KR102072781B1

KR102072781B1 - 표시 장치의 구동 방법 및 표시 장치의 구동 장치

Info

Publication number: KR102072781B1
Application number: KR1020120105769A
Authority: KR
Inventors: 장대광; 민웅규; 홍석하; 황현식; 김병선; 김상미; 유봉현; 서지명
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2020-02-04
Anticipated expiration: 2032-09-24
Also published as: KR20140039524A; US9613554B2; EP2711919A1; US20140085276A1; CN103680382B; JP6898971B2; JP2014067032A; JP6345924B2; JP2018165822A; JP6665228B2; JP2019200436A; EP2711919B1; CN103680382A

Abstract

본 발명은 외부로부터 입력된 현재 프레임(임의의 n번째 프레임)의 영상 데이터를 이전 프레임(n-1번째 프레임)의 영상 데이터와 비교하여 동영상 표시 화소행과 정지 영상 표시 화소행으로 구분하는 단계; 상기 동영상 표시 화소행은 동영상 주파수로 구동하고, 상기 정지 영상 표시 화소행은 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 표시 주파수로 구동하는 단계를 포함하며, 복수의 상기 정지 영상 표시 화소행은 적어도 2 이상의 상기 정지 영상 표시 주파수로 구동하는 표시 장치의 구동 방법 및 표시 장치의 구동 장치에 대한 것이다.

Description

표시 장치의 구동 방법 및 표시 장치의 구동 장치{DISPLAY DRIVING METHOD AND INTEGRATED DRIVING APPRATUS THEREON}

본 발명은 표시 장치의 구동 방법 및 표시 장치의 구동 장치에 대한 것이다.

표시 장치는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 등 다양한 종류의 평면 표시 장치를 가지며, 이러한 표시 장치는 패널과 이를 구동시키는 구동 칩 및 구동 칩을 실장하고 있는 보드 및 시스템을 포함한다.

디스플레이 분야에서 데이터 전송의 밴드 폭(band width)가 높아지면서 구동 칩, 보드 및 시스템 간의 고속 데이터 전송이 필요하게 되었고, 이에 따라 LVDS (Low Voltage Differential Signaling) 방식이 널리 쓰이게 되었다. LVDS 방식으로 데이터를 전송하는 경우에는 동작 스피드를 향상시킬 수 있으며, 저 전압을 사용하므로 소비 전력이 줄어들고, EMI 문제 및 제조 비용을 줄일 수 있는 등의 효과가 있었다.

표시 장치가 표시하는 화상은 크게 매 순간 변하는 동영상과 일정 시간동안 정지되어 있는 정지 영상을 포함한다. 정지 영상의 경우에는 소비 전력을 줄이기 위하여 PSR (Pixel Self Refresh) 기술을 사용하여 데이터를 전송하지 않는 기술이 사용되고 있다. 하지만, PSR 기술은 양방향 통신이 가능한 데이터 전달 방식에서만 적용된다.

뿐만 아니라 표시 장치가 대형화됨에 따라서 한 화면의 일부 영역만을 사용하는 경우가 증가하고 있으며, 해당 영역에서만 동영상을 표시하고, 나머지 부분에서는 정지 영상을 표시하는 경우에도 모든 화소를 일정 주파수로 동작시켜야만 한다. 그러므로 일부 영역에만 동영상을 표시하는 경우에도 소비 전력을 줄일 수 없는 단점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 일부 화면에서만 동영상을 표시하면서, 나머지 부분의 정지 영상은 낮은 주파수로 화상을 표시하는 표시 장치의 구동 방법 및 표시 장치의 구동 장치를 제공하고자 한다.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 외부로부터 입력된 현재 프레임(임의의 n번째 프레임)의 영상 데이터를 이전 프레임(n-1번째 프레임)의 영상 데이터와 비교하여 동영상 표시 화소행과 정지 영상 표시 화소행으로 구분하는 단계; 상기 동영상 표시 화소행은 동영상 주파수로 구동하고, 상기 정지 영상 표시 화소행은 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 표시 주파수로 구동하는 단계를 포함하며, 복수의 상기 정지 영상 표시 화소행은 적어도 2 이상의 상기 정지 영상 표시 주파수로 구동한다.

상기 복수의 정지 영상 표시 화소행 중 상기 동영상 표시 화소행에 근접한 화소행은 먼 화소행에 비하여 높은 주파수로 구동할 수 있다.

상기 동영상 표시 화소행은 동영상 표시 영역 및 상기 동영상 표시 영역과 게이트선을 공유하는 리프레쉬 영역을 포함할 수 있다.

상기 외부로부터 입력된 현재 프레임의 영상 데이터를 이전 프레임의 영상 데이터와 비교하여 동영상 표시 화소행과 정지 영상 표시 화소행으로 구분하는 단계는 현재 프레임의 영상 데이터를 프레임 메모리에 저장하면서 저장되어 있던 상기 이전 프레임의 영상 데이터를 비교기로 출력하는 단계; 상기 비교기는 상기 현재 프레임의 영상 데이터와 상기 이전 프레임의 영상 데이터를 비교하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 비교기에서는 상기 현재 프레임의 영상 데이터와 상기 이전 프레임의 영상 데이터를 화소행 별로 비교하여 화소행마다 정지 영상을 표시하는지, 동영상을 표시하는지 비교할 수 있다.

상기 비교기에서 비교된 결과는 라인 버퍼 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 비교기에서 출력되어 상기 라인 버퍼 메모리에 저장되는 데이터는 2비트의 데이터이며, 0은 정지 영상을 나타내고 1은 동영상을 나타낼 수 있다.

상기 정지 영상 표시 화소행이 상기 동영상을 표시하는 동영상 표시 화소행의 사이에 존재하는 경우 사이에 존재하는 상기 정지 영상 표시 화소행도 동영상 표시 화소행으로 동작시킬 수 있다.

상기 동영상 표시 화소행은 동영상 주파수로 구동하고, 상기 정지 영상 표시 화소행은 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 표시 주파수로 구동하는 단계는 출력 인에이블 신호를 이용하여 게이트 온 전압이 게이트선에 전달되거나 안되도록 스크리닝할 수 있다.

상기 출력 인에이블 신호를 이용하여 상기 게이트 온 전압이 인가되지 않을 때 데이터 전압도 인가되지 않도록 스크리닝 할 수 있다.

상기 정지 영상 표시 화소행은 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 표시 주파수로 구동하는 단계는 최적 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계; 상기 동영상 화소행보다 상부에 위치하는 상부 정지 영상 표시 영역에서의 상부 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계, 및 상기 동영상 화소행보다 하부에 위치하는 하부 정지 영상 표시 영역에서의 하부 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 최적 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계는 정지 화면 표시 화소행의 화상 패턴을 통하여 대표값을 산출하고, 산출된 대표값을 기초로 룩업 테이블에서 상기 최적 정지 영상 표시 주파수를 선택할 수 있다.

상기 상부 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계, 및 상기 하부 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계는 해당 화소행의 대표값을 산출하는 단계; 산출된 상기 대표값에 기초하여 상기 룩업 테이블에서 상기 상부 정지 영상 표시 주파수 및 상기 하부 정지 영상 표시 주파수를 선택할 수 있다.

상기 상부 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계, 및 상기 하부 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계는 상기 해당 화소행의 가중치를 산출하는 단계를 더 포함하며, 상기 대표값 대신에 상기 대표값에 상기 가중치를 곱한 값을 기초로 상기 룩업 테이블에서 상부 정지 영상 표시 주파수 및 상기 하부 정지 영상 표시 주파수를 선택할 수 있다.

상부 정지 영상 표시 주파수 및 상기 하부 정지 영상 표시 주파수에서 상기 동영상 주파수까지 주파수가 점차적으로 증가할 수 있다.

상부 정지 영상 표시 주파수 및 상기 하부 정지 영상 표시 주파수에서 상기 동영상 주파수까지 곡선 형태로 주파수가 증가할 수 있다.

상기 최적 정지 영상 표시 주파수보다 상기 상부 정지 영상 표시 주파수 또는 상기 하부 정지 영상 표시 주파수가 낮은 경우 상기 화소행을 표시하는 동작 주파수는 상기 최적 정지 영상 표시 주파수로 동작시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 장치는 외부로부터 입력된 영상 데이터를 동영상 표시 화소행 또는 정지 영상 표시 화소행으로 구분하는 정지 영상/동영상 판단부, 화소행 별로 대표값을 산출하는 대표값 산출부, 상기 대표값에 대한 주파수 값을 저장하고 있는 룩업 테이블, 및 상기 룩업 테이블에서 정해진 주파수가 적정한지 판단하여 최종 구동 주파수로 결정하는 구동 주파수 결정부를 포함하며, 상기 동영상 표시 화소행은 동영상 주파수로 구동하고, 상기 정지 영상 표시 화소행은 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 표시 주파수로 구동하며, 복수의 상기 정지 영상 표시 화소행은 적어도 2 이상의 상기 정지 영상 표시 주파수로 구동한다.

상기 대표값에 곱하여 가중치를 부여하는 가중치 산출부를 더 포함하며, 상기 대표값과 상기 가중치를 곱한 값을 기초로 상기 룩업 테이블에서 주파수를 선택할 수 있다.

정지 화면 표시 화소행의 화상 패턴을 통하여 대표값을 산출하고 산출된 대표값을 기초로 상기 룩업 테이블에서 해당 최적 정지 영상 표시 주파수를 선택하는 최적 정지 영상 표시 주파수 추출부를 더 포함할 수 있다.

상기 대표값은 계조값 또는 휘도값일 수 있다.

상기 대표값은 평균값, 피크값 또는 최대 계조값 중 하나일 수 있다.

상기 가중치는 중간 계조일 때 가장 큰 값을 상기 가중치로 제공하고 최대 또는 최소 계조일 때 가장 작은 값을 상기 가중치로 제공할 수 있다.

상기 가중치는 상기 대표값에 대응하는 면적을 산출하여 면적이 클수록 큰 가중치를 제공할 수 있다.

연속적으로 입력되는 영상 데이터가 실제로 표시 패널의 어느 화소에 인가될 것인지를 판단하는 위치 판단부를 더 포함하며, 상기 위치 판단부의 출력은 상기 정지 영상/동영상 판단부로 전달될 수 있다.

상기 위치 판단부의 출력을 수신하여 표시 영역에서 어느 화소행이 동영상 표시 화소행이고, 어느 화소행이 정지 영상 표시 화소행인지 설정하는 동영상 표시 화소행 설정부를 더 포함할 수 있다.

이상과 같이 일부 화면에서만 동영상을 표시하면서, 나머지 부분의 정지 영상은 낮은 주파수로 화상을 표시하는 표시 패널의 구동 방법 및 표시 패널의 구동 장치를 이용하여 일부 화면에서만 동영상을 표시하여 소비 전력을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 표시 화면의 일부 영역에만 동영상이 표시되는 경우 표시 화면의 영역을 구분하여 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 처리 순서를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 신호를 전송하는 파형도를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라서 라인 버퍼 메모리에 저장된 결과에 따라서 동영상 부분을 파악하는 방법을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 화면이 표시되는 모습을 시간에 따라 구분하여 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라서 화상을 표시하는 주파수를 설정하고 화상을 표시하기 위한 화소행 별 주파수에 대한 그래프를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라서 설정된 주파수에 따라서 화상을 표시하는 방법을 도시한 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서 화상을 표시하는 주파수를 설정하고 화상을 표시하기 위한 화소행 별 주파수에 대한 그래프를 도시한 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서 설정된 주파수를 기준으로 표시된 화소행 별 주파수의 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라서 화소행 별 주파수를 설정하는 단계를 도시한 도면이다.
도 15 내지 도 18은 본 발명의 실시예에 따라서 대표값 및 가중치를 선택하는 예를 도시한 그래프이다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널은 화상을 표시하는 표시 영역(300), 표시 영역(300)의 게이트선에 게이트 전압을 인가하는 게이트 구동부(400), 표시 영역(300)의 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부(500) 및 표시 영역(300), 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.

표시 영역(300)은 매트릭스 형태로 배열된 화소(PX)를 포함한다. 여기서, 표시 영역(300)은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 전기 습윤 표시 패널, 플라즈마 표시 패널 등 다양한 평판 표시 패널일 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 액정 표시 패널로 이루어진 표시 영역(300)을 중심으로 살펴본다.

표시 영역(300)에는 복수의 게이트선(가로 방향(제1 방향)으로 연장된 신호선으로 도시하지 않음) 및 복수의 데이터선(세로 방향(제2 방향)으로 연장된 신호선으로 도시하지 않음)을 포함하며, 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선은 절연되어 교차되어 있다.

각 화소(PX)에는 박막 트랜지스터, 액정 커패시터 및 유지 커패시터를 포함한다. 박막 트랜지스터의 제어 단자는 하나의 게이트선에 연결되며, 박막 트랜지스터의 입력 단자는 하나의 데이터선에 연결되며, 박막 트랜지스터의 출력 단자는 액정 커패시터의 일측 단자 및 유지 커패시터의 일측 단자에 연결된다. 액정 커패시터의 타측 단자는 공통 전극에 연결되며, 유지 커패시터의 타측 단자는 신호 제어부(600)로부터 인가되는 유지 전압(Vcst)을 인가받는다.

실시예에 따라서는 박막 트랜지스터의 채널층은 비정질 실리콘 또는 폴리 실리콘 일 수 있다.

복수의 데이터선은 데이터 구동부(500)로부터 데이터 전압을 인가 받으며, 복수의 게이트선은 게이트 구동부(400)로부터 게이트 전압을 인가 받는다.

데이터 구동부(500)는 표시 패널(100)의 상측 또는 하측에 형성되어 세로 방향으로 연장된 복수의 데이터선과 연결되어 있으며, 복수의 데이터 구동 IC(510)를 포함한다. 복수의 데이터선은 데이터 구동 IC(510)에 나뉘어 연결되어 있다. 데이터 구동 IC(510)는 계조 전압 생성부(도시하지 않음)에서 생성된 계조 전압 중 해당하는 데이터 전압을 선택하여 데이터선으로 인가한다. 데이터 구동 IC(510)는 가요성 인쇄 회로막(FPC; flexible printed circuit film)의 위에 형성되어 표시 패널에 부착되어 있을 수 있다.

게이트 구동부(400)는 복수의 게이트선에 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압을 교대로 인가하며, 게이트 온 전압은 복수의 게이트선에 순차적으로 인가된다. 게이트 구동부(400)는 복수의 게이트 구동 IC(410)를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 게이트 구동 IC(410)는 표시 패널에서 표시 영역(300)의 좌측 또는 우측에 집적되어 있을 수 있다. 게이트 구동부(400)는 클록 신호, 스캔 개시 신호, 게이트 오프 전압에 준하는 저전압 등의 전압을 인가 받아서 게이트 전압(게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압)을 생성하고, 복수의 게이트선에 순차적으로 게이트 온 전압을 인가한다.

신호 제어부(600)는 제어 신호, 영상 데이터 등을 출력하여 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 제어한다. 뿐만 아니라 본 발명의 실시예에 따른 신호 제어부(600)에서는 표시할 영상 데이터를 분석하여 정지 영상인지 동영상인지 판단하고, 정지 영상을 표시할 영역과 동영상을 표시할 영역을 구분하고, 정지 영상을 표시할 주파수와 동영상을 표시할 주파수를 구분하여 화상을 표시하도록 제어할 수 있다. 이에 대해서는 도 3 이하에서 상세하게 살펴본다.

이상에서는 표시 패널(100)을 포함하는 표시 장치의 전체적인 구조에 대하여 살펴보았다.

이하에서는 도 2를 이용하여 표시 영역(300)의 일부에 동영상을 표시하고, 나머지 영역에서는 정지 영상을 표시하는 경우 표시 영역(300)을 구분하여 설명한다.

도 2는 표시 화면의 일부 영역에만 동영상이 표시되는 경우 표시 화면의 영역을 구분하여 도시한 도면이다.

도 2에서는 표시 영역(300)에서 일부에 동영상이 표시되고, 나머지 부분에서는 정지 영상이 표시되는 일 예를 도시하고 있다. 이러한 경우 표시 영역(300)은 크게 동영상 표시 영역(302)와 정지 영상 표시 영역(301-1, 301-2, 301-3)로 구분된다. 먼저, 동영상 표시 영역(302)의 상하에 각각 위치하는 정지 영상 표시 영역(301-1, 301-3)은 정지 영상을 표시하는 표시 영역으로 일반 구동 주파수(예를 들면 60Hz)보다 낮은 주파수로 구동된다. 한 실시예에서는 한 프레임마다 한번씩만 데이터 전압을 인가받고 나머지 시간 동안에는 인가된 전압이 유지될 수 있다. 이는 게이트선에 인가되는 게이트 온 전압이 한 프레임에 한번씩만 인가되도록 제어하기 때문이다. 한편, 이 중 동영상 표시 영역(302)의 좌, 우측에 배치되어 있는 정지 영상 표시 영역(301-2)은 동영상 표시 영역(302)과 게이트선을 공유하고 있기 때문에 정지 영상을 표시하지만, 실제로는 동영상 표시 영역(302)과 동일한 주파수(이하 ‘동영상 주파수’라 함)로 구동한다. 즉, 정지 영상 표시 영역(301-2)은 60Hz로 구동하는 경우 정지 영상이 표시되지만 초당 60번의 정지 영상에 대응하는 데이터 전압이 각 화소에 인가되어 리프레쉬(refresh)된다. 이에 정지 영상 표시 영역(301-2)은 리프레쉬 영역이라고도 한다. 여기서, 동영상 주파수는 정지 영상과 동영상의 구분이 없이 모두 동영상인 경우에는 화상을 표시하는 일반 동작 주파수와 같을 수 있다.

이하에서는 게이트선을 공유하는 정지 영상 표시 영역(301-2)과 동영상 표시 영역(302)은 동영상 표시 화소행이라고도 명명하며, 동영상 표시 영역(302)의 상하에 위치하는 화소행은 정지 영상 표시 화소행이라고도 명명한다. 이 때, 동영상 표시 화소행은 동영상 주파수로 구동되며, 정지 영상 표시 화소행은 동영상 주파수보다 낮은 주파수로 구동된다. 다만, 정지 영상을 표시하더라도 동영상 표시 영역(302)과 게이트선을 공유하는 정지 영상 표시 영역(301-2)은 동영상 주파수로 구동된다.

이상과 같은 구동을 위해서는 신호 제어부(600)에서 동영상 표시 영역인지 정지 영상 표시 영역인지를 파악해야 한다. 이에 대하여 도 3 내지 도 5를 통하여 살펴본다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 처리 순서를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 신호를 전송하는 파형도를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 외부로부터 신호 제어부(600)로 입력되는 데이터를 비교하여 정지 영상인지 여부를 판단한다.

먼저, 외부로부터 신호 제어부(600)로 데이터가 입력(S10)되면, 현재 프레임(임의의 n번째 프레임)에 입력된 데이터와 이전 프레임(n-1번째 프레임)에 입력된 데이터를 비교(S20)한다. 이전 프레임(n-1번째 프레임)에 입력된 데이터를 저장하기 위하여 도 4의 프레임 메모리(610)가 필요하다. 또한, 현재 프레임(임의의 n번째 프레임)에 입력된 데이터와 이전 프레임(n-1번째 프레임)에 입력된 데이터를 비교하기 위하여 도 4의 비교기(620)도 필요하다. 도 4에 의하면, n번째 프레임에 입력된 데이터는 프레임 메모리(610)와 비교기(620)로 입력되며, 이전 프레임인 n-1 번째 프레임에 입력된 데이터는 프레임 메모리(610)에 저장되었다가 n 번째 프레임(현재 프레임)에서 비교기(620)로 전달된다. 비교기(620)에서는 n번째 프레임에 입력된 데이터와 n-1 번째 프레임에 입력된 데이터를 각 라인별/화소별로 비교하여 동영상인지 정지 영상인지를 판단(S30)한다. 비교기(620)는 동영상인지 정지 영상인지를 판단한 결과를 라인 버퍼 메모리(625)로 출력하고, 라인 버퍼 메모리(625)는 해당 결과를 저장(S40)한다. 비교기(620)의 출력은 2비트(0 또는 1)로 이루어지며, 본 실시예에 따른 비교기(620)에서는 0은 정지 영상을 의미하고, 1은 동영상을 의미한다. 도 5에서는 라인 버퍼 메모리(625)에 저장된 하나의 예에 따른 값을 좌측 그래프에 점선으로 도시하였다. 도 5의 좌측 그래프는 하나의 실시예에 따른 화상을 비교해본 결과를 나타내며, 동영상 부분이 총 2군데에 존재하고 있는 경우이다. 그러므로 도 5의 좌측 그래프와 달리 정지 영상과 동영상이 다양한 조합으로 존재할 수 있다. 뿐만 아니라, 실시예에 따라서는 비교기(620)에 저장된 2비트 중 1은 정지 영상을 의미하고, 0은 동영상을 의미할 수도 있다.

이와 같이 파악된 정보에 기초하여 데이터 구동부(500) 및 게이트 구동부(400)를 제어하여 동영상 표시 및 정지 영상을 표시(S50)한다.

도 5에 의하면 두 개의 점선으로 구분된 동영상 부분을 우측의 그래프와 같이 하나의 동영상 영역으로 파악하여 나머지 부분은 정지 영상을 표시하여 동영상 주파수보다 낮은 주파수로 화상을 표시하며, 동영상 영역에서는 동영상 주파수로 동영상을 표시한다. 도 5의 실시예에 의하면, 두 개의 동영상 표시 화소행의 사이에 존재하는 정지 영상 표시 화소행을 동영상 표시 화소행과 같이 동작 시켜 표시 영역(300)에 하나의 동영상 표시 화소행 그룹만이 존재하는 것으로 파악하여 표시 동작을 단순화시킨 실시예이다. 하지만, 실시예에 따라서는 두 개의 동영상 표시 화소행 그룹으로 구분하고 그 사이의 정지 영상 표시 화소행은 정지 영상을 표시하도록 할 수 있다.

한편, 정지 영상 표시 화소행과 동영상 표시 화소행이 결정된 경우 신호 제어부(600)가 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)를 제어하여 화상을 표시하도록 하는 방법에 대하여 도 6 및 도 7의 실시예를 중심으로 상세하게 살펴본다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라서 라인 버퍼 메모리에 저장된 결과에 따라서 동영상 부분을 파악하는 방법을 도시한 그래프이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 화면이 표시되는 모습을 시간에 따라 구분하여 도시한 도면이다.

도 6을 참고하여 게이트 구동부(400)를 제어하는 방식을 기술하면 아래와 같다. 60Hz의 동영상 주파수를 가지는 경우 1초(1sec)동안 60번의 화상이 표시되며, 수직 동기 신호(STV)가 60번 발생한다. 한번의 수직 동기 신호(STV)가 발생한 후 다음 수직 동기 신호(STV)가 발생하기 전까지의 주기는 1 프레임과 일치하며, 1 프레임동안 게이트선의 수에 대응하는 게이트 스캔(Gate scan) 신호가 발생한다. 출력 인에이블(Output Enable; OE) 신호는 게이트 스캔(Gate scan) 신호의 출력을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 게이트 스캔 신호는 출력 인에이블(Output Enable; OE) 신호가 로우 값을 가질 때 게이트 출력(Gate output)으로 게이트 온 전압이 출력되며, 출력 인에이블(OE) 신호가 하이 값을 가질 때에는 게이트 온 전압이 출력되지 않는다.

한편, 데이터 구동부(500)를 제어하는 방식은 도 6을 참고로 하며, 신호 제어부(600)로부터 전달되는 영상 데이터를 데이터 구동부(500)는 출력 인에이블(OE) 신호가 로우 값을 가질 때에만 데이터 출력(Data output)으로 데이터 전압을 출력하며, 출력 인에이블(OE) 신호가 하이 값을 가질 때에는 데이터 전압을 출력하지 않도록 스크리닝(screening)한다. 데이터 구동부(500)의 경우 출력 인에이블(OE) 신호가 하이 값을 가질 때에도 데이터 전압을 출력하더라도 화소에는 게이트 온 전압이 전달되지 않으므로 화소에 충전된 전압이 변하지는 않지만, 이와 같은 경우 데이터 구동부(500)가 동작함으로 인하여 소비 전력이 발생하는 단점이 있다. 그러므로 도 6의 실시예에서는 출력 인에이블(OE) 신호가 로우 값을 가질 때에만 데이터 전압을 출력시켜 소비 전력을 줄이고 있다.

도 6에서 출력 인에이블(OE) 신호가 로우 값을 가지는 구간은 동영상 표시 화소행을 동작시키는 타이밍에 대응하며, 출력 인에이블(OE) 신호가 하이 값을 가지는 구간은 정지 영상 표시 화소행을 동작시키는 타이밍에 대응한다.

한편, 도 6에서 출력 인에이블(OE) 신호가 1 프레임 동안 모두 로우 값을 가지는 구간이 맨 좌측 프레임과 맨 우측 프레임에 도시되어 있다. 출력 인에이블(OE) 신호가 모두 로우 값을 가지므로 해당 프레임에서는 동영상 표시 화소행과 정지 영상 표시 화소행을 모두 표시하는 구간이다. 도 6의 파형도에 의하면 동영상 표시 및 정지 영상 표시가 모두 이루어지는 것은 1초마다 한번씩 발생하는 실시예임을 알 수 있다.

도 6과 같이 화상을 표시하는 경우를 개념적으로 파악하기 용이하게 하기 위하여 도 7과 같이 도시하였다.

즉, 도 7에서는 전체 화상을 표시하는 프레임은 1Hz의 주파수(1초에 한번)로 표시되며, 그 사이에 동영상 표시 화소행은 60Hz(1초에 60번)의 주파수로 총 59번 표시되는 것이 도시되어 있다. 또한, 도 7에서는 동영상 표시 화소행은 동영상 표시 영역(302)뿐만 아니라 동영상 표시 영역(302)의 좌, 우측에 배치되어 있는 정지 영상 표시 영역(301-2)도 포함하는 것도 명확하게 도시되어 있다. 동영상 표시 화소행에 포함된 정지 영상 표시 영역(301-2)은 정지 영상을 표시하므로 계속 동일한 화면을 표시하게 되며, 단순하게 리프레시(refresh)되고 있다.

도 6 및 도 7의 실시예에서는 동영상 주파수는 60Hz이고, 정지 영상 표시 주파수는 1Hz로 고정된 실시예를 살펴보았다. 하지만, 실시예에 따라서 정지 영상 표시 주파수는 정지 영상 표시 화소행 별로 서로 다를 수 있거나 변동될 수 있다.

이에 대해서는 도 8 내지 도 14을 통하여 살펴본다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라서 화상을 표시하는 주파수를 설정하고 화상을 표시하기 위한 화소행 별 주파수에 대한 그래프를 도시한 도면이다.

도 8에서는 우측에 그래프가 도시되어 있는데, 그래프의 세로 방향의 축은 화소행을 나타내며, 좌측에 도시된 표시 영역(300)에 대응하도록 도시되어 있다. 즉, 동영상 표시 화소행(302, 301-2에 대응함)에 대응하는 화소행은 점선으로 도시되어 있다. 한편, 그래프의 가로 방향의 축은 주파수를 나타내며, 60Hz가 동영상 주파수인 경우를 표시한다. 또한, 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)는 정지 영상 표시 영역의 데이터를 분석하여 최소 소비 전력을 가지도록 하기 위한 최적의 정지 영상 표시 주파수를 의미한다. 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)는 화상 패턴 및 화소내의 액정 커패시터 및 유지 커패시터의 특성에 따라서 정해진다. 실시예에 따라서는 정지 화면 표시 화소행(301-1, 301-3에 대응함)의 화상 패턴을 분석하고 그 결과를 기초로 룩업 테이블(LUT)에서 해당 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)를 파악할 수 있다. 화상 패턴을 분석하는 것에 대해서는 이하의 도 15 내지 도 18에서 보다 상세하게 살펴본다.

또한 본 실시예에서는 동영상 표시 화소행의 상부 정지 영상 표시 영역(301-1)에서의 저주파수(U_Hz; 이하 상부 정지 영상 표시 주파수라 함) 및 동영상 표시 화소행의 하부 정지 영상 표시 영역(301-3)에서의 저주파수(L_Hz; 이하 하부 정지 영상 표시 주파수라 함)도 각 영역에서의 화상 패턴을 분석하여 각 저주파수를 파악한다. 실시예에 따라서는 각 정지 화면 표시 화소행의 화상 패턴을 분석하고 그 결과를 기초로 룩업 테이블(LUT)에서 해당 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz) 및 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz)를 파악할 수 있다. 화상 패턴을 분석하는 것에 대해서는 이하의 도 15 내지 도 18에서 보다 상세하게 살펴본다.

동영상 표시 화소행의 상부 및 하부의 정지 영상 표시 영역에서의 화상 패턴를 분석하여 계산된 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz), 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz) 및 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz)를 도 8의 그래프에 도시하면 다양한 순서로 배치될 수 있다. (도 12, 도 13 참고) 그런데, 도 8에서는 주파수의 크기 순서가 작은 것부터 큰 것으로 나열하면, 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz), 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz), 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz)의 순서인 경우가 도시되어 있다.

우선, 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)는 최소 전력을 나타내도록 하는 최적의 주파수이므로 이보다 낮은 주파수를 사용하는 경우에는 화상 품질에 문제가 생길 수 있다. 그러므로 이보다 낮은 주파수로는 정지 영상을 표시하지 않도록 한다. 도 8에서는 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz) 및 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz)가 모두 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)보다 크므로 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz) 및 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz)에 따라서 화상을 표시하면 된다.

이 때, 도 8의 그래프와 같이 동영상 표시 화소행에서 가장 먼 첫번째 화소행 및 마지막 화소행에서의 정지 영상 표시 주파수를 각각 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz) 및 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz)으로 한다. 그 후, 첫번째 및 맨 마지막 화소행에서부터 동영상 표시 화소행까지의 정지 영상 표시 주파수를 서서히 증가시켜 동영상 표시 화소행에서 60Hz가 되도록 변동시킨다. 본 발명의 실시예에서는 상부 정지 영상 표시 영역(301-1) 전체를 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz)로 구동하고, 하부 정지 영상 표시 영역(301-3) 전체를 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz)로 구동시키는 것이 소비 전력 측면에서 이상적일 수 있지만, 도 8에서와 같이 정지 영상 표시 화소행에서도 화소행 별로 서로 다른 동작 주파수가 되도록 하면, 동영상 표시 화소행 주변에서 발생할 수 있는 동영상 표시와 정지 영상 표시 차이가 시인되지 않도록 하는 장점을 가진다.

이상과 같이 정지 영상 표시 화소행 별로 정지 영상 표시 주파수를 다르게 하는 것을 어떻게 구동하는지에 대해서는 도 9를 중심으로 살펴본다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따라서 설정된 주파수에 따라서 화상을 표시하는 방법을 도시한 도면이다.

도 9에서 도시하고 있는 바와 같이 출력 인에이블(OE) 신호를 이용하여 프레임 마다 표시하는 정지 영상 표시 화소행을 조절함에 의하여 실현한다.

즉, 도 9에서 도시하고 있는 바와 같이 한번의 수직 동기 신호(STV)가 발생한 후 다음 수직 동기 신호(STV)가 발생하기 전까지의 주기인 한 프레임 내에서 게이트 클록(CPV) 신호는 모든 화소행에 대하여 게이트 온 전압을 출력할 수 있도록 인가되고 있다. 여기서, 게이트 클록(CPV) 신호는 게이트 구동부(400)에서 게이트 온 전압을 생성하도록 하는데 사용된다.

하지만, 본 발명의 실시예에서는 모든 화소행에 대하여 게이트 클록(CPV) 신호가 인가되더라도 출력 인에이블(OE) 신호를 이용하여 스크리닝(screening)함으로써 실제 게이트 구동부(400)에 인가되는 실제 게이트 클록(CPV’) 신호는 도 9에서 도시하고 있는 바와 같이 출력 인에이블(OE) 신호가 로우 값을 가지는 부분에서만 출력되고 나머지 부분에서는 출력되지 않는다.

도 9에서는 출력 인에이블(OE) 신호는 각 프레임마다 로우 값을 가지는 구간(s)의 길이가 변한다. 출력 인에이블(OE) 신호의 로우 구간(s)의 길이를 변경함에 의하여 정지 영상 표시 화소행 별로 정지 영상 표시 주파수를 다르게 한다.

즉, 도 9에서는 좌측의 프레임에서 우측의 프레임으로 갈수록 출력 인에이블(OE) 신호의 로우 구간(s)의 길이가 길어진다. 그 결과 해당 프레임에서 데이터 전압이 인가되는 화소행이 많아진다. 즉, 좌측의 프레임에서는 동영상 표시 화소행에만 데이터 전압이 인가되고 있지만, 우측의 프레임으로 이동할수록 동영상 표시 화소행의 상하에 존재하는 정지 영상 표시 화소행까지 데이터 전압이 인가되어 리프레쉬(refresh)되도록 구동한다. 또한, 우측의 프레임으로 갈수록 데이터 전압이 인가되는 정지 영상 표시 화소행의 수가 많아지고 있다. 이와 같이 구동하면, 동영상 표시 화소행은 모든 프레임에서 표시되므로 동영상 주파수로 화상이 표시되고, 동영상 표시 화소행에 인접하는 정지 영상 표시 화소행은 동영상 표시 화소행에서 먼 정지 영상 표시 화소행에 비하여 더 많은 프레임에서 정지 영상을 표시하므로 정지 영상 표시 주파수가 더 큰 것을 알 수 있다.

또한, 도 8의 그래프에서 각 화소행에 대한 주파수에 대응하도록 출력 인에이블(OE) 신호의 로우 구간(s)의 길이를 조절하면 도 8의 그래프에 따른 표시 주파수로 동영상 및 정지 영상을 표시할 수 있도록 한다.

실시예에 따라서는 정지 영상 표시 주파수는 동영상 표시 화소행에 가까울수록 더 많은 프레임에서 정지 영상을 표시하여 높은 주파수를 가질 수 있다.

또한, 실시예에 따라서는 정지 영상 표시 주파수를 정함에 있어서 일정 화소행을 블록으로 구분하고 해당 블록별로 정지 영상 주파수를 정할 수 있다.

이러한 실시예는 도 10 및 도 11에서 도시하고 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서 화상을 표시하는 주파수를 설정하고 화상을 표시하기 위한 화소행 별 주파수에 대한 그래프를 도시한 도면이다.

도 10 및 도 11은 도 8에 대응한다. 도 8의 실시예에서는 화소행 별로 정지 영상 표시 주파수를 정하므로 각 화소행 별로 정지 영상 표시 주파수를 저장하여야 하므로 저장 공간(예를 들어 LUT 또는 메모리)의 용량이 많이 필요하다.

이에 도 10 및 도 11의 실시예에서는 저장 공간을 줄이기 위한 실시예를 도시하고 있다.

먼저, 도 10에서는 표시 패널에서의 화소행을 복수개의 블록으로 구분하고 해당 블록에서의 정지 영상 표시 주파수를 일정한 값으로 설정한 실시예를 도시하고 있다.

도 10의 실시예에서는 상부 영역을 7개의 화소행 블록으로 구분하고, 하부 영역을 4개의 블록으로 구분하고 있다.

상부 영역의 7개의 화소행 블록은 서로 다른 정지 영상 표시 주파수를 가지며, 동일한 화소행 블록내의 화소행은 모두 동일한 정지 영상 표시 주파수로 정지 영상을 표시한다. 7개의 화소행 블록은 동영상 표시 화소행에 가까울수록 더 높은 정지 영상 표시 주파수를 가지며, 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz)에서부터 동영상 표시 주파수(60Hz)사이의 값을 가진다.

하부 영역의 4개의 화소행 블록은 서로 다른 정지 영상 표시 주파수를 가지며, 동일한 화소행 블록내의 화소행은 모두 동일한 정지 영상 표시 주파수로 정지 영상을 표시한다. 4개의 화소행 블록은 동영상 표시 화소행에 가까울수록 더 높은 정지 영상 표시 주파수를 가지며, 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz)에서부터 동영상 표시 주파수(60Hz)사이의 값을 가진다.

상부 영역과 하부 영역의 화소행 블록은 각각 동일한 개수의 화소행을 포함할 수도 있으며, 서로 다른 화소행 개수를 포함할 수도 있다.

한편, 도 11의 실시예에서는 복수개의 정지 영상 표시 주파수를 정하고, 해당 정지 영상 표시 주파수에 대응하는 화소행을 기준으로 화소행 블록을 구분한다. 그러면, 상부 영역의 각 화소행 블록은 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz), 동영상 표시 주파수(60Hz) 및 정해진 복수개의 정지 영상 표시 주파수 중 하나를 각각 최대값과 최소값의 정지 영상 표시 주파수로 하게 된다. 최대값과 최소값이 정해진 화소행 블록에 속하는 화소행은 내삽(interpolation)에 의하여 각 화소행 별로 정지 영상 표시 주파수를 결정한다. 하나의 화소행 블록내의 각 화소행이 표시하는 정지 영상 표시 주파수는 선형적으로 증가하는 관계를 가질 수 있다.

한편, 하부 영역의 각 화소행 블록은 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz), 동영상 표시 주파수(60Hz) 및 정해진 복수개의 정지 영상 표시 주파수 중 하나를 각각 최대값과 최소값의 정지 영상 표시 주파수로 하게 된다. 최대값과 최소값이 정해진 화소행 블록에 속하는 화소행은 내삽(interpolation)에 의하여 각 화소행 별로 정지 영상 표시 주파수를 결정한다. 하나의 화소행 블록내의 각 화소행이 표시하는 정지 영상 표시 주파수는 선형적으로 증가하는 관계를 가질 수 있다.

실시예에 따라서는 복수개의 정지 영상 표시 주파수는 기 설정되어 있는 값이거나, 정해진 정지 영상 표시 주파수를 표시하는 화소행을 기준으로 화소행 블록을 구분하거나, 정해진 특정 화소행을 기준으로 화소행 블록을 구분하고 그 때 해당 화소행의 정지 영상 표시 주파수를 그대로 이용할 수도 있다.

이하에서는 도 12 및 도 13을 통하여 또 다른 실시예에 따른 화소행 별 표시 주파수의 그래프를 더 살펴본다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서 설정된 주파수를 기준으로 표시된 화소행 별 주파수의 그래프이다.

도 12에서는 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)가 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz)보다 커서 상부 영역에서 정지 영상을 표시할 때 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz) 미만의 주파수로는 정지 영상을 표시하지 않는다. 도 12에서는 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz)에서 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)까지 부분은 점선으로 도시하여 해당 주파수는 사용하지 않음을 명확하게 나타내었다.

한편, 도 12에서는 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz)에서 동영상 주파수(본 실시예에서는 60Hz)까지 곡선 형태로 주파수가 증가하도록 설정한 상태에서 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz) 미만의 값은 모두 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)가 되도록 설정한 실시예이다.

하지만, 실시예에 따라서는 도 12과 달리 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)에서 동영상 주파수까지 곡선 형태로 주파수가 증가하도록 설정할 수도 있다.

한편, 도 13에서는 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)와 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz)가 동일한 값을 가지는 경우를 도시하고 있다. 도 13의 실시예는 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz)에서부터 동영상 주파수(60Hz)까지 곡선 형태로 주파수가 증가하도록 설정되어 있다. (①번 곡선 참고) 또한, 실시예에 따라서는 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz)로부터 일정 화소행까지는 동일한 주파수로 유지되다가 그 후 동영상 주파수까지 곡선 형태로 주파수가 증가하도록 설정될 수 있다. (②번 곡선 참고)

도 8, 도 12, 도 13 외에도 산출된 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz), 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz) 및 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz)에 의하여 다양한 그래프가 그려질 수 있다. 특히 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz)가 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz)보다 작거나 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)보다 작을 수도 있다.

또한, 산출된 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz) 및 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz)로부터 동영상 주파수까지 증가하는 곡선 형태도 다양할 수 있으며, 동영상 표시 화소행까지의 거리 및 표시 패널의 특성 등에 따라서 변할 수 있다. 또한, 룩업 테이블에는 증가하는 곡선의 형태나 화소행 간의 증가하는 값에 대한 정보도 저장되어 있을 수 있다.

이하에서는 본 발명의 한 실시예에 따라서 화소행에 대한 주파수를 결정하는 단계에 대해서 도 14를 통하여 좀더 명확하게 살펴본다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따라서 화소행 별 주파수를 설정하는 단계를 도시한 도면이다.

도 14에서 도시된 블록도는 신호 제어부(600)내에 구비된 구동 주파수 결정부(630)를 나타낸다.

먼저 영상 데이터(Image Data)가 신호 제어부(600)로 입력되면, 입력된 영상 데이터는 구동 주파수 결정부(630)로 전달된다. 구동 주파수 결정부(630)로 입력된 영상 데이터는 먼저 최적 정지 영상 표시 주파수 추출부(631)로 전달되어 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)를 산출한다. 최적 정지 영상 표시 주파수 추출부(631)는 정지 화면 표시 화소행(301-1, 301-3)의 화상 패턴을 통하여 대표값을 산출하고 산출된 대표값을 기초로 룩업 테이블(LUT)에서 해당 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)를 선택한다. 여기서 대표값을 산출하는 것은 이하의 도 15 내지 도 18에서 보다 상세하게 살펴본다

구동 주파수 결정부(630)로 입력된 영상 데이터는 위치 판단부(632)로도 입력된다. 위치 판단부(632)는 연속적으로 입력되는 영상 데이터가 실제로 표시 패널의 어느 화소에 인가될 것인지를 판단한다. 이와 같이 판단된 결과에 기초하여 화소행 별로 데이터를 구분하고, 구분된 화소행의 데이터는 정지 영상/동영상 판단부(633)로 입력된다. 정지 영상/동영상 판단부(633)는 화소행을 기준으로 현재 프레임(임의의 n번째 프레임)의 영상 데이터와 이전 프레임(n-1번째 프레임)의 영상 데이터와 비교하여 화상 데이터가 각각 정지 영상인지 동영상인지를 판단한다. 정지 영상/동영상 판단부(633)는 도 4의 프레임 메모리(610) 및 비교기(620)를 포함하여 이전 프레임(n-1번째 프레임)의 영상 데이터와 비교할 수 있다.

각 화소행 별로 정지 영상인지 동영상인지 판단된 결과는 동영상 표시 화소행 설정부(634)로 인가되어 표시 영역(300)에서 어느 부분이 동영상 표시 화소행(302)이고, 어느 부분이 정지 영상 표시 화소행인지 설정한다.

이와 같이 각각의 화소행의 특정이 설정되면, 화상 데이터는 대표값 산출부(635)와 가중치 산출부(636)로 전달되어 각 화소행 별로 대표값 및 가중치가 산출된다.

산출된 대표값과 가중치는 서로 곱해진 후 곱해진 결과 값을 이용하여 룩업 테이블(LUT; 637)에서 각 화소행 별 구동 주파수를 선택하고, 그에 더하여 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz) 및 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz)도 선택된다. 룩업 테이블(LUT; 637)은 대표값과 가중치의 곱에 대한 주파수 값을 저장하고 있다. 실시예에 따라서는 룩업 테이블(637)은 대표값에 대한 주파수 값을 저장하고 있을 수 있다.

이와 같이 룩업 테이블(637)에서 선택된 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz), 각 화소행 별 구동 주파수, 하부 영역의 정지 영상 표시 주파수(L_Hz) 및 상부 영역의 정지 영상 표시 주파수(U_Hz)는 구동 주파수 결정부(638)로 인가되어 수정되어 최종적인 각 화소행 별 구동 주파수가 결정된다. 즉, 구동 주파수 결정부(638)은 룩업 테이블에서 정해진 주파수가 적정한지 판단하여 최종 구동 주파수로 결정한다. 이와 같이 결정된 구동 주파수를 그래프로 도시하면, 도 8, 도 12 및 도 13과 같은 그래프로 표시될 수 있다.

이렇게 결정된 각 화소행 별 구동 주파수에 따라서 도 9와 같이 출력 인에이블(OE) 신호의 로우 구간의 크기와 타이밍을 조절하여 화상을 표시한다.

도 14에서는 각 화소행의 대표값과 가중치에 기초하여 구동 주파수를 결정하였는데, 이하에서는 대표값과 가중치를 결정하는 다양한 실시예 중 대표적인 몇가지를 살펴본다.

도 15 내지 도 18은 본 발명의 실시예에 따라서 대표값 및 가중치를 선택하는 예를 도시한 그래프이다.

먼저, 도 15에서는 대표값으로 대표 계조값을 산출하는 예를 도시하고 있다.

도 15에서는 하나의 화소행 또는 대표값을 구하고자 하는 영역에서의 각 계조를 표시하는 화소의 개수(# of pxls)를 계산한 결과를 보기 쉽게 그래프로 도시한 것이다. 이 중 대표값으로 선택할 수 있는 값은 평균값(Avg), 제일 많은 화소를 포함하는 피크값(Peak) 및 표시하는 최대 계조값(Max) 등이 있다. 이들은 모두 계조값이다.

한편, 도 16에서는 대표값으로 계조값이 아닌 휘도값(Lum.)을 사용할 수 있음을 나타내고 있다. 도 15에서와 같이 대표적인 계조(대표 Gray)값이 정해진 경우 해당 대표 계조값에 따른 휘도값을 대표값으로 사용하는 것이다. 도 16에서 도시된 곡선은 감마 곡선이다.

한편, 도 17 및 도 18에서는 가중치(Weight)를 산출하는 예를 각각 도시하고 있다.

먼저, 도 17에서는 대표 계조(Gray)값이 중간 계조값일 때에는 가중치를 크게 부여하고, 최대 또는 최소값에 가까울 때에는 가중치를 작게 부여하는 예를 도시하고 있다. 이와 같은 가중치는 플리커(flicker)가 사용자에게 시인되지 않도록 하기 위한 예이다. 즉, 화소가 표시하는 휘도가 낮거나 높은 경우에는 계조가 변함에 따라서 사용자가 용이하게 휘도 변화를 느낄 수 있기 때문에 가중치를 낮추어 작은 값을 만들어주어 변화를 줄이고, 중간 계조는 휘도 변화가 적기 때문에 가중치를 많이 주어 큰 값을 만들어주는 것이다. 도 17에서는 대표 계조값에 기초하여 가중치를 제공하였지만, 휘도값에 기초하여 가중치를 제공하는 것도 가능하다. 이 때 휘도값이 중간 휘도값을 가질 때 가중치가 크고, 휘도값이 작거나 크면 가중치가 작다.

한편, 도 18에서는 대표값에 대응하는 면적을 산출한 후 면적이 클수록 가중치를 많이 제공하는 예를 도시하고 있다. 이와 같은 예는 대표값에 대응하는 화소가 많기 때문에 가중치를 제공하는 것으로, 대표값에 대응하는 화소수가 많은 경우에 가중치를 많이 부여할 수도 있다.

한편, 실시예에 따라서는 도 17 및 도 18의 가중치를 모두 포함하여 사용할 수 있으며, 이 때에는 대표값에 가중치 두 개를 각각 곱한 값을 기초로 주파수를 선택할 수 있다.

이상과 같이 도 15 내지 도 18에서는 대표값 및 가중치의 다양한 예를 살펴보았으며, 대표값 및 가중치가 변경됨에 따라서 룩업 테이블(637)에서 주파수를 선택하기 위한 기준값이 변경되므로 표시 장치에서는 다양한 대표값 및 가중치 중 하나를 선택하여 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 정지 영상 표시 화소행은 가급적 낮은 주파수로 동작하는 것이 소비 전력을 줄이는데 이점이 있다. 하지만, 이와 같은 저 주파수의 구동에서는 화소 내에 포함되어 있는 박막 트랜지스터에서 발생하는 오프 상태에서의 전류 누설로 인하여 표시 품질이 저하되는 단점이 발생할 수 있다. 그러므로 화소의 특성에 맞추어 표시 품질이 없는 한도에서 저주파수로 화상을 표시할 필요가 있으며, 이러한 개념은 최적 정지 영상 표시 주파수(Wall_Hz)에 포함되어 있다. 뿐만 아니라 박막 트랜지스터에서 오프 상태의 전류 누설을 줄이면, 보다 저주파수 구동이 가능하므로 표시 장치의 화소에 형성된 박막 트랜지스터는 산화물 반도체를 채널층으로 사용할 수 있다. 즉, 비정질 실리콘을 박막 트랜지스터에 사용하는 경우에 비하여 산화물 반도체를 채널층으로 사용하는 박막 트랜지스터가 오프 상태의 누설 전류가 적기 때문에 보다 낮은 저주파수 구동이 가능할 수 있다. 하지만, 비정질 실리콘을 포함하는 박막 트랜지스터를 사용하더라도 저주파수를 적절하게 조절함에 의하여 저소비 전력 구동이 가능하다.

한편, 실시예에 따라서는 박막 트랜지스터는 폴리 실리콘을 채널층으로 사용할 수도 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

300: 표시 영역 301-1, 301-2, 301-3: 정지 영상 표시 영역
302: 동영상 표시 영역 400: 게이트 구동부
410: 게이트 구동 IC 500: 데이터 구동부
510: 데이터 구동 IC 600: 신호 제어부
610: 프레임 메모리 620: 비교기
625: 라인 버퍼 메모리 630: 구동 주파수 결정부
631: 표시 주파수 추출부 632: 위치 판단부
633: 정지 영상/동영상 판단부
634: 동영상 표시 화소행 설정부
635: 대표값 산출부 636: 가중치 산출부
637: 룩업 테이블 638: 구동 주파수 결정부

Claims

외부로부터 입력된 현재 프레임(임의의 n번째 프레임)의 영상 데이터를 이전 프레임(n-1번째 프레임)의 영상 데이터와 비교하여 동영상 표시 화소행과 정지 영상 표시 화소행으로 구분하는 단계;
상기 동영상 표시 화소행은 동영상 주파수로 구동하고, 상기 정지 영상 표시 화소행은 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 표시 주파수로 구동하는 단계를 포함하며,
복수의 상기 정지 영상 표시 화소행은 적어도 2 이상의 상기 정지 영상 표시 주파수로 구동하고,
상기 복수의 정지 영상 표시 화소행 중 상기 동영상 표시 화소행에 근접한 화소행은 먼 화소행에 비하여 높은 주파수로 구동하는 표시 장치의 구동 방법.
삭제
제1항에서,
상기 동영상 표시 화소행은 동영상 표시 영역 및 상기 동영상 표시 영역과 게이트선을 공유하는 리프레쉬 영역을 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제1항에서,
상기 외부로부터 입력된 현재 프레임의 영상 데이터를 이전 프레임의 영상 데이터와 비교하여 동영상 표시 화소행과 정지 영상 표시 화소행으로 구분하는 단계는
현재 프레임의 영상 데이터를 프레임 메모리에 저장하면서 저장되어 있던 상기 이전 프레임의 영상 데이터를 비교기로 출력하는 단계;
상기 비교기는 상기 현재 프레임의 영상 데이터와 상기 이전 프레임의 영상 데이터를 비교하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제4항에서,
상기 비교기에서는 상기 현재 프레임의 영상 데이터와 상기 이전 프레임의 영상 데이터를 화소행 별로 비교하여 화소행마다 정지 영상을 표시하는지, 동영상을 표시하는지 비교하는 표시 장치의 구동 방법.
제5항에서,
상기 비교기에서 비교된 결과는 라인 버퍼 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제6항에서,
상기 비교기에서 출력되어 상기 라인 버퍼 메모리에 저장되는 데이터는 2비트의 데이터이며, 0은 정지 영상을 나타내고 1은 동영상을 나타내는 표시 장치의 구동 방법.
제5항에서,
상기 정지 영상 표시 화소행이 상기 동영상을 표시하는 동영상 표시 화소행의 사이에 존재하는 경우 사이에 존재하는 상기 정지 영상 표시 화소행도 동영상 표시 화소행으로 동작시키는 표시 장치의 구동 방법.
제5항에서,
상기 동영상 표시 화소행은 동영상 주파수로 구동하고, 상기 정지 영상 표시 화소행은 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 표시 주파수로 구동하는 단계는
출력 인에이블 신호를 이용하여 게이트 온 전압이 게이트선에 전달되거나 안되도록 스크리닝하는 표시 장치의 구동 방법.
제9항에서,
상기 출력 인에이블 신호를 이용하여 상기 게이트 온 전압이 인가되지 않을 때 데이터 전압도 인가되지 않도록 스크리닝 하는 표시 장치의 구동 방법.
제1항에서,
상기 정지 영상 표시 화소행은 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 표시 주파수로 구동하는 단계는
최소 소비 전력을 위한 제1 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계;
상기 동영상 표시 화소행보다 상부에 위치하는 상부 정지 영상 표시 영역에서의 상부 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계, 및
상기 동영상 표시 화소행보다 하부에 위치하는 하부 정지 영상 표시 영역에서의 하부 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에서,
상기 제1 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계는
상기 정지 영상 표시 화소행의 화상 패턴을 통하여 대표값을 산출하고, 산출된 대표값을 기초로 룩업 테이블에서 상기 제1 정지 영상 표시 주파수를 선택하는 표시 장치의 구동 방법.
제12항에서,
상기 상부 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계, 및 상기 하부 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계는 해당 화소행의 대표값을 산출하는 단계; 산출된 상기 대표값에 기초하여 상기 룩업 테이블에서 상기 상부 정지 영상 표시 주파수 및 상기 하부 정지 영상 표시 주파수를 선택하는 표시 장치의 구동 방법.
제13항에서,
상기 상부 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계, 및 상기 하부 정지 영상 표시 주파수를 파악하는 단계는 상기 해당 화소행의 가중치를 산출하는 단계를 더 포함하며,
상기 대표값 대신에 상기 대표값에 상기 가중치를 곱한 값을 기초로 상기 룩업 테이블에서 상부 정지 영상 표시 주파수 및 상기 하부 정지 영상 표시 주파수를 선택하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에서,
상기 상부 정지 영상 표시 주파수 및 상기 하부 정지 영상 표시 주파수에서 상기 동영상 주파수까지 주파수가 점차적으로 증가하는 표시 장치의 구동 방법.
제15항에서,
상기 상부 정지 영상 표시 주파수 및 상기 하부 정지 영상 표시 주파수에서 상기 동영상 주파수까지 곡선 형태로 주파수가 증가하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에서,
상기 제1 정지 영상 표시 주파수보다 상기 상부 정지 영상 표시 주파수 또는 상기 하부 정지 영상 표시 주파수가 낮은 경우 상기 화소행을 표시하는 동작 주파수는 상기 제1 정지 영상 표시 주파수로 동작시키는 표시 장치의 구동 방법.
외부로부터 입력된 영상 데이터를 동영상 표시 화소행 또는 정지 영상 표시 화소행으로 구분하는 정지 영상/동영상 판단부,
화소행 별로 대표값을 산출하는 대표값 산출부,
상기 대표값에 대한 주파수 값을 저장하고 있는 룩업 테이블, 및
상기 룩업 테이블에서 정해진 주파수가 적정한지 판단하여 최종 구동 주파수로 결정하는 구동 주파수 결정부를 포함하며,
상기 동영상 표시 화소행은 동영상 주파수로 구동하고, 상기 정지 영상 표시 화소행은 상기 동영상 주파수보다 낮은 정지 영상 표시 주파수로 구동하며,
복수의 상기 정지 영상 표시 화소행은 적어도 2 이상의 상기 정지 영상 표시 주파수를 갖고,
상기 대표값에 곱하여 가중치를 부여하는 가중치 산출부를 더 포함하며,
상기 대표값과 상기 가중치를 곱한 값을 기초로 상기 룩업 테이블에서 주파수를 선택하는 표시 장치의 구동 장치.
삭제
제18항에서,
상기 정지 영상 표시 화소행의 화상 패턴을 통하여 대표값을 산출하고 산출된 대표값을 기초로 상기 룩업 테이블에서 최소 소비 전력을 위한 제1 정지 영상 표시 주파수를 선택하는 제1 정지 영상 표시 주파수 추출부를 더 포함하는 표시 장치의 구동 장치.
제20항에서,
상기 대표값은 계조값 또는 휘도값인 표시 장치의 구동 장치.
제21항에서,
상기 대표값은 상기 화소행 별 계조값 또는 휘도값의 평균값, 피크값 또는 최대 계조값 중 하나인 표시 장치의 구동 장치.
제22항에서,
상기 가중치는 중간 계조일 때 가장 큰 값을 상기 가중치로 제공하고 최대 또는 최소 계조일 때 가장 작은 값을 상기 가중치로 제공하는 표시 장치의 구동 장치.
제22항에서,
상기 가중치는 상기 대표값에 대응하는 면적을 산출하여 면적이 클수록 큰 가중치를 제공하는 표시 장치의 구동 장치.
제18항에서,
연속적으로 입력되는 영상 데이터가 실제로 표시 패널의 어느 화소에 인가될 것인지를 판단하는 위치 판단부를 더 포함하며,
상기 위치 판단부의 출력은 상기 정지 영상/동영상 판단부로 전달되는 표시 장치의 구동 장치.
제25항에서,
상기 위치 판단부의 출력을 수신하여 표시 영역에서 어느 화소행이 동영상 표시 화소행이고, 어느 화소행이 정지 영상 표시 화소행인지 설정하는 동영상 표시 화소행 설정부를 더 포함하는 표시 장치의 구동 장치.