KR102370331B1

KR102370331B1 - 표시 장치 및 이의 구동 방법

Info

Publication number: KR102370331B1
Application number: KR1020150114905A
Authority: KR
Inventors: 서지명; 박동원; 박재완; 김상미; 박용두; 이경원; 고준철; 유봉현
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2022-03-07
Anticipated expiration: 2035-08-13
Also published as: US10074327B2; US20170047028A1; KR20170020677A

Abstract

표시 장치는 이전 프레임의 영상 신호와 현재 프레임의 영상 신호를 분석하여 영상 모드를 판단하는 영상 분석부, 외부 동기 신호의 노멀 주파수를 이용하여 상기 영상 모드에 대응하고 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 저주파수의 패널 동기 신호를 생성하는 동기 신호 생성부, 상기 저주파수의 패널 동기 신호에 기초한 데이터 동기 신호를 이용하여 표시 패널의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부, 및 상기 저주파수의 패널 동기 신호에 기초한 게이트 동기 신호를 이용하여 상기 표시 패널의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부를 포함한다. 상기 동기 신호 생성부는 상기 노멀 주파수의 수직 동기 신호를 프레임 마스킹 구동 방식을 이용하여 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 저주파수의 수직 동기 신호를 생성하고, 상기 저주파수의 수직 동기 신호는 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제1 저주파 프레임 주기와 다른 제2 저주파 프레임 주기를 포함한다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF DRIVING THE SAME}

본 발명은 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 개선하기 위한 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치는 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널을 구동하는 구동장치를 포함한다. 상기 액정 표시 패널은 복수의 데이터 라인들과 상기 데이터 라인들과 교차하는 복수의 게이트 라인들을 포함한다. 상기 데이터 라인들과 상기 게이트 라인들에 의해 복수의 화소들이 정의된다.

상기 구동장치는 상기 게이트 라인에 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동회로 및 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동회로를 포함하고, 상기 구동장치는 설정된 구동 주파수로 상기 액정 표시 패널을 구동한다.

상기 구동 주파수는 상기 액정 표시 패널에 표시되는 영상과 무관하게 일정한 구동 주파수를 갖는다. 일반적으로 상기 액정 표시 패널에 영상을 표시하기 위해 60Hz의 구동 주파수로 상기 구동장치를 구동한다. 이에 따라서, 동영상은 물론이고 정지 영상을 액정 표시 패널에 표시할 때도 60Hz의 구동 주파수로 상기 구동 장치를 구동한다. 이에 따라서 액정 표시 장치의 소비 전력이 증가하는 문제점을 갖는다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 저주파 구동을 위한 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 이전 프레임의 영상 신호와 현재 프레임의 영상 신호를 분석하여 영상 모드를 판단하는 영상 분석부, 외부 동기 신호의 노멀 주파수를 이용하여 상기 영상 모드에 대응하고 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 저주파수의 패널 동기 신호를 생성하는 동기 신호 생성부, 상기 저주파수의 패널 동기 신호에 기초한 데이터 동기 신호를 이용하여 표시 패널의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부, 및 상기 저주파수의 패널 동기 신호에 기초한 게이트 동기 신호를 이용하여 상기 표시 패널의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 동기 신호 생성부는 상기 노멀 주파수의 수직 동기 신호를 프레임 마스킹 구동 방식을 이용하여 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 저주파수의 수직 동기 신호를 생성하고, 상기 저주파수의 수직 동기 신호는 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제1 저주파 프레임 주기와 다른 제2 저주파 프레임 주기를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제2 저주파 프레임 주기는 서로 같은 액티브 구간과 서로 다른 수직 블랭킹 구간을 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 동기 신호 생성부는 상기 제1 및 제2 저주파 프레임들 각각의 상기 액티브 구간에 활성화되는 저주파 데이터 인에이블 신호를 생성할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 동기 신호 생성부는 상기 제1 저주파 프레임 주기에 동기된 제1 개시 펄스와 상기 제2 저주파 프레임 주기에 동기된 제2 개시 펄스를 포함하는 원시 수직 동기 신호를 생성하고, 상기 제1 및 제2 개시 펄스들 중 하나가 쉬프트된 저주파 수직 개시 신호를 생성할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 저주파 수직 개시 신호의 상기 제1 및 제2 개시 펄스들은 같은 주기를 가질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 게이트 구동부는 상기 저주파 수직 개시 신호에 응답하여 구동을 개시할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 저주파 수직 동기 신호는 상기 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제2 저주파 프레임 주기를 포함하고, 상기 제1, 제2, 제2 및 제1 저주파 프레임 주기들 반복할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 데이터 구동부는 저주파 프레임 주기로 정극성과 부극성으로 반전하는 데이터 전압을 출력할 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 이전 프레임의 영상 신호와 현재 프레임의 영상 신호를 분석하여 영상 모드를 판단하는 단계, 외부 동기 신호의 노멀 주파수를 이용하여 상기 영상 모드에 대응하고 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 저주파수의 패널 동기 신호를 생성하는 단계, 상기 저주파수의 패널 동기 신호에 기초한 데이터 동기 신호를 이용하여 표시 패널의 데이터 라인을 구동하는 단계, 및 상기 저주파수의 패널 동기 신호에 기초한 게이트 동기 신호를 이용하여 상기 표시 패널의 게이트 라인을 구동하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 노멀 주파수의 수직 동기 신호를 프레임 마스킹 구동 방식을 이용하여 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 저주파수의 수직 동기 신호를 생성하고, 상기 저주파수의 수직 동기 신호는 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제1 저주파 프레임 주기와 다른 제2 저주파 프레임 주기를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제2 저주파 프레임 주기는 서로 같은 액티브 구간과 서로 다른 수직 블랭킹 구간을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 저주파 프레임들 각각의 상기 액티브 구간에 활성화되는 저주파 데이터 인에이블 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 저주파 프레임 주기에 동기된 제1 개시 펄스와 상기 제2 저주파 프레임 주기에 동기된 제2 개시 펄스를 포함하는 원시 수직 동기 신호를 생성하고, 상기 제1 및 제2 개시 펄스들 중 하나가 쉬프트된 저주파 수직 개시 신호를 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 저주파 수직 개시 신호의 상기 제1 및 제2 개시 펄스들은 같은 주기를 가질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 저주파 수직 동기 신호는 상기 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제2 저주파 프레임 주기를 포함하고, 상기 제1, 제2, 제2 및 제1 저주파 프레임 주기들을 반복할 수 있다.

일 실시예에서, 저주파 프레임 주기로 정극성과 부극성으로 반전하는 데이터 전압을 상기 데이터 라인에 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 표시 장치는 외부 장치로부터 수신되는 외부 동기 신호의 노멀 주파수에 대해 약수 이외의 저주파 동기 신호를 생성함으로써 다양한 저주파수로 정지 영상을 표시할 수 있다. 또한, 상기 저주파 동기 신호에 따라 다른 길이의 프레임 주기들을 갖는 저주파 영상 모드에서, 수직 개시 신호를 쉬프트시켜 서로 다른 프레임 주기들에서 정극성 및 부극성의 데이터 충전 시간을 실질적으로 동일하게 제어할 수 있다. 또는, 상기 저주파 동기 신호의 서로 다른 길이의 프레임 주기들에 대한 배열 순서를 극성 반전에 따라 제어함으로써 서로 다른 프레임 주기 동안 정극성 및 부극성의 데이터 충전 시간을 실질적으로 동일하게 제어할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 타이밍 제어부의 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 입출력신호의 파형도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 입출력신호의 파형도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 입출력신호의 파형도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 입출력신호의 파형도이다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부(200) 및 상기 패널 구동부(200)를 제어하는 타이밍 제어부(300)를 포함한다.

상기 표시 패널(100)은 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 게이트 라인들(GL) 및 복수의 서브 화소들(P)을 포함한다.

상기 데이터 라인들(DL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 배열된다. 상기 게이트 라인들(GL)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되고, 상기 제1 방향(D1)으로 배열된다. 상기 화소들(P) 각각은 상기 데이터 라인(DL) 및 상기 게이트 라인(GL)에 연결된 박막 트랜지스터(TR)와, 상기 박막 트랜지스터(TR)에 연결된 화소 전극(PE)을 포함한다.

상기 패널 구동부(200)는 데이터 구동부(210) 및 게이트 구동부(230)를 포함한다.

상기 데이터 구동부(210)는 상기 데이터 라인들(DL)을 구동한다. 상기 데이터 구동부(210)는 상기 타이밍 제어부(300)로부터 제공된 데이터 동기 신호(DSS)에 기초하여 데이터 신호를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들(DL)에 제공한다.

상기 게이트 구동부(230)는 상기 게이트 라인들(GL)을 구동한다. 상기 게이트 구동부(230)는 상기 타이밍 제어부(30)로부터 제공된 게이트 동기 신호(GSS)에 기초하여 게이트 온 전압(VON) 및 게이트 오프 전압(VSS)을 갖는 게이트 신호를 생성하고, 상기 게이트 신호를 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 제공한다.

상기 타이밍 제어부(300)는 외부 장치로부터 외부 동기 신호(SS) 및 데이터 신호(DATA)를 수신한다.

상기 타이밍 제어부(300)는 현재 프레임의 영상 신호와 이전 프레임의 영상 신호를 분석하여 현재 프레임의 영상 모드를 판단한다. 예를 들면, 상기 현재 프레임의 영상 신호가 노멀 영상 모드인지, 정지 영상과 같은 저주파 영상 모드인지를 판단한다.

상기 타이밍 제어부(300)는 판단된 영상 모드에 따라 상기 외부 동기 신호를 기초하여 상기 표시 패널(100)을 구동하기 위한 패널 동기 신호인, 상기 데이터 동기 신호(DSS) 및 상기 게이트 동기 신호(GSS)를 생성한다.

예를 들어, 상기 타이밍 제어부(300)는 상기 노멀 영상 모드인 경우 상기 외부 동기 신호의 노멀 주파수와 실질적으로 동일한 노멀 주파수의 패널 동기 신호를 생성한다. 반면, 상기 타이밍 제어부(300)는 상기 저주파 영상 모드인 경우 상기 노멀 주파수보다 낮은 저주파수의 패널 동기 신호를 생성한다. 또한, 상기 타이밍 제어부(300)는 설정된 정지 영상의 종류에 따라서 저주파수의 패널 동기 신호를 생성한다. 예를 들면, 사진과 같은 정지 영상인 경우는 제1 저주파수의 패널 동기 신호를 생성하고, 문서와 같은 정지 영상인 경우 상기 제1 저주파수 보다 낮은 제2 저주파수의 패널 동기 신호를 생성할 수 있다.

상기 타이밍 제어부(300)는 상기 외부 동기 신호인 상기 수직 동기 신호를 프레임 마스킹 구동 방식을 이용하여 저주파수의 수직 동기 신호를 생성한다. 상기 저주파수는 상기 외부 동기 신호의 노멀 주파수의 약수 주파수는 물론 약수 이외의 주파수를 포함할 수 있다. 상기 노멀 주파수가 60Hz인 경우 약수 주파수는 30Hz, 20Hz, 15Hz, 12Hz, 10Hz, 6Hz, 5Hz, 3Hz 및 2Hz이고 약수 이외의 주파수는 예컨대, 25Hz, 17.1Hz, 13.3Hz 등을 포함할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 타이밍 제어부의 블록도이다. 도 3은 도 1에 도시된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 타이밍 제어부(300)는 메모리(310), 영상 분석부(330) 및 동기 신호 생성부(350)를 포함한다.

상기 메모리(310)는 상기 영상 신호(DATA)를 저장한다.

상기 영상 분석부(310)는 상기 메모리(310)를 이용하여 이전 프레임의 영상 신호와 현재 프레임의 영상 신호를 비교하여 입력되는 영상 신호의 영상 모드를 판단한다(단계 S110).

상기 동기 신호 생성부(350)는 판단된 영상 모드에 대응하여 외부 동기 신호, 예컨대 수직 동기 신호(Vsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)를 이용하여 상기 표시 패널(100)을 구동하기 위한 패널 동기 신호를 생성한다.

상기 영상 모드가 제1 저주파 영상 모드인 경우(단계 S120), 상기 동기 신호 생성부(350)는 제1 저주파수의 패널 동기 신호를 생성한다(단계 S130). 예컨대, 상기 제1 저주파수의 패널 동기 신호는 제1 저주파 수직 개시 신호(STV_L_1) 및 제1 저주파 데이터 인에이블 신호(DE_L_1)를 포함한다. 상기 제1 저주파수는 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 저주파수를 포함할 수 있다.

한편, 상기 영상 모드가 상기 제1 저주파 영상 모드 보다 낮은 주파수로 구동 가능한 제2 저주파 영상 모드인 경우(단계 S140), 상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 제1 저주파 보다 낮은 제2 저주파수의 패널 동기 신호를 생성한다(단계 S150). 예컨대, 상기 제2 저주파수의 패널 동기 신호는 제2 저주파 수직 개시 신호(STV_L_2) 및 제2 저주파 데이터 인에이블 신호(DE_L_2)를 포함한다. 상기 제2 저주파수는 상기 제1 주파수보다 낮고, 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 저주파수를 포함할 수 있다.

상기 제1 저주파 영상 모드인 경우, 상기 데이터 구동부(210) 및 상기 게이트 구동부(230)는 상기 제1 저주파수의 패널 동기 신호인 제1 저주파 데이터 인에이블 신호(DE_L_1) 및 상기 제1 저주파 수직 개시 신호(STV_L_1)에 기초하여 상기 표시 패널(100)을 구동한다(단계 S160). 이에 따라서, 상기 표시 패널(100)은 상기 제1 저주파수로 영상을 표시할 수 있다.

한편, 상기 제2 저주파 영상 모드인 경우, 상기 데이터 구동부(210) 및 상기 게이트 구동부(230)는 상기 제2 저주파수의 패널 동기 신호인 제2 저주파 데이터 인에이블 신호(DE_L_2) 및 상기 제2 저주파 수직 개시 신호(STV_L_2)에 기초하여 상기 표시 패널(100)을 구동한다(단계 S160). 이에 따라서, 상기 표시 패널(100)은 상기 제2 저주파수로 영상을 표시할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 입출력신호의 파형도이다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 영상 분석부(330)는 현재 프레임의 영상 신호가 제1 저주파 영상 모드인 경우, 상기 동기 신호 생성부(350)에 모드 정보를 제공한다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 모드 정보에 따라서 노멀 주파수의 상기 외부 동기 신호를 이용하여 상기 제1 저주파수의 패널 동기 신호를 생성한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 노멀 주파수가 60Hz 이고 상기 제1 저주파수가 상기 60Hz의 약수 주파수가 아닌 24Hz 인 경우를 예로서 설명한다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 60Hz의 수직 동기 신호(Vsync)를 프레임 마스킹 구동 방식을 적용하여 24Hz의 제1 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_1)를 생성한다.

본 실시예에 따른 상기 노멀 주파수의 약수 이외의 저주파수는 다음의 수학식1 으로 나타낼 수 있다.

수학식 1

Low_freq(Hz) = {Nor_freq(Hz)×N}/ K

여기서, Low_freq 는 저주파수(Hz)이고, Nor_freq는 노멀 주파수(Hz)이고, K는 저주파 동기 신호의 주기에 대한 노멀 동기 신호의 주기의 개수이고, N은 저주파 동기 신호의 주기 내에 포함된 액티브 주기의 개수이다.

수학식 1에 따르면, Low_freq 는 24Hz 이고, Nor_freq는 60Hz 이고, N은 2이고, K는 5가 된다.

상기 60Hz의 수직 동기 신호(Vsync)는 16.7ms의 노멀 프레임 주기(NF)를 갖는다. 상기 제1 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_1)는 60Hz의 수직 동기 신호(Vsync)의 5개의 노멀 프레임 주기(16.7ms× 5 = 83.5ms)에 대응하여 제1 저주파 프레임 주기(LF1=33.4ms) 및 제2 저주파 프레임 주기(LF2=50.1ms)를 포함한다. 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)는 2개의 노멀 프레임 주기(16.7ms× 2)에 대응하고, 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)는 3개의 노멀 프레임 주기(16.7ms× 3)에 대응한다.

상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)는 1개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제1 액티브 구간(AC1)과 1개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제1 수직 블랭킹 구간(VB1)을 갖는다. 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)는 1개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제2 액티브 구간(AC1)과 2개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제2 수직 블랭킹 구간(VB2)을 갖는다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 제1 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_1)에 기초하여 제1 저주파 데이터 인에이블 신호(DE_L_1)를 생성한다. 상기 제1 저주파 데이터 인에이블 신호(DE_L_1)는 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)의 제1 액티브 구간(AC1)에 활성화되고, 상기 제1 수직 블랭킹 구간(VB1)에 비활성화된다. 또한, 상기 제1 저주파 데이터 인에이블 신호(DE_L_1)는 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)의 제2 액티브 구간(AC2)에 활성화되고, 상기 제2 수직 블랭킹 구간(VB2)에 비활성화된다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 제1 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_1)에 동기되어 원시 수직 개시 신호(STV_O)를 생성한다. 상기 원시 수직 개시 신호(STV_O)는 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)의 시작 타이밍에 라이징된 제1 개시 펄스(SP1)와 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)의 시작 타이밍에 라이징된 제2 개시 펄스(SP2)를 포함한다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 원시 수직 개시 신호(STV_O)의 상기 제2 개시 펄스(SP2)의 라이징 지점을 제1 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_1)의 실질적인 1 주기(CYCLE_1)인 상기 5개의 노멀 프레임 주기의 중간 지점으로 쉬프팅한다. 예컨대, 상기 제2 개시 펄스(SP2)는 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)의 시작 지점부터 상기 노멀 프레임 주기(NF)의 약 1/2 만큼 쉬프팅한다. 상기 제1 개시 펄스(SP1)와 상기 제2 지연 개시 펄스(SP2_D)의 주기는 실질적으로 동일하다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 제1 개시 펄스(SP1)와 제2 지연 개시 펄스(SP2_D)를 포함하는 제1 저주파 수직 개시 신호(STV_L_1)를 생성한다.

상기 제1 저주파 수직 개시 신호(STV_L_1)는 상기 게이트 구동부(230)에 인가된다. 상기 게이트 구동부(230)는 상기 제1 저주파 수직 개시 신호(STV_L_1)에 동기되어 상기 표시 패널(100)에 게이트 신호를 제공한다.

상기 제1 저주파 데이터 인에이블 신호(DE_L_1)에 동기되어 영상 신호는 상기 데이터 구동부(210)에 제공되고, 상기 데이터 구동부(210)는 상기 게이트 구동부(230)의 출력 타이밍에 동기되어 상기 표시 패널(100)에 데이터 전압을 출력한다.

상기 제1 개시 펄스(SP1)에 동기되어 상기 표시 패널(100)에 표시된 제1 저주파 프레임 주기(LF1)의 데이터 충전 시간과 상기 제1 지연 개시 펄스(SP2_D)에 동기되어 상기 표시 패널(100)에 표시된 제2 주파수 프레임 주기(LF2)의 데이터 충전 시간은 실질적으로 동일하다. 따라서 프레임 반전 구동하는 상기 표시 패널(100)에서 상기 제1 및 제2 저주파 프레임 주기들(LF1, LF2)의 시간 차이에 의한 정극성 및 부극성 데이터 전압의 충전 시간 차이를 보상할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 입출력신호의 파형도이다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 영상 분석부(330)는 현재 프레임의 영상 신호가 제2 저주파 영상 모드인 경우, 상기 동기 신호 생성부(350)에 모드 정보를 제공한다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 모드 정보에 따라서 노멀 주파수의 상기 외부 동기 신호를 이용하여 상기 제2 저주파수의 패널 동기 신호를 생성한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 노멀 주파수가 60Hz 이고 상기 제1 저주파수가 상기 60Hz의 약수 주파수가 아닌 17.1Hz 인 경우를 예로서 설명한다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 60Hz의 수직 동기 신호(Vsync)를 프레임 마스킹 구동 방식을 적용하여 17.1Hz의 제2 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_2)를 생성한다. 상기 60Hz의 수직 동기 신호(Vsync)는 16.7ms의 노멀 프레임 주기(NF)를 갖는다. 상기 제2 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_2)는 60Hz의 수직 동기 신호(Vsync)의 7개의 노멀 프레임 주기(16.7ms× 7 = 116.9ms)에 대응하여 제1 저주파 프레임 주기(LF1=50.14ms) 및 제2 저주파 프레임 주기(LF2=66.8ms)를 포함한다. 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)는 3개의 노멀 프레임 주기(16.7ms× 3)에 대응하고, 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)는 4개의 노멀 프레임 주기(16.7ms× 4)에 대응한다. 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)는 1개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제1 액티브 구간(AC1)과 2개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제1 수직 블랭킹 구간(VB1)을 갖는다. 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)는 1개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제2 액티브 구간(AC1)과 3개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제2 수직 블랭킹 구간(VB2)을 갖는다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 제2 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_2)에 기초하여 제2 저주파 데이터 인에이블 신호(DE_L_2)를 생성한다. 상기 제2 저주파 데이터 인에이블 신호(DE_L_2)는 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)의 제1 액티브 구간(AC1)에 활성화되고, 상기 제1 수직 블랭킹 구간(VB1)에 비활성화된다. 또한, 상기 제2 저주파 데이터 인에이블 신호(DE_L_2)는 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)의 제2 액티브 구간(AC2)에 활성화되고, 상기 제2 수직 블랭킹 구간(VB2)에 비활성화된다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 제2 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_2)에 동기되어 원시 수직 개시 신호(STV_O)를 생성한다. 상기 원시 수직 개시 신호(STV_O)는 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)의 시작 타이밍에 라이징된 제1 개시 펄스(SP1)와 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)의 시작 타이밍에 라이징된 제2 개시 펄스(SP2)를 포함한다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 원시 수직 개시 신호(STV_O)의 상기 제2 개시 펄스(SP2)의 라이징 지점을 제2 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_2)의 실질적인 1 주기(CYCLE_2)인 상기 7개의 노멀 프레임 주기의 중간 지점으로 쉬프팅한다. 예컨대, 상기 제2 개시 펄스(SP2)는 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)의 시작 지점부터 상기 노멀 프레임 주기(NF)의 약 1/3 만큼 쉬프팅한다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 제1 개시 펄스(SP1)와 제2 지연 개시 펄스(SP2_D)를 포함하는 제2 저주파 수직 개시 신호(STV_L_2)를 생성한다.

상기 제2 저주파 수직 개시 신호(STV_L_2)는 상기 게이트 구동부(230)에 인가된다. 상기 게이트 구동부(230)는 상기 제2 저주파 수직 개시 신호(STV_L_2)에 동기되어 상기 표시 패널(100)에 게이트 신호를 제공한다.

상기 제2 저주파 데이터 인에이블 신호(DE_L_2)에 동기되어 영상 신호는 상기 데이터 구동부(210)에 제공되고, 상기 데이터 구동부(210)는 상기 게이트 구동부(230)의 출력 타이밍에 동기되어 상기 표시 패널(100)에 데이터 전압을 출력한다.

도 6은 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 입출력신호의 파형도이다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 영상 분석부(330)는 현재 프레임의 영상 신호가 제1 저주파 영상 모드에 대응하는 경우, 상기 동기 신호 생성부(350)에 모드 정보를 제공한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 노멀 주파수가 60Hz 이고 상기 제1 저주파수가 상기 60Hz의 약수 주파수가 아닌 24Hz 인 경우를 예로서 설명한다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 60Hz의 수직 동기 신호(Vsync)를 프레임 마스킹 구동 방식을 적용하여 24Hz의 제1 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_1)를 생성한다. 상기 60Hz의 수직 동기 신호(Vsync)는 16.7ms의 노멀 프레임 주기(NF)를 갖는다.

상기 제1 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_1)는 60Hz의 수직 동기 신호(Vsync)의 5개의 노멀 프레임 주기(16.7ms× 5 = 83.5ms)에 대응하여 제1 저주파 프레임 주기(LF1=33.4ms) 및 제2 저주파 프레임 주기(LF2=50.1ms)를 포함한다. 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)는 2개의 노멀 프레임 주기(16.7ms× 2)에 대응하고, 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)는 3개의 노멀 프레임 주기(16.7ms× 3)에 대응한다. 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)는 1개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제1 액티브 구간(AC1)과 1개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제1 수직 블랭킹 구간(VB1)을 갖는다. 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)는 1개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제2 액티브 구간(AC1)과 2개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제2 수직 블랭킹 구간(VB2)을 갖는다.

본 실시예에 따르면, 상기 제1 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_1)는 제1 주기(CYCLE_1_1)에는 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)와 제2 저주파 프레임 주기(LF2)가 차례대로 배열되고, 제2 주기(CYCLE_1_2)에는 제1 주기(CYCLE_1_1)와 반대로 제2 저주파 프레임 주기(LF2) 및 제1 저주파 프레임 주기(LF1)가 차례대로 배열된다. 즉, 상기 제1 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_1)는 제1, 제2, 제2 및 제1 저주파 프레임 주기들(LF1, LF2, LF2, LF1)이 반복된다.

예컨대, 임의의 화소에 제1 주기(CYCLE_1_1)의 제1 저주파 프레임 주기(LF1)에는 정극성의 데이터 전압이 충전되고, 제1 주기(CYCLE_1_1)의 제2 저주파 프레임 주기(LF2)에는 부극성의 데이터 전압이 충전된다. 상기 제1 주기(CYCLE_1_1)동안 상기 화소는 부극성의 데이터 충전 시간이 상대적으로 길다. 한편, 상기 화소에 제2 주기(CYCLE_1_2)의 제2 저주파 프레임 주기(LF2)에는 정극성의 데이터 전압이 충전되고 제2 주기(CYCLE_1_2)의 제1 저주파 프레임 주기(LF1)에는 부극성의 데이터 전압이 충전된다. 상기 제2 주기(CYCLE_1_2)동안 상기 화소는 정극성의 데이터 충전 시간이 상대적으로 길다. 결과적으로 상기 제1 및 제2 주기(CYCLE_1_1, CYCLE_1_2) 동안 상기 화소는 정극성 및 부극성의 데이터 충전 시간이 실질적으로 동일하다.

본 실시예에 따르면, 상기 제1 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_1)의 상기 제1 및 제2 저주파 프레임 주기들(LF1, LF2)의 배열 순서를 교대로 변경함으로써 상기 제1 및 제2 저주파 프레임 주기들(LF1, LF2)의 시간 차이에 의한 정극성 및 부극성 데이터 전압의 충전 시간 차이를 보상할 수 있다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 제1 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_1)에 동기되어 제1 저주파 수직 개시 신호(STV_L_1)를 생성한다. 상기 제1 저주파 수직 개시 신호(STV_L_1)는 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)의 시작 타이밍에 라이징된 제1 개시 펄스(SP1)와 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)의 시작 타이밍에 라이징된 제2 개시 펄스(SP2)를 포함한다.

도 7은 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 입출력신호의 파형도이다.

도 2 및 도 7을 참조하면, 상기 영상 분석부(330)는 현재 프레임의 영상 신호가 제1 저주파 영상 모드에 대응하는 경우, 상기 동기 신호 생성부(350)에 모드 정보를 제공한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 노멀 주파수가 60Hz 이고 상기 제1 저주파수가 상기 60Hz의 약수 주파수가 아닌 17.1Hz 인 경우를 예로서 설명한다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 60Hz의 수직 동기 신호(Vsync)를 프레임 마스킹 구동 방식을 적용하여 17.1Hz의 제2 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_2)를 생성한다. 상기 60Hz의 수직 동기 신호(Vsync)는 16.7ms의 노멀 프레임 주기(NF)를 갖는다.

상기 제2 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_2)는 60Hz의 수직 동기 신호(Vsync)의 7개의 노멀 프레임 주기(16.7ms× 7 = 116.9ms)에 대응하여 제1 저주파 프레임 주기(LF1=50.1ms) 및 제2 저주파 프레임 주기(LF2=66.8ms)를 포함한다. 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)는 3개의 노멀 프레임 주기(16.7ms× 3)에 대응하고, 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)는 4개의 노멀 프레임 주기(16.7ms× 4)에 대응한다. 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)는 1개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제1 액티브 구간(AC1)과 2개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제1 수직 블랭킹 구간(VB1)을 갖는다. 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)는 1개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제1 액티브 구간(AC1)과 3개의 노멀 프레임 주기에 대응하는 제2 수직 블랭킹 구간(VB2)을 갖는다.

본 실시예에 따르면, 상기 제2 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_2)는 제1 주기(CYCLE_2_1)에는 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)와 제2 저주파 프레임 주기(LF2)가 차례대로 배열되고, 제2 주기(CYCLE_2_2)에는 제1 주기(CYCLE_2_1)와 반대로 제2 저주파 프레임 주기(LF2) 및 제1 저주파 프레임 주기(LF1)가 차례대로 배열된다. 즉, 상기 제2 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_2)는 제1, 제2, 제2 및 제1 저주파 프레임 주기들(LF1, LF2, LF2, LF1)이 반복된다.

예컨대, 임의의 화소에 제1 주기(CYCLE_2_1)의 제1 저주파 프레임 주기(LF1)에는 정극성의 데이터 전압이 충전되고, 제1 주기(CYCLE_2_1)의 제2 저주파 프레임 주기(LF2)에는 부극성의 데이터 전압이 충전된다. 상기 제1 주기(CYCLE_2_1) 동안 상기 화소는 부극성의 데이터 충전 시간이 길다. 한편, 상기 화소에 제2 주기(CYCLE_2_2)의 제2 저주파 프레임 주기(LF2)에는 정극성의 데이터 전압이 충전되고 제2 주기(CYCLE_2_2)의 제1 저주파 프레임 주기(LF1)에는 부극성의 데이터 전압이 충전된다. 상기 제2 주기(CYCLE_2_2)동안 상기 화소는 정극성의 데이터 충전 시간이 길다. 결과적으로 상기 제1 및 제2 주기(CYCLE_2_1, CYCLE_2_2) 동안 상기 화소는 정극성 및 부극성의 데이터 충전 시간이 실질적으로 동일하다.

본 실시예에 따르면, 상기 제2 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_2)의 상기 제1 및 제2 저주파 프레임 주기들(LF1, LF2)의 배열 순서를 교대로 변경함으로써 상기 제1 및 제2 저주파 프레임 주기들(LF1, LF2)의 시간 차이에 의한 정극성 및 부극성 데이터 전압의 충전 시간 차이를 보상할 수 있다.

상기 동기 신호 생성부(350)는 상기 제2 저주파 수직 동기 신호(Vsync_L_2)에 동기되어 제2 저주파 수직 개시 신호(STV_L_2)를 생성한다. 상기 제2 저주파 수직 개시 신호(STV_L_2)는 상기 제1 저주파 프레임 주기(LF1)의 시작 타이밍에 라이징된 제1 개시 펄스(SP1)와 상기 제2 저주파 프레임 주기(LF2)의 시작 타이밍에 라이징된 제2 개시 펄스(SP2)를 포함한다.

이상의 본 발명의 실시예들에 따르면, 외부 장치로부터 수신되는 외부 동기 신호의 노멀 주파수에 대해 약수 이외의 저주파 동기 신호를 생성함으로써 다양한 저주파수로 정지 영상을 표시할 수 있다. 또한, 상기 저주파 동기 신호에 따라 다른 길이의 프레임 주기들을 갖는 저주파 영상 모드에서, 수직 개시 신호를 쉬프트시켜 서로 다른 프레임 주기들에서 정극성 및 부극성의 데이터 충전 시간을 실질적으로 동일하게 제어할 수 있다.

또는, 상기 저주파 동기 신호의 서로 다른 길이의 프레임 주기들에 대한 배열 순서를 극성 반전에 따라 제어함으로써 서로 다른 프레임 주기 동안 정극성 및 부극성의 데이터 충전 시간을 실질적으로 동일하게 제어할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 표시 패널 200 : 패널 구동부
210 : 데이터 구동부 230 : 게이트 구동부
300 : 타이밍 제어부 310 : 메모리
330 : 영상 분석부 350 : 동기신호 생성부

Claims

이전 프레임의 영상 신호와 현재 프레임의 영상 신호를 분석하여 영상 모드를 판단하는 영상 분석부;
외부 동기 신호의 노멀 주파수를 이용하여 상기 영상 모드에 대응하고 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 저주파수의 패널 동기 신호를 생성하는 동기 신호 생성부;
상기 저주파수의 패널 동기 신호에 기초한 데이터 동기 신호를 이용하여 표시 패널의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부; 및
상기 저주파수의 패널 동기 신호에 기초한 게이트 동기 신호를 이용하여 상기 표시 패널의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부를 포함하고,
상기 동기 신호 생성부는
상기 노멀 주파수의 수직 동기 신호를 이용하여 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 저주파수의 수직 동기 신호를 생성하고,
상기 저주파수의 수직 동기 신호는 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제1 저주파 프레임 주기와 다른 제2 저주파 프레임 주기를 포함하며,
상기 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제2 저주파 프레임 주기는 서로 같은 액티브 구간과 서로 다른 수직 블랭킹 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 동기 신호 생성부는
상기 노멀 주파수의 수직 동기 신호를 프레임 마스킹 구동 방식을 이용하여 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 상기 저주파수의 수직 동기 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
삭제
제2항에 있어서, 상기 동기 신호 생성부는 상기 제1 및 제2 저주파 프레임들 각각의 상기 액티브 구간에 활성화되는 저주파 데이터 인에이블 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 동기 신호 생성부는
상기 제1 저주파 프레임 주기에 동기된 제1 개시 펄스와 상기 제2 저주파 프레임 주기에 동기된 제2 개시 펄스를 포함하는 원시 수직 동기 신호를 생성하고,
상기 제1 및 제2 개시 펄스들 중 하나가 쉬프트된 저주파 수직 개시 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 저주파 수직 개시 신호의 상기 제1 및 제2 개시 펄스들은 같은 주기를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 게이트 구동부는 상기 저주파 수직 개시 신호에 응답하여 구동을 개시하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 저주파수의 수직 동기 신호는 상기 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제2 저주파 프레임 주기를 포함하고, 상기 제1, 제2, 제2 및 제1 저주파 프레임 주기들을 반복하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제8항에 있어서, 상기 데이터 구동부는
저주파 프레임 주기로 정극성과 부극성으로 반전하는 데이터 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
이전 프레임의 영상 신호와 현재 프레임의 영상 신호를 분석하여 영상 모드를 판단하는 단계;
외부 동기 신호의 노멀 주파수를 이용하여 상기 영상 모드에 대응하고 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 저주파수의 패널 동기 신호를 생성하는 단계;
상기 저주파수의 패널 동기 신호에 기초한 데이터 동기 신호를 이용하여 표시 패널의 데이터 라인을 구동하는 단계; 및
상기 저주파수의 패널 동기 신호에 기초한 게이트 동기 신호를 이용하여 상기 표시 패널의 게이트 라인을 구동하는 단계; 및
상기 노멀 주파수의 수직 동기 신호를 이용하여 상기 노멀 주파수의 약수가 아닌 저주파수의 수직 동기 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 저주파수의 수직 동기 신호는 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제1 저주파 프레임 주기와 다른 제2 저주파 프레임 주기를 포함하며,
상기 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제2 저주파 프레임 주기는 서로 같은 액티브 구간과 서로 다른 수직 블랭킹 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제10항에 있어서, 상기 저주파수의 수직 동기 신호는 상기 노멀 주파수의 수직 동기 신호를 프레임 마스킹 구동 방식을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
삭제
제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 저주파 프레임들 각각의 상기 액티브 구간에 활성화되는 저주파 데이터 인에이블 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 상기 제1 저주파 프레임 주기에 동기된 제1 개시 펄스와 상기 제2 저주파 프레임 주기에 동기된 제2 개시 펄스를 포함하는 원시 수직 동기 신호를 생성하고,
상기 제1 및 제2 개시 펄스들 중 하나가 쉬프트된 저주파 수직 개시 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제14항에 있어서, 상기 저주파 수직 개시 신호의 상기 제1 및 제2 개시 펄스들은 같은 주기를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 상기 저주파수의 수직 동기 신호는 상기 제1 저주파 프레임 주기와 상기 제2 저주파 프레임 주기를 포함하고, 상기 제1, 제2, 제2 및 제1 저주파 프레임 주기들을 반복하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제16항에 있어서, 저주파 프레임 주기로 정극성과 부극성으로 반전하는 데이터 전압을 상기 데이터 라인에 출력하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.