임을 프레임 버퍼(FB)에 저장할 수 있다.
한편, 경로 제어부(155)의 제2 경로 선택기(PS2)는 모드 신호(MD) 및 모드 전환 신호(MC)에 기초하여 상기 동영상 모드에서 상기 정지영상 모드로 전환시 프레임 버퍼(FB)로부터 독출되는 프레임 데이터를 프로세싱 회로(154)에 제공할 수 있다.
이와 같은 동영상 모드에서 정지영상 모드로의 전환시의 동작에 대해서는 도 10 및 11을 참조하여 후술한다.
변환 회로(156)는 프로세싱된 데이터(PDT)에 대한 데이터 변환을 수행하여 디스플레이 패널(200)을 구동하기 위한 디스플레이 데이터(DDT)를 발생할 수 있다. 프로세싱 회로(156)는 동일한 입력에 대하여 동일한 출력을 제공하는 프로세싱을 수행할 수 있다. 반면에 변환 회로(156)는 입력에 대한 변경을 가하여 동일한 입력에 대해서 서로 다른 출력을 제공하는 데이터 변환을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 변환 회로(156)는 프로세싱된 데이터(PDT)에 대한 디더링(dithering)을 수행하여 디스플레이 데이터(DDT)를 발생할 수 있다.
데이터 드라이버(DDRV)는 디스플레이 데이터(DDT)에 기초하여 이미지를 표시하도록 디스플레이 패널(200)을 구동할 수 있다. 데이터 드라이버(DDRV) 및 디스플레이 패널(200) 등을 포함하는 디스플레이 장치의 전체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 12 및 13을 참조하여 후술한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로는 데이터 검출기 및 경로 제어부를 이용하여 정지영상 디스플레이 모드 및 동영상 디스플레이 모드를 효율적으로 구현할 수 있다.
도 10 및 11은 도 9의 디스플레이 구동 집적 회로의 동작 방법의 실시예들을 나타내는 타이밍도들이다. 이하 도 3의 설명과 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 10 및 11을 참조하면, 호스트 장치는 코맨드(CMD) 및 이미지 데이터(IMG)를 디스플레이 구동 집적 회로로 전송할 수 있다. 도 11 및 12에는 코맨드(CMD) 및 이미지 데이터(IMG)를 별개의 신호들로 도시하였으나, 코맨드(CMD) 및 이미지 데이터(IMG)는 패킷의 형태로 통합되어 호스트 장치로부터 디스플레이 구동 집적 회로로 전송될 수 있다. 도 10 및 11에는 일 예로서 MIPI 표준의 write_memory_start (2Ch) 코맨드가 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예들이 특정한 표준이나 코맨드에 한정되는 것은 아니다.
호스트 장치는 수직 동기 신호(Vsync)에 동기하여 이미지 데이터(IMG)에 포함되는 데이터 프레임들(F(i))(여기서, i는 정수로서 데이터 프레임의 인덱스를 나타냄)을 디스플레이 구동 집적 회로로 전송할 수 있다. 도 11 및 12에는 수직 동기 신호(Vsync)의 활성화 시점들(T1~T5)에 동기하여 이미지 데이터(IMG)의 데이터 프레임들(F(N)~F(N+4)이 각각 전송되는 예가 도시되어 있다. 도 10 및 11에는 프레임 버퍼(FB)에 저장되는 데이터 프레임들이 함께 도시되어 있다. F(i)는 프로세싱 회로(154)에 의해 프로세싱되지 않은 본래의 데이터 프레임을 나타내고, PF(i)는 프로세싱된 데이터 프레임을 나타낸다.
도 9를 참조하여 전술한 바와 같이, 인터페이스 모니터(MON)는 호스트 인터페이스(151)에 연결되고 상기 호스트 장치로부터 이미지 데이터(IMG)가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호(MD)를 발생할 수 있다. 또한, 인터페이스 모니터(MON)는 상기 동영상 모드에서 상기 정지영상 모드로의 전환을 나타내는 모드 전환 신호(MC)를 발생할 수 있다.
도 10은 이미지 데이터(IMG)에 포함되는 데이터 프레임이 동영상 모드의 마지막 데이터 프레임인 것을 나타내는 모드 전환 정보가 호스트 장치로부터 제공되지 않는 경우의 실시예를 나타낸다.
도 9 및 10을 참조하면, T1 시점까지는 프레임 버퍼(FB)에 저장된 프로세싱된 데이터 프레임(PF(N-1))에 기초하여 정지영상 모드가 수행될 수 있다.
이후, T1~T5 시점들에서 호스트 장치로부터 정해진 프레임 레이트에 따라서 데이터 프레임들(F(N)~F(N+4))이 호스트 인터페이스(151)를 통하여 순차적으로 디스플레이 구동 집적 회로(105)로 전송될 수 있다. 이때, 동영상 모드를 나타내는 모드 신호(MD)에 기초하여 프로세싱 회로(154)에 의해 프로세싱되지 않은 데이터 프레임들(F(N)~F(N+4))이 제4 경로(PTH4), 제1 경로 선택기(PS1) 및 제1 경로(PTH1)를 통하여 프레임 버퍼(FB)에 순차적으로 저장될 수 있다.
결과적으로 동영상 모드에서, 제2 경로(PTH2)가 활성화되어 프로세싱된 데이터 프레임들이 프레임 버퍼(FB)를 거치지 않고 변환 회로(156)로 전달되는 동시에 제4 경로(PTH4) 및 제1 경로(PTH1)가 활성화되어 프로세싱되지 않은 마지막 데이터 프레임(F(N+4)이 프레임 버퍼(FB)에 저장될 수 있다. 동영상 모드에서 제3 경로(PTH3) 및 제5 경로(PTH5)는 비활성화될 수 있다.
인터페이스 모니터(MON)는 대기 시간(tSB) 이내에 호스트 인터페이스(151)를 통하여 상기 호스트 장치로부터 데이터 프레임(F(i))이 전송되는지 여부를 모니터링하여 모드 신호(MD) 및 모드 전환 신호(MC)를 발생할 수 있다.
즉, 인터페이스 모니터(MON)는 동영상 모드의 마지막 데이터 프레임(F(N+4))의 전송이 완료된 시점(T6)부터 대기 시간(tSB)이 경과할 때까지 이미지 데이터(IMG)가 전송되지 않는 경우, 대기 시간(tSB)의 경과 시점(T7)에서 모드 신호(MD)를 로직 로우 레벨에서 로직 하이 레벨로 천이하여 정지영상 모드에서 동영상 모드로 전환할 수 있다. 또한, 인터페이스 모니터(MON)는 대기 시간(tSB)의 경과 시점(T7)에서 모드 전환 신호(MC)를 로직 로우 레벨에서 로직 하이 레벨로 천이할 수 있다.
경로 제어부(155)의 제2 경로 선택기(PS2)는 T7 시점에서 모드 전환 신호(MC)의 활성화에 응답하여 프레임 버퍼(FB)에 저장된 마지막 데이터 프레임(F(N+4)을 제5 경로(PTH5)를 통하여 프로세싱 회로(154)로 피드백할 수 있다. 피드백된 마지막 데이터 프레임(F(N+4)은 프로세싱 회로(154)에 의해 프로세싱되어 프로세싱된 마지막 데이터 프레임(PF(N+4)이 프레임 버퍼(FB)에 오버라이팅될 수 있다. 이후 T8~T10 시점들에서 프레임 버퍼(FB)에 저장된 프로세싱된 마지막 데이터 프레임(PF(N+4)에 기초하여 정지영상 모드가 수행될 수 있다.
도 11은 이미지 데이터(IMG)에 포함되는 데이터 프레임이 동영상 모드의 마지막 데이터 프레임인 것을 나타내는 모드 전환 정보(LFR)가 호스트 장치로부터 제공되는 경우의 실시예를 나타낸다.
도 11에는 모드 전환 정보(LFR)가 동영상 모드의 마지막 데이터 프레임(F(N+4))의 코맨드(CMD)에 포함되는 실시예를 도시하고 있다. 모드 전환 정보(LFR)는 코맨드(CMD)의 하나 이상의 비트들을 통하여 전달될 수 있다. 실시예에 따라서, 모드 전환 정보(LFR)는 별개의 제어 신호 라인을 통하여 호스트 장치로부터 디스플레이 구동 집적 회로(105)로 제공될 수도 있다.
도 9 및 11을 참조하면, T1 시점까지는 프레임 버퍼(FB)에 저장된 프로세싱된 데이터 프레임(PF(N-1))에 기초하여 정지영상 모드가 수행될 수 있다.
이후, T1~T4 시점들에서 호스트 장치로부터 정해진 프레임 레이트에 따라서 데이터 프레임들(F(N)~F(N+3))이 호스트 인터페이스(151)를 통하여 순차적으로 디스플레이 구동 집적 회로(105)로 전송될 수 있다.
결과적으로 동영상 모드에서, 제2 경로(PTH2)가 활성화되어 프로세싱된 데이터 프레임들이 프레임 버퍼(FB)를 거치지 않고 변환 회로(156)로 전달하기 위해 제2 경로(PTH2)만이 활성화되고, 제1 경로(PTH1), 제3 경로(PTH3), 제4 경로(PTH4) 및 제5 경로(PTH5)는 비활성화될 수 있다.
인터페이스 모니터(MON)는 동영상 모드의 마지막 데이터 프레임(F(N+4))인 것을 나타내는 모드 전환 정보(LFR)에 기초하여 T5 시점에서 모드 신호(MD)를 로직 로우 레벨에서 로직 하이 레벨로 천이하여 정지영상 모드에서 동영상 모드로 전환할 수 있다. 또한, 인터페이스 모니터(MON)는 T5 시점에서 모드 전환 신호(MC)를 로직 로우 레벨에서 로직 하이 레벨로 천이할 수 있다.
경로 제어부(155)의 제1 경로 선택기(PS1)는 T5 시점에서 모드 전환 신호(MC) 및 모드 전환 신호(MC)의 활성화에 응답하여 프로세싱 회로(154)를 인에이블시켜서 동영상 모드의 마지막 데이터 프레임(F(N+4)을 프로세싱한 마지막 데이터 프레임(PF(N+4)를 프레임 버퍼(FB)에 저장할 수 있다. 즉, 동영상 모드의 마지막 데이터 프레임(F(N+4)은 정지영상 모드의 데이터 프레임으로서 이용될 수 있다.
결과적으로, T5~T10 시점들에서 프레임 버퍼(FB)에 저장된 프로세싱된 마지막 데이터 프레임(PF(N+4)에 기초하여 정지영상 모드가 수행될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 12의 디스플레이 시스템(10)은 이미지 표시 기능을 갖는 이동 전화기(mobile phone), 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), PDA(personal digital assistant), 웨어러블 전자 장치 또는 PMP(potable multimedia player) 등과 같은 이동 장치(mobile device), 소형 기기(handheld device) 또는 소형 컴퓨터(handheld computer) 등으로 구현될 수 있다. 또한, 디스플레이 시스템(10)은 TV, 노트북, 데스크탑 PC, 네비게이션 장치 등 다양한 전자 장치로 구현될 수 있다.
도 12를 참조하면, 디스플레이 시스템(10)은 호스트 장치(20) 및 디스플레이 장치(30)를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(30)는 디스플레이 패널(200), 디스플레이 구동 집적 회로(DDI)(100) 및 메모리 장치(EXMEM)를 포함할 수 있다.
호스트 장치(20)는 디스플레이 시스템(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 호스트 장치(20)는 애플리케이션 프로세서(application processor; AP), 베이스밴드 프로세서(baseband processor; BBP), 또는 마이크로프로세싱 유닛(microprocessing unit; MPU) 등으로 구현될 수 있다.
호스트 장치(20)는 이미지 데이터(IMG), 클록 신호(CLK) 및 디스플레이 장치(30)의 동작에 필요한 제어 신호들(CTRL)을 디스플레이 장치(30)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 이미지 데이터(IMG)는 입력 영상에 관한 데이터이고, 복수의 RGB 픽셀 값을 포함할 수 있으며, 너비는 w개의 픽셀 값들을 갖고 높이는 h개의 픽셀 값들을 갖는 w*h의 해상도를 갖는 데이터일 수 있다.
제어 신호들(CTRL)은 커맨드 신호, 수평 동기 신호, 수직 동기 신호, 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 일 예로서, 이미지 데이터 및 제어 신호들은 패킷 데이터로서 디스플레이 구동 집적 회로(100)로 제공될 수 있다.
커맨드 신호는 디스플레이 구동 집적 회로(100)가 수행하는 영상 처리를 제어하는 신호, 이미지 정보 또는 디스플레이 환경 설정 정보를 포함할 수 있다.
상기 이미지 정보는 디스플레이 구동 집적 회로(100)로 입력되는 이미지 데이터(IMG)에 관한 정보로서, 예를 들어 이미지 데이터(IMG)의 해상도 등을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 환경 설정 정보는, 예를 들어, 패널 정보, 휘도 설정 값 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 호스트 장치(20)는 디스플레이 패널(200)의 사용자 입력에 따른 디스플레이 환경 설정 정보 또는 기설정된 디스플레이 환경 설정 정보를 디스플레이 구동 집적 회로(100)로 전송할 수 있다.
디스플레이 구동 집적 회로(100)는 호스트 장치(20)로부터 수신되는 이미지 데이터(IMG) 및 제어 신호들(CTRL)에 기초하여 디스플레이 패널(200)을 구동할 수 있다. 디스플레이 구동 집적 회로(100)는 디지털 신호인 이미지 데이터(IMG)를 아날로그 신호로 변환하고, 상기 아날로그 신호로 디스플레이 패널(200)을 구동할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라서, 디스플레이 구동 집적 회로(100)는 동작 모드를 제어하기 위한 인터페이스 모니터(MON) 및 경로 제어부(PCON)를 포함한다.
도 1 내지 11을 참조하여 전술한 바와 같이, 인터페이스 모니터(MON)는 호스트 인터페이스에 연결되고 호스트 장치(20)로부터 이미지 데이터(IMG)가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호를 발생할 수 있다. 경로 제어부(PCON)는 상기 모드 신호에 기초하여, 상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 프레임 버퍼에 저장하고 상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달하고, 상기 동영상 모드에서 상기 프레임 버퍼를 경유하지 않고 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달할 수 있다. 상기 프레임 버퍼는 디스플레이 구동 집적 회로(100) 내부에 포함될 수 있고, 디스플레이 구동 집적 회로(100) 외부에 배치되는 메모리 장치(EXMEM)에 포함될 수도 있다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 전계발광 디스플레이 장치(30)는 복수의 픽셀 행들(211)을 포함하는 디스플레이 패널(200) 및 디스플레이 패널(200)을 구동하는 디스플레이 구동 집적 회로(100)를 포함한다. 디스플레이 구동 집적 회로(100)는 데이터 드라이버(130), 스캔 드라이버(140), 타이밍 컨트롤러(150), 전원 공급부(160) 및 감마 회로(170)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(200)은 복수의 데이터 라인들을 통하여 디스플레이 구동 집적 회로(100)의 데이터 드라이버(130)와 연결되고, 복수의 스캔 라인들을 통하여 디스플레이 구동 집적 회로(100)의 스캔 드라이버(140)와 연결될 수 있다. 디스플레이 패널(200)은 복수의 화소(픽셀) 행들(211)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(200)은 복수의 행들 및 복수의 열들을 가지는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있고, 여기서, 하나의 화소 행(211)은 동일한 스캔 라인에 연결될 수 있는 하나의 행의 화소들(PX)을 의미한다. 일 실시예에서, 디스플레이 패널(200)은 백 라이트 없이 자체적으로 발광하는 자발광 디스플레이 패널일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(200)은 OLED 패널일 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이 패널(200)에 포함된 각 화소(PX)는 구동 방식 등에 따른 다양한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 방식은 계조를 표현하는 방식에 따라 아날로그 구동 또는 디지털 구동으로 구분될 수 있다. 아날로그 구동은 발광 다이오드(이하, 유기 발광 다이오드를 포함한다)가 동일한 발광 시간 동안 발광하면서 화소(또는 픽셀)에 인가되는 데이터 전압의 레벨을 변경함으로써 계조를 표현할 수 있다. 디지털 구동은 화소에 동일한 레벨의 데이터 전압을 인가하면서 발광 다이오드가 발광되는 발광 시간을 변경함으로써 계조를 표현할 수 있다. 이러한 디지털 구동은, 아날로그 구동에 비하여, 전계발광 디스플레이 장치가 간단한 구조의 화소 및 구동 IC(Integrated Circuit)를 포함하는 장점이 있다. 또한, 전계발광 디스플레이 장치의 디스플레이 패널이 대형화되고 해상도가 높아질수록 디지털 구동을 채택할 필요성이 증가된다. 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는 이러한 아날로그 구동 및 디지털 구동에 모두 적용될 수 있다.
데이터 드라이버(130)는 상기 복수의 데이터 라인들을 통하여 디스플레이 패널(200)에 데이터 신호를 인가할 수 있고, 스캔 드라이버(140)는 상기 복수의 스캔 라인들을 통하여 디스플레이 패널(200)에 스캔 신호를 인가할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(150)는 디스플레이 장치(30)의 동작을 제어할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(150)는 소정의 제어 신호들을 데이터 드라이버(130) 및 스캔 드라이버(140)에 제공함으로써 디스플레이 장치(30)의 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 드라이버(130), 스캔 드라이버(140) 및 타이밍 컨트롤러(150)는 하나의 집적 회로(Integrated Circuit; IC)로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 드라이버(130), 스캔 드라이버(140) 및 타이밍 컨트롤러(150)는 2 이상의 IC들로 구현될 수 있다. 적어도 상기 타이밍 콘트롤러(150) 및 상기 데이터 드라이버(130)가 일체로 형성된 구동 모듈을 타이밍 컨트롤러 임베디드 데이터 드라이버(Timing Controller Embedded Data Driver, TED)로 명명할 수 있다.
상기 타이밍 콘트롤러(150)는 호스트 장치, 예를 들어, 도 12의 호스트 장치(20)로부터 이미지 데이터(IMG) 및 입력 제어 신호들을 수신한다. 예를 들어, 상기 이미지 데이터(IMG)는 적색 영상 데이터(R), 녹색 영상 데이터(G) 및 청색 영상 데이터(B)를 포함할 수 있다. 상기 이미지 데이터(IMG)는 백색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 이미지 데이터(IMG)는 마젠타색(magenta) 영상 데이터, 황색(yellow) 영상 데이터 및 시안색(cyan) 영상 데이터를 포함할 수 있다.
상기 입력 제어 신호들은 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 또한 상기 입력 제어 신호들은 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 더 포함할 수 있다.
전원 공급부(160)는 디스플레이 패널(200)에 전원 전압(ELVDD) 및 접지 전압(ELVSS))을 공급할 수 있다. 실시예에 따라서, ELVDD는 고 전원 전압에 해당하고 ELVSS는 저 전원 전압에 해당할 수 있다. 또한, 전원 공급부(160)는 감마 회로(170)에 레귤레이터 전압(VREG)을 공급할 수 있다.
감마 회로(170)는 레귤레이터 전압(VREG)에 기초하여 복수의 감마 기준 전압들(GRV)을 발생할 수 있다. 예를 들어, 레귤레이터 전압(VREG)은 전원 전압(ELVDD)일 수도 있고, 전원 전압(ELVDD)에 기초하여 별도의 레귤레이터 전압에 의해 발생되는 전압일 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따라서, 타이밍 컨트롤러(150)는 디스플레이 구동 집적 회로(100)는 동작 모드를 제어하기 위한 인터페이스 모니터(MON) 및 경로 제어부(PCON)를 포함한다.
도 1 내지 11을 참조하여 전술한 바와 같이, 인터페이스 모니터(MON)는 호스트 인터페이스에 연결되고 호스트 장치(20)로부터 이미지 데이터(IMG)가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호를 발생할 수 있다. 경로 제어부(PCON)는 상기 모드 신호에 기초하여, 상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 프레임 버퍼에 저장하고 상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달하고, 상기 동영상 모드에서 상기 프레임 버퍼를 경유하지 않고 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달할 수 있다. 상기 프레임 버퍼는 디스플레이 구동 집적 회로(100) 내부에 포함될 수 있고, 디스플레이 구동 집적 회로(100) 외부에 배치되는 메모리 장치(EXMEM)에 포함될 수도 있다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 모바일 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14를 참조하면, 모바일 장치(700)는 시스템 온 칩(710) 및 복수의 또는 기능 모듈들(740, 750, 760, 770)을 포함한다. 모바일 장치(700)는 메모리 장치(720), 저장 장치(730) 및 전력 관리 장치(780)를 더 포함할 수 있다.
시스템 온 칩(710)은 모바일 장치(700)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 다시 말하면, 시스템 온 칩(710)은 메모리 장치(720), 저장 장치(730) 및 복수의 기능 모듈들(740, 750, 760, 770)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 시스템 온 칩(710)은 모바일 장치(700)에 구비되는 애플리케이션 프로세서(Application Processor; AP)일 수 있다.
시스템 온 칩(710)은 중앙 처리 유닛(712) 및 전력 관리 시스템(714)을 포함할 수 있다. 메모리 장치(720) 및 저장 장치(730)는 모바일 장치(700)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(720)는 DRAM(dynamic random access memory) 장치, SRAM(static random access memory) 장치, 모바일 DRAM 장치 등과 같은 휘발성 메모리 장치에 상응할 수 있고, 저장 장치(730)는 EPROM(erasable programmable read-only memory) 장치, EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 장치, 플래시 메모리(flash memory) 장치, PRAM(phase change random access memory) 장치, RRAM(resistance random access memory) 장치, NFGM(nano floating gate memory) 장치, PoRAM(polymer random access memory) 장치, MRAM(magnetic random access memory) 장치, FRAM(ferroelectric random access memory) 장치 등과 같은 비휘발성 메모리 장치에 상응할 수 있다. 실시예에 따라서, 저장 장치(730)는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(hard disk drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 더 포함할 수도 있다.
복수의 기능 모듈들(740, 750, 760, 770)은 모바일 장치(700)의 다양한 기능들을 각각 수행할 수 있다. 예를 들어, 모바일 장치(700)는 통신 기능을 수행하기 위한 통신 모듈(740)(예를 들어, CDMA(code division multiple access) 모듈, LTE(long term evolution) 모듈, RF(radio frequency) 모듈, UWB(ultra wideband) 모듈, WLAN(wireless local area network) 모듈, WIMAX(worldwide interoperability for microwave access) 모듈 등), 카메라 기능을 수행하기 위한 카메라 모듈(750), 표시 기능을 수행하기 위한 디스플레이 모듈(760), 터치 입력 기능을 수행하기 위한 터치 패널 모듈(770) 등을 포함할 수 있다. 실시예에 따라서, 모바일 장치(700)는 GPS(global positioning system) 모듈, 마이크 모듈, 스피커 모듈, 자이로스코프(gyroscope) 모듈 등을 더 포함할 수 있다. 다만, 모바일 장치(700)에 구비되는 복수의 기능 모듈들(740, 750, 760, 770)의 종류는 그에 한정되지 않음은 자명하다.
전력 관리 장치(780)는 시스템 온 칩(710), 메모리 장치(720), 저장 장치(730) 및 복수의 기능 모듈들(740, 750, 760, 770)에 각각 구동 전압을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라서, 디스플레이 모듈(700)은 전술한 바와 같은 인터페이스 모니터(MON) 및 경로 제어부(PCON)를 포함하는 디스플레이 구동 집적 회로(DDIC)(762)를 포함할 수 있다. 도 1 내지 11을 참조하여 전술한 바와 같이, 인터페이스 모니터(MON)는 호스트 인터페이스에 연결되고 호스트 장치로부터 이미지 데이터(IMG)가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호를 발생할 수 있다. 경로 제어부(PCON)는 상기 모드 신호에 기초하여, 상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 프레임 버퍼에 저장하고 상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달하고, 상기 동영상 모드에서 상기 프레임 버퍼를 경유하지 않고 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달할 수 있다.
도 15는 도 14의 모바일 장치에서 사용되는 인터페이스의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 15를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1100)은 MIPI 인터페이스를 사용 또는 지원할 수 있는 데이터 처리 장치로 구현될 수 있고, 어플리케이션 프로세서(1110), 비행 시간 센서(1140) 및 디스플레이(1150) 등을 포함할 수 있다.
어플리케이션 프로세서(1110)의 CSI 호스트(1112)는 카메라 시리얼 인터페이스(Camera Serial Interface; CSI)를 통하여 이미지 센서(1140)의 CSI 장치(1141)와 시리얼 통신을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, CSI 호스트(1112)는 디시리얼라이저(DES)를 포함할 수 있고, CSI 장치(1141)는 시리얼라이저(SER)를 포함할 수 있다. 어플리케이션 프로세서(1110)의 DSI 호스트(1111)는 디스플레이 시리얼 인터페이스(Display Serial Interface; DSI)를 통하여 디스플레이(1150)의 DSI 장치(1151)와 시리얼 통신을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, DSI 호스트(1111)는 시리얼라이저(SER)를 포함할 수 있고, DSI 장치(1151)는 디시리얼라이저(DES)를 포함할 수 있다. 나아가, 컴퓨팅 시스템(1100)은 어플리케이션 프로세서(1110)와 통신을 수행할 수 있는 알에프(Radio Frequency; RF) 칩(1160)을 더 포함할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(1100)의 PHY(1113)와 RF 칩(1160)의 PHY(1161)는 MIPI(Mobile Industry Processor Interface) DigRF에 따라 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 또한, 어플리케이션 프로세서(1110)는 PHY(1161)의 MIPI DigRF에 따른 데이터 송수신을 제어하는 DigRF MASTER(1114)를 더 포함할 수 있다.
한편, 컴퓨팅 시스템(1100)은 지피에스(Global Positioning System; GPS)(1120), 스토리지(1170), 마이크(1180), 디램(Dynamic Random Access Memory; DRAM)(1185) 및 스피커(1190)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(1100)은 초광대역(Ultra WideBand; UWB)(1210), 무선 랜(Wireless Local Area Network; WLAN)(1220) 및 와이맥스(Worldwide Interoperability for Microwave Access; WIMAX)(1230) 등을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 다만, 컴퓨팅 시스템(1100)의 구조 및 인터페이스는 하나의 예시로서 이에 한정되는 것이 아니다.
본 발명의 실시예들에 따라서, 디스플레이 모듈(700)은 전술한 바와 같은 인터페이스 모니터(MON) 및 경로 제어부(PCON)를 포함하는 디스플레이 구동 집적 회로(DDIC)(762)를 포함할 수 있다. 도 1 내지 11을 참조하여 전술한 바와 같이, 인터페이스 모니터(MON)는 호스트 인터페이스에 연결되고 호스트 장치로부터 이미지 데이터(IMG)가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호를 발생할 수 있다. 경로 제어부(PCON)는 상기 모드 신호에 기초하여, 상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 프레임 버퍼에 저장하고 상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달하고, 상기 동영상 모드에서 상기 프레임 버퍼를 경유하지 않고 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로는 인터페이스 모니터 및 경로 제어부를 이용하여 정지영상 디스플레이 모드 및 동영상 디스플레이 모드를 효율적으로 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 집적 회로 및 디스플레이 장치는 프레임 버퍼 및 보상용 메모리를 적절히 배치하고 동작 모드에 따라서 일부 구성요소들을 디스에이블시킴으로써 디스플레이 구동 집적 회로의 사이즈 및 전력 소모를 효율적으로 감소할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치 및 상기 디스플레이 장치를 포함하는 시스템에 유용하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터(computer), 노트북(laptop), 핸드폰(cellular phone), 스마트폰(smart phone), 피디에이(Personal Digital Assistants; PDA), 피엠피(Portable Multimedia Player; PMP), 디지털 TV, 디지털 카메라, 포터블 게임 콘솔(portable game console), 네비게이션(navigation) 기기, 웨어러블(wearable) 기기, IoT(internet of things;) 기기, IoE(internet of everything:) 기기, e-북(e-book), VR(virtual reality) 기기, AR(augmented reality) 기기, 차량용 네비게이션, 비디오 폰, 감시 시스템, 자동 포커스 시스템, 추적 시스템, 동작 감지 시스템 등과 같은 전자 기기에 더욱 유용하게 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (10)

  1. 호스트 장치로부터 이미지 데이터를 수신하는 호스트 인터페이스;
    상기 호스트 인터페이스에 연결되고 상기 호스트 장치로부터 상기 이미지 데이터가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호를 발생하는 인터페이스 모니터;
    상기 이미지 데이터에 대한 프로세싱을 수행하여 프로세싱된 데이터를 발생하는 프로세싱 회로;
    상기 프로세싱된 데이터에 대한 데이터 변환을 수행하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 디스플레이 데이터를 발생하는 변환 회로; 및
    상기 모드 신호에 기초하여, 상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 프레임 버퍼에 저장하고 상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달하고, 상기 동영상 모드에서 상기 프레임 버퍼를 경유하지 않고 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달하는 경로 제어부를 포함하는 디스플레이 구동 집적 회로.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로 및 상기 프레임 버퍼 사이에 배치되고 상기 프로세싱 회로로부터 수신되는 상기 프로세싱된 데이터를 압축하여 압축 데이터를 상기 프레임 버퍼에 저장하는 인코더; 및
    상기 프레임 버퍼 및 상기 변환 회로 사이에 배치되고 상기 프레임 버퍼로부터 독출되는 상기 압축 데이터를 압축해제하여 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 전달하는 디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 집적 회로.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 경로 제어부는,
    상기 모드 신호에 기초하여, 상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 상기 프레임 버퍼에 연결된 제1 경로로 출력하고, 상기 동영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 상기 프레임 버퍼에 연결되지 않은 제2 경로로 출력하는 제1 경로 선택기; 및
    상기 모드 신호에 기초하여, 상기 정지영상 모드에서 상기 프레임 버퍼에 연결된 제3 경로를 통하여 전달되는 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 출력하고, 상기 동영상 모드에서 상기 제2 경로를 통하여 전달되는 상기 프로세싱된 데이터를 상기 변환 회로로 출력하는 제2 경로 선택기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 집적 회로.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는 상기 모드 신호에 기초하여 상기 정지영상 모드에서 디스에이블되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 집적 회로.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 경로 제어부는,
    상기 동영상 모드에서 상기 이미지 데이터에 포함되는 데이터 프레임을 상기 프레임 버퍼에 저장하고,
    상기 인터페이스 모니터는,
    대기 시간 이내에 상기 호스트 인터페이스를 통하여 상기 호스트 장치로부터 상기 데이터 프레임이 전송되지 않는 경우 상기 동영상 모드에서 상기 정지영상 모드로의 전환을 나타내는 모드 전환 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 집적 회로.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 경로 제어부는,
    상기 모드 전환 신호에 기초하여, 상기 프레임 버퍼에 저장된 마지막 데이터 프레임을 상기 프로세싱 회로에 전달하고 상기 프로세싱 회로에 의해 상기 마지막 데이터 프레임에 대한 프로세싱을 수행하여 발생되는 프로세싱된 마지막 데이터 프레임을 상기 프레임 버퍼에 저장하고,
    상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 마지막 데이터 프레임에 기초하여 상기 정지영상 모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 집적 회로.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 인터페이스 모니터는,
    상기 이미지 데이터에 포함되는 데이터 프레임이 상기 동영상 모드의 마지막 데이터 프레임인 것을 나타내는 모드 전환 정보를 상기 호스트 장치로부터 수신하고 상기 모드 전환 정보에 기초하여 상기 동영상 모드에서 상기 정지영상 모드로의 전환을 나타내는 모드 전환 신호를 발생하고,
    상기 경로 제어부는,
    상기 모드 전환 신호에 기초하여 상기 프로세싱 회로에 의해 상기 마지막 데이터 프레임에 대한 프로세싱을 수행하여 발생되는 프로세싱된 마지막 데이터 프레임을 상기 프레임 버퍼에 저장하고,
    상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 마지막 데이터 프레임에 기초하여 상기 정지영상 모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 집적 회로.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 구동 집적 회로는 하나의 반도체 칩으로 구현되고,
    상기 디스플레이 구동 집적 회로는,
    상기 반도체 칩에 내장되는 상기 프레임 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 집적 회로,
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 구동 집적 회로는 하나의 반도체 칩으로 구현되고,
    상기 디스플레이 구동 집적 회로는,
    상기 반도체 칩에 내장되는 상기 경로 제어부와 연결되고 상기 반도체 칩에 내장되는 메모리 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 메모리 인터페이스를 통하여 상기 반도체 칩의 외부에 배치되는 상기 프레임 버퍼와 상기 프로세싱된 데이터를 교환하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 집적 회로.
  10. 호스트 인터페이스를 통하여 호스트 장치로부터 이미지 데이터가 전송되는지 여부를 검출하여 정지영상 모드 또는 동영상 모드를 나타내는 모드 신호를 발생하는 단계;
    프로세싱 회로를 이용하여 상기 이미지 데이터에 대한 프로세싱을 수행하여 프로세싱된 데이터를 발생하는 단계;
    상기 정지영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 프레임 버퍼에 저장하고 상기 프레임 버퍼에 저장된 상기 프로세싱된 데이터에 기초하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 디스플레이 데이터를 발생하는 단계; 및
    상기 동영상 모드에서 상기 프로세싱된 데이터를 상기 프레임 버퍼에 저장하지 않고 상기 프로세싱 회로로부터 출력되는 상기 프로세싱된 데이터에 기초하여 상기 디스플레이 데이터를 발생하는 단계를 포함하는 디스플레이 구동 집적 회로의 동작 방법.

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