KR102470064B1

KR102470064B1 - 표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR102470064B1
Application number: KR1020170179952A
Authority: KR
Inventors: 박창주
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2022-11-22
Also published as: KR20190078181A

Abstract

본 발명에 따른 표시장치는 영상을 표시하고 게이트라인 및 데이터라인을 포함하는 표시패널과, 상기 표시패널에 신호를 인가하여 표시패널을 구동하며, 표시패널에 표시되는 영상의 계조에 따라 결정되는 레벨의 기준전압(DDVDH)을 공급하는 패널구동부로 구성된다.

Description

표시장치 및 그 구동방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THEREOF}

본 발명은 소비전력을 감소할 수 있는 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

최근, 멀티미디어의 발달과 함께 표시장치의 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정표시장치, 플라즈마 표시장치, 유기전계발광 표시장치 등의 표시장치가 상용화되고 있다. 이러한 표시장치중에서 유기전계발광 표시장치는 고속의 응답속도를 가지며, 휘도가 높고 시야각에 좋다는 점에서 현재 많이 사용되고 있다.

특히 이러한 표시장치는 경량 소형화가 가능하므로, 핸드폰이나 태블릿컴퓨터, 노트북과 같은 휴대용 정보기기에 유용하게 적용되고 있다. 그런데, 휴대용 정보기기는 밧데리와 같은 한정된 전력공급장치를 통해 전력이 공급되므로, 장시간 동안 정보기기를 사용하기 위해서는 소비전력을 최대한 절감해야만 한다. 그러나, 현재 주로 사용되는 액정표시장치나 유기전계발광 표시장치에서는 소비전력을 감소하는데에 한계가 있었다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 저계조 영상의 구현시 데이터전압뿐만 아니라 기준전압도 저전압으로 공급함으로써 소비전력을 절감할 수 있는 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 패널구동부는 상기 게이트라인에 게이트신호를 인가하는 게이트구동부와, 상기 데이터라인에 데이터전압을 인가하는 데이터구동부와, 상기 게이트구동부 및 데이터구동부를 구동하는 타이밍제어부와, 상기 영상의 계조를 분석하여 분석된 계조에 따라 제어신호를 출력하는 전압제어부와, 전압을 생성하여 상기 게이트구동부, 데이터구동부 및 타이밍제어부를 구동하고 복수의 기준전압을 생성하는 전원전압부와, 상기 제어신호에 따라 상기 전원전압부에서 입력되는 복수의 기준전압중에서 하나의 기준전압을 선택하고, 선택된 기준전압에 따라 복수의 기준감마전압 테이블중에서 하나의 기준감마전압 테이블(T)을 선택하여 데이터구동부에 제공하는 감마기준 전압부를 포함한다.

상기 전압제어부는 서로 다른 레벨을 갖는 복수의 계조기준레벨을 생성하고 외부시스템으로부터 입력된 영상데이터의 계조를 설정값과 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 비교결과에 따라 제어신호를 생성하여 출력하는 제어신호 생성부를 포함한다.

상기 전원전압부는 전압제어부의 제어신호에 따라 복수의 계조기준레벨을 분석하여 판단하는 레벨판단부와, 상기 레벨판단부의 분석에 따라 서로 다른 전압레벨을 가진 복수의 기준전압을 생성하는 기준전압생성부를 포함하며, 이때 상기 복수의 계조기준레벨은 복수의 기준전압과 일대일로 대응한다.

상기 감마기준 전압부는 제어신호에 따라 전원전압부으로부터 입력되는 복수의 기준전압으로부터 영상의 계조기준레벨에 대응하는 기준전압을 선택하는 기준전압선택부와, 상기 복수의 기준전압에 대응하는 복수의 기준감마전압 테이블이 저장된 메모리와, 상기 복수의 기준감마전압 테이블을 상기 메모리로부터 입력받아 상기 기준전압선택부로부터 출력되는 선택된 기준전압에 따라 복수의 기준감마전압 테이블중 하나를 선택하여 출력하는 감마기준전압 선택부와, 상기 감마기준전압 선택부에서 선택된 기준감마전압 테이블을 감마기준전압으로 데이터구동부로 출력하는 감마기준전압 생성부를 포함하며, 이때 상기 복수의 기준감마전압 테이블은 복수의 기준전압과 일대일로 대응한다.

또한, 본 발명에 따른 표시장치 구동방법은 외부 시스템으로부터 영상데이터를 분석하여 상기 영상데이터의 계조가 복수의 계조기준레벨중 어느 레벨에 해당하는지를 판단하는 단계와, 상기 복수의 계조기준레벨을 분석하여 상기 복수의 계조기준레벨에 대응하는 복수의 기준전압을 생성하는 단계와, 복수의 기준전압중 영상데이터의 계조기준레벨에 대응하는 기준전압을 선택하는 단계와, 선택된 기준전압에 기초하여 복수의 기준감마전압 테이블중 하나의 기준감마전압 테이블을 선택하는 단계와, 선택된 기준감마전압 테이블을 이용하여 화소데이터를 데이터전압으로 변환하여 데이터라인으로 공급하는 단계로 구성된다.

본 발명에서는 영상데이터를 분석하여 영상데이터의 계조에 따라 서로 다른 레벨을 가진 복수의 기준전압을 생성한 후, 낮은 계조의 영상에 대해서는 낮은 레벨의 기준전압을 인가하고 높은 계조의 영상에 대해서는 높은 레벨의 기준전압을 인가한다.

일반적인 구조의 표시장치에서는 낮은 계조의 영상과 높은 계조의 영상을 표시할 때, 데이터전압은 각각 낮은 전압 및 높은 전압을 데이터라인을 통해 인가하지만, 감마기준전압부 등에 인가되는 기준전압은 전압레벨이 영상의 계조와는 무관하게 항상 동일하므로, 저계조의 영상을 구현할 때 고전압의 기준전압의 사용으로 인해 소비전력이 증가하였다.

반면에, 본 발명에서는 낮은 계조의 영상에 대해서는 낮은 레벨의 기준전압을 인가하고 높은 계조의 영상에 대해서는 높은 레벨의 기준전압을 공급하므로, 낮은 계조의 영상의 구현시 소비전력을 감축할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 표시장치의 전압제어부의 구조를 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 표시장치의 전원전압부의 구조를 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 표시장치의 감마기준전압부의 구조를 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 표시장치의 구동방법을 나타내는 플로우챠트.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치는 표시패널(100)과 상기 표시패널(100)을 구동하는 패널구동부(200)로 구성된다. 도면에는 상기 표시패널(100)로서 유기전계발광 표시패널(100)이 도시되어 있지만, 본 발명이 이러한 유기전계발광 표시패널에 한정되는 것이 아니라 액정표시패널과 같은 다양한 표시패널에 적용될 수 있을 것이다. 따라서, 이후에는 상기 표시패널(100)을 유기전계발광 표시패널로서 설명하지만, 이 설명은 액정표시패널 등과 같은 다른 표시패널에도 적용될 수 있을 것이다.

상기 표시패널(100)은 복수의 서브화소(SP)를 포함한다. 복수개의 서브화소(SP)는 서로 교차하는 복수개의 게이트라인(GL) 및 복수개의 데이터라인(DL)에 의해 정의되는 영역에 형성된다. 그리고, 상기 표시패널(100)에는 복수개의 데이터라인(DL) 각각에 나란하게 형성되어 패널구동부(200)로부터 구동전압이 공급되는 복수개의 구동전압라인(PL1)이 형성되어 있다.

복수개의 서브화소(SP) 각각은 적색(Red) 서브화소, 녹색(Green) 서브화소, 청색(Blue) 서브화소 및 백색(White) 서브화소 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 영상을 표시하는 하나의 단위 화소는 인접한 적색 서브화소, 녹색 서브화소, 청색 서브화소 및 백색 서브화소를 포함하거나, 적색 서브화소, 녹색 서브화소, 및 청색 서브화소를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 서브화소(SP) 각각은 유기 발광 소자(OLED) 및 화소회로(PC)를 포함한다.

상기 유기발광소자(OLED)는 상기 화소회로(PC)와 상기 제2전원라인(PL2) 사이에 접속되어 상기 화소회로(PC)로부터 공급되는 데이터전류량에 비례하여 발광함으로써 단색의 컬러광을 발광한다. 이를 위해, 상기 유기발광소자(OLED)는 상기 화소회로(PC)에 접속된 애노드전극(또는 화소전극), 제2구동전원라인(PL2)에 접속된 캐소드전극(또는 반사전극), 애노드전극과 캐소드전극 사이에 형성되어 적색, 녹색, 청색 및 백색 중 어느 한 색의 광을 발광하여 출력하는 발광층을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 발광층은 정공수송층/유기발광층/전자수송층의 구조 또는 정공주입층/정공수송층/유기발광층/전자수송층/전자주입층의 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 나아가, 상기 발광층에는 상기 유기발광층의 발광효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 기능층이 추가로 형성될 수 있다.

상기 화소회로(PC)는 패널구동부(200)로부터 게이트라인(GL)에 공급되는 게이트온 전압레벨의 게이트신호(GS)에 응답하여 패널구동부(200)로부터 데이터라인(DL)에 공급되는 데이터전압(Vdata)에 대응되는 데이터전류를 유기발광소자(OLED)에 공급한다. 이를 위해, 상기 화소회로(PC)는 박막트랜지스터 형성공정에 의해 기판상에 형성되는 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 표시패널(100)이 액정표시패널일 경우, 상기 표시패널(100)에는 복수의 게이트라인(GL) 및 데이터라인(DL)에 의해 정의되는 복수의 서브화소(SP) 각각에는 적색(Red) 컬러필터, 녹색(Green) 컬러필터, 청색(Blue) 컬러필터가 형성된다. 또한, 컬러필터가 형성되지 않는 백색(White) 서브화소가 구비될 수 있다. 또한, 상기 복수개의 서브화소(SP) 각각에는 액정층을 포함한다. 상기 액정층은 화소전극과 공통전극 사이에 배치되어 상기 화소전극에 인가되는 전압에 따라 액정층 내에서의 액정분자의 배열이 변경되며, 이 액정분자의 배열의 변화에 의해 액정층의 광투과율이 변화되어 영상을 표시할 수 있게 된다.

상기 패널구동부(200)는 타이밍제어부(220), 게이트구동부(230), 데이터구동부(240), 전원전압부(250), 감마기준전압부(260) 및 전원제어부(270)를 포함하여 구성된다.

상기 타이밍제어부(220)는 외부의 시스템 본체(미도시) 또는 그래픽 카드(미도시)로부터 입력되는 타이밍동기신호(TSS)에 따라 게이트구동부(230)와 데이터구동부(240) 각각의 구동타이밍을 제어한다. 즉, 상기 타이밍제어부(220)는 수직동기신호, 수평동기신호, 데이터인에이블신호, 도트클럭 등의 타이밍동기신호(TSS)에 기초해 게이트제어신호(GCS) 및 데이터제어신호(DCS)를 생성하여, 게이트제어신호(GCS)를 통해 게이트구동부(230)의 구동타이밍을 제어하고 이와 동기되도록 데이터제어신호(DCS)를 통해 데이터구동부(240)의 구동타이밍을 제어한다.

상기 전원전압부(250)는 전압을 생성하여 상기 타이밍제어부(220), 게이트구동부(230), 데이터구동부(240)에 공급하여 상기 타이밍제어부(220), 게이트구동부(230), 데이터구동부(240)를 구동하며, 기준전압(DDVDH)을 생성하여 감마기준 전압부(260)로 공급한다.

상기 전원제어부(270)는 입력되는 영상데이터(RGB)의 계조를 분석한 후, 분석된 계조에 따라 제어신호를 출력한다. 상기 전원제어부(270)에서는 영상의 계조를 복수의 계조기준레벨로 분석하며, 각 계조기준레벨에 대한 제어신호를 생성하여 출력한다.

상기 전원전압부(250)는 상기 전원제어부(270)로부터 입력되는 제어신호에 따라 서로 다른 레벨을 가진 복수의 기준전압(DDVDH1,DDVDH2...DDVDHn)을 생성하여 감마기준 전압부(260)에 공급한다. 상기 전원제어부(270)의 영상의 계조기준레벨과 전원전압부(250)에서 생성된 기준전압(DDVDH1,DDVDH2...DDVDHn)은 일대일로 대응할 수 있다. 따라서, 영상의 최저 계조기준레벨은 전원제어부(270)에서 생성된 복수의 기준전압(DDVDH1,DDVDH2...DDVDHn)중 가장 낮은 레벨의 기준전압에 대응하며, 영상의 최고 계조기준레벨은 제어신호에 의해 전원제어부(270)에서 생성된 복수의 기준전압(DDVDH1,DDVDH2...DDVDHn)중 가장 높은 레벨의 기준전압에 대응한다.

상기 감마기준 전압부(260)는 전압제어부(270)로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 전원전압부(250)로부터 입력되는 기준전압(DDVDH1,DDVDH2...DDVDHn)중 하나의 기준전압(DDVDH)을 선택한 후, 메모리에 저장된 복수의 기준감마전압 테이블중에서 선택된 기준전압(DDVDH)에 대응하는 하나의 기준감마전압 테이블(T)을 선택하여 데이터구동부(240)로 제공한다. 이때, 상기 전원전압부(250)로부터 n개의 레벨을 가진 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)이 공급되면, 상기 감마기준 전압부(260)에서도 n개의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)을 생성한다.

이때, 최저 계조기준레벨에 대응하는 제1기준전압(DDVDH_1)은 최저전압레벨로 작성된 제1기준감마전압 테이블(T1)에 대응하며, 최고 계조기준레벨에 대응하는 제n기준전압(DDVDH_n)은 최대전압레벨로 작성된 제n기준감마전압 테이블(Tn)에 대응한다. 중간계조에 대응하는 기준전압도 중간전압레벨로 작성된 긴준감마전압 테이블에 대응한다. 따라서, 입력되는 영상데이터(RGB)가 저휘도인 경우 상기 전원전압부(250)에서 감마기준전압부(260)로 낮은 레벨의 기준전압(DDVDH)이 전압이 제공되므로, 표시장치의 소비전력을 절감할 수 있게 된다.

상기 게이트구동부(230)는 상기 타이밍제어부(220)로부터 공급되는 게이트제어신호(GCS)에 기초하여 영상의 표시순서에 대응되는 게이트신호(GS)를 생성하여 해당 게이트라인(GL)에 공급한다. 이러한 상기 게이트구동부(230)는 복수의 집적회로(IC) 형태로 형성되거나, 각 서브화소(SP)의 트랜지스터 형성공정과 함께 표시패널(100)의 기판에 직접 형성되어 상기 복수의 게이트라인(GL) 각각의 일측 또는 양측에 연결될수 있다.

상기 데이터구동부(240)는 상기 타이밍제어부(220)로부터 화소데이터(DATA)와 데이터제어신호(DCS)를 공급받으며, 상기 기준감마전압부(260)로부터 복수의 기준감마전압 테이블중에서 선택된 기준감마전압 테이블을 공급받는다. 이러한 데이터구동부(240)는 데이터제어신호(DCS)에 따라 선택된 기준감마전압 테이블을 이용하여 화소데이터(DATA)를 아날로그형태의 데이터전압(Vdata)으로 변환하고, 변환된 데이터전압(Vdata)을 해당 서브화소(SP)의 데이터라인(DL)에 공급한다. 이와 같은, 상기 데이터구동부(240)는 복수의 집적회로(IC) 형태로 형성되어 데이터라인(DL)의 일측 또는/및 양측에 연결될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 전원제어부(270)에서 입력되는 영상데이트를 분석하여 영상데이터의 계조에 따라 서로 다른 레벨을 가진 복수의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)을 생성한 후, 낮은 계조의 영상에 대해서는 낮은 레벨의 기준전압을 인가하고 높은 계조의 영상에 대해서는 높은 레벨의 기준전압을 인가함으로써 소비전력을 절감할 수 있게 되는데, 이를 좀더 자세히 설명한다.

유기전계발광 표시장치와 같은 표시장치는 휴대용 전자기기에 많이 채용된다. 한편, 휴대용 전자기기에 구비된 많은 부품중에서 가장 많은 전력을 소모하는 것은 표시장치이다. 따라서, 사용자가 휴대용 전자기기를 장시간 이용하기 위해서는 표시장치를 소비전력을 최소화해야만 한다.

종래에는 낮은 계조의 영상 및 높은 계조의 영상을 표시할 때, 모두 동일한 레벨의 기준전압을 생성하여 인가한다. 반면에, 본 발명에서는 낮은 계조의 영상을 표시할 때에는 낮은 레벨의 기준전압을 공급하고 높은 계조의 영상을 표시할 때에는 높은 레벨의 기준전압을 공급한다.

예를 들어, 종래에는 낮은 계조의 영상을 구현할 때에는 1-5V의 데이터전압(Vdata)이 데이터라인(DL)으로 공급되고 높은 계조의 영상을 구현할 때에는 6-10V의 데이터전압(Vdata)이 데이터라인(DL)으로 공급되므로, 높은 계조의 영상에 비해 낮은 계조의 영상을 구현할 때 소비전력을 절감할 수 있게 된다. 그러나, 종래에는 높은 계조의 영상 및 낮은 계조의 영상을 구현할 때 모두 동일한 레벨의 기준전압을 사용하므로, 낮은 계조의 영상 구현시 소비전력을 절감하는데에 한계가 있었다.

반면에, 본 발명에서는 낮은 계조의 영상을 구현할 때 높은 계조의 영상에 비해 낮은 기준전압을 사용하므로, 낮은 계조에서의 기준전압에 의한 소비전력을 절감할 수 있게 된다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 표시장치의 패널구동부(200)의 구조를 좀더 자세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전원제어부(270)의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치의 전원제어부(270)는 외부시스템으로부터 영상데이터(RGB)가 입력되는 입력부(272)와, 입력된 영상데이터(RGB)의 계조를 설정값과 비교하는 비교부(274)와, 상기 비교부(274)의 비교결과에 따라 제어신호를 생성하여 출력하는 제어신호 생성부(276)로 구성된다.

상기 비교부(274)는 입력된 영상데이터(RGB)의 계조값과 설정값을 비교한다. 이때, 비교부(274)는 복수의 설정값이 입력되어 저장되며, 영상데이터(RGB)의 계조를 설정값과 비교하여 입력된 영상데이터(RGB)의 계조수준을 결정한다. 예를 들어, 상기 비교부(274)에 1개의 설정값이 저장되어 있으면, 영상을 고계조 및 저계조의 2분류로 판단한다. 즉, 상기 비교부(274)는 고계조 및 저계조의 2개의 계조기준레벨이 저장되어 입력되는 영상데이터(RGB)를 설정값과 비교하여 설정값보다 크면 영상을 고계조 기준레벨에 해당하는 영상으로 판단하고 낮으면 저계조 기준레벨에 해당하는 영상으로 판단한다.

또한, 상기 비교부(274)에 2개의 설정값이 저장되어 있으면, 영상을 고계조, 중계조 및 저계조의 3개의 계조기준레벨로 판단한다. 즉, 상기 비교부(274)는 입력되는 영상데이터(RGB)를 제1설정값과 비교하여 제1설정값보다 크면 영상을 고계조 기준레벨에 해당하는 영상으로 판단하며, 제1설정값보다는 크고 제2설정값보다는 낮으면 중계조 기준레벨에 해당하는 영상으로 판단하고 제2설정값보다 낮으면 저계조 기준레벨에 해당하는 영상으로 판단한다.

이와 같이, 상기 비교부(274)에는 복수의 계조 설정값이 저장되어 입력되는 영상데이터(RGB)를 분석하여 영상이 n개의 계조기준레벨중 어느 계조기준레벨에 해당하는지를 판단한다.

상기 제어신호 생성부(276)는 비교부(274)에서 입력된 결과에 기초하여 제어신호(VCNT)를 생성한다. 상기 제어신호(VCNT)는 비교기(274)에 분류된 계조기준레벨에 대한 정보, 즉 상기 계조기준레벨의 개수 및 크기 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어신호(VCNT)에는 현재 입력된 영상데이터(RGB)의 계조레벨이 계조기준레벨중 어떤 계조기준레벨에 해당하는의 정보가 포함된다.

상기 제어신호 생성부(276)는 생성된 제어신호를 전원전압부(250)에 공급한다.

한편, 도면에서는 상기 전압제어부(270)가 타이밍제어부(220)와 별개로 구성되어 있지만, 상기 전압제어부(270)는 타이밍제어부(220)에 내장될 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 표시장치의 전원전압부(250)의 구조를 나타내는 블럭도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전원전압부(250)는 전압제어부(270)으로부터 입력되는 제어신호(VCNT)에 따라 복수의 계조기준레벨을 분석하여 생성될 기준전압의 레벨을 판단하는 레벨판단부(251)와, 상기 레벨판단부(251)의 판단에 따라 서로 다른 전압레벨을 가진 제1-n기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)을 생성하는 기준전압생성부(252)로 구성된다.

상기 레벨판단부(251)에서는 상기 전압제어부(270)로부터 입력되는 제어신호(VCNT)에 기초하여 계조기준레벨의 개수 및 크기 등을 분석하여 각각의 계조기준레벨에 대응하는 기준전압의 레벨을 판단하며, 분석된 정보를 기준전압생성부(252)로 공급한다.

상기 기준전압생성부(252)에서는 레벨판단부(251)에서 공급된 정보에 기초하여 서로 다른 레벨을 가진 복수의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)을 생성한다. 상기 기준전압생성부(252)에서는 전원제어부(270)에서 입력되는 계조기준레벨에 대한 정보에 따라 다양한 레벨을 가진 복수의 기준전압을 생성할 수 있다. 예를 들어, 계조기준레벨이 2개로 구성된 경우 상기 기준전압생성부(252)에서 0-5V 레벨의 제1기준전압(DDVDH_1)과 6-10V 레벨의 제2기준전압(DDVDH_2)의 2개의 서로 다른 레벨을 가진 기준전압을 생성할 수 있으며, 계조기준레벨이 3개로 구성된 경우 0-3V 레벨의 제1기준전압(DDVDH_1), 4-6V 레벨의 제2기준전압(DDVDH_2), 7-10V 레벨의 제3기준전압(DDVDH_3)의 3개의 서로 다른 레벨을 가진 기준전압을 생성할 수 있다. 이와 같이, 상기 기준전압생성부(252)는 전원제어부(270)에서 입력되는 계조기준레벨의 정보에 기초하여 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)을 생성하며, 이때 복수의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)들은 서로 동일한 레벨차이를 가질 수 있다.

이때, 상기 기준전압생성부(252)에서 생성되는 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)의 개수는 전압제어부(270)의 비교부(274)에 저장된 계조기준레벨의 개수와 동일하며, 복수의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)과 복수의 계조기준레벨은 일대일로 대응된다.

도 4는 본 발명에 따른 표시장치의 감마기준전압부(260)의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 감마기준전압부(260)은 제어신호(VCNT)에 따라 상기 전원전압부(250)으로부터 입력되는 복수의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)으로부터 영상데이터(RGB)의 계조기준레벨에 대응하는 기준전압(DDVDH)을 선택하는 기준전압선택부(262)와, 복수의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)에 대응하는 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)이 저장된 메모리(264)와, 상기 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)을 상기 메모리(262)로부터 입력받아 상기 기준전압선택부(262)로부터 출력되는 선택된 기준전압(DDVDH)에 따라 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)중 하나를 선택하여 출력하는 감마기준전압 선택부(266)와, 상기 감마기준전압 선택부(266)에서 선택된 기준감마전압 테이블(T)을 감마기준전압으로 데이터구동부(240)로 출력하는 감마기준전압 생성부(268)로 구성된다.

상기 기준전압선택부(262)는 상기 전압제어부(270)로부터 입력되는 제어신호(VCNT)에 따라 복수의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)중 하나의 기준전압(DDVDH)을 선택하여 출력한다. 상기 제어신호(VCNT)에는 입력되는 영상데이터(RGB)의 계조기준레벨 정보가 포함되어 있으므로, 상기 기준전압선택부(254)는 해당 계조기준레벨에 대응하는 기준전압(DDVDH)를 선택한다.

이때, 계조기준레벨이 고계조 및 저계조의 2개의 레벨로 구성되고 기준전압도 2개로 구성된 경우, 상기 기준전압선택부(254)는 스위치와 같은 단순 구조로 구성될 수 있다. 또한, 계조기준레벨 및 기준전압의 복수개로 구성된 경우, 상기 기준전압선택부(254)는 멀티플렉서나 멀티스위치로 구성될 수 있지만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.

상기 메모리(264)에는 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)이 저장될 수 있다. 이때, 상기 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)은 전원전압부(250)에서 생성되는 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)과 동일한 수가 작성되어 저장될 수 있으며, 이때 복수의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)과 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)은 일대일로 대응한다. 따라서, 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)은 전압제어부(270)의 복수의 계조기준레벨과 동일한 수로 작성되며, 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)은 복수의 계조기준레벨과 일대일로 대응한다.

상기 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn) 각각에는 기준감마전압(GMA1,GMA2...GMA10)이 설정된다. 이때, 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)은 각각 서로 다른 기준전압에 대응하므로, 서로 다른 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)에는 서로 다른 레벨의 기준감마전압(GMA1,GMA2...GMA10)이 설정된다. 예를 들어, 제1기준감마전압 테이블(T1)은 가장 낮은 기준감마전압(GMA1,GMA2...GMA10)이 설정되고 제n기준감마전압 테이블(Tn)은 가장 높은 기준감마전압(GMA1,GMA2...GMA10)이 설정된다. 또한, 제1기준감마전압 테이블(T1)과 제n기준감마전압 테이블(Tn) 사이의 기준감마전압 테이블에는 가장 낮은 기준감마전압과 가장 높은 기준감마전압 사이 레벨의 기준감마전압(GMA1,GMA2...GMA10)이 설정된다.

상기 감마기준전압 선택부(266)는 상기 기준전압선택부(262)으로부터 입력되는 선택된 기준전압(DDVDH)에 따라 상기 메모리(264)로 공급받은 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)중 하나의 기준감마전압 테이블을 선택하여 출력한다. 즉, 감마기준전압 선택부(266)는 현재 입력된 영상데이터(RGB)에 따라 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)중 하나의 기준감마전압 테이블(T)을 선택한다. 예를 들어, 현재 입력된 영상데이터(RGB)가 계조가 가장 낮은 제1계조(G1)이면 제1기준감마전압 테이블(T1)을 선택하고, 현재 입력된 영상데이터(RGB)가 계조가 가장 높은 제n계조(Gn)이면 제n기준감마전압 테이블(Tn)을 선택한다.

다시 말해서, 본 발명에서는 입력되는 영상데이터(RGB)의 계조에 따라 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)중 하나의 기준감마전압 테이블(T)을 선택하며, 특히 낮은 계조의 영상데이터(RGB)에는 낮은 전압레벨이 설정된 기준감마전압 테이블을 선택하고 계조가 증가할수록 전압레벨이 증가하는 기준감마전압 테이블을 선택한다.

상기 감마기준전압 선택부(266)는 복수의 멀티플렉서(MUX1,MUX2...MUXn)로 구성될 수 있지만, 멀티스위치와 같은 다양한 구성으로 구비될 수 있다.

상기 감마기준전압 생성부(268)는 상기 감마기준전압 선택부(260)에서 선택된 특정 기준감마전압 테이블(T)을 감마기준전압으로 데이터구동부(240)로 출력한다.

상기 데이터구동부(240)는 상기 타이밍제어부(220)로부터 화소데이터(DATA)와 데이터제어신호(DCS)를 공급받으며, 상기 기준감마전압부(260)로부터 선택된 기준감마전압 테이블(T)을 공급받는다. 상기 데이터구동부(240)는 데이터제어신호(DCS)에 따라 선택된 기준감마전압 테이블(T)을 이용하여 화소데이터(DATA)를 아날로그형태의 데이터전압(Vdata)으로 변환하고, 변환된 데이터전압(Vdata)을 해당 서브화소(SP)의 데이터라인(DL)에 공급함으로써, 영상을 구현할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 높은 계조의 영상에 비해 낮은 계조의 영상을 구현할 때 소비전력을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 높은 계조의 영상을 구현할 때에 비해 낮은 계조의 영상을 구현할 때 더 낮은 기준전압을 사용하므로, 종래에 비해 낮은 계조에서의 기준전압에 의한 소비전력을 절감할 수 있게 된다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 표시장치 구동방법을 자세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 표시장치의 구동방법을 나타내는 플로우챠트이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 우선 외부 시스템으로부터 영상데이터(RGB)가 입력되면(S101), 상기 전압제어부(270)에서는 입력되는 영상데이터(RGB)를 분석하여 상기 영상데이터(RGB)의 계조를 설정값과 비교하여 해당 영상데이터(RGB)의 계조가 복수의 계조기준레벨중 어느 레벨에 해당하는지를 결정한다(S102).

이어서, 상기 전압제어부(270)에 설정된 복수의 계조기준레벨을 분석하여, 복수의 계조기준레벨과 일대일로 대응하는 복수의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)을 생성한다(S103). 이때, 복수의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)들은 서로 동일한 레벨차이를 가진다. 예를 들어, n개의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)이 생성되고 최대 기준전압이 10V인 경우, 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)들 사이의 레벨차이는 10/n(V)가 될 것이다.

그 후, 복수의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)중 영상데이터(RGB)가 해당하는 계조기준레벨에 대응하는 기준전압(DDVDH)을 선택하여 출력한 후(S104), 선택된 기준전압(DDVDH)에 기초하여 메모리(264)에 저장된 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)중 하나의 기준감마전압 테이블(T)을 선택하고 선택된 기준감마전압 테이블(T)를 데이터구동부(240)로 출력한다(S105).

상기 복수의 기준감마전압 테이블(T1,T2...Tn)은 복수의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2...DDVDH_n)에 대응한다. 즉, 하나의 기준전압(DDVDH)에 하나의 기준감마전압 테이블(T)이 작성되므로, 영상데이터(RGB)에 의해 특정 기준전압(DDVDH)이 공급되면 이에 대응하는 기준감마전압 테이블(T)이 데이터구동부(240)에 제공되며, 데이터라인에는 상기 기준감마전압 테이블(T)에 설정된 기준감마전압(GMA1,GMA2...GMA10)에 따른 데이터전압(Vdata)이 인가된다.

표 1 및 표 2는 본 발명에 따른 표시장치의 기준감마전압 테이블을 예시한 표이다. 이때, 상기 영상데이터(RGB)는 2개의 계조기준레벨로 분류되어 2개의 기준전압(DDVDH_1,DDVDH_2)이 전원전압부(250)로부터 공급되어 2개의 기준감마전압 테이블(T1,T2)가 형성된 경우의 기준감마전압 테이블이다.

T1	전압(V)
DDVDH_1	10
GMA1	9
GMA2	8
GMA3	7
GMA4	6
GMA5	5
GMA6	4
GMA7	3
GMA8	2
GMA9	1
GMA10	0

T2	전압(V)
DDVDH_2	5
GMA1	4
GMA2	4
GMA3	4
GMA4	4
GMA5	4
GMA6	4
GMA7	3
GMA8	2
GMA9	1
GMA10	0

표 1에 나타낸 바와 같이, 입력되는 영상데이터(RGB)가 고계조의 영상인 경우, 기준전압(DDVDH_1)은 10V이고 기준감마전압(GMA1,GMA2...GMA10)은 0-10V의 범위를 가진다. 반면에, 표 2에 나타낸 바와 같이, 영상데이터(RGB)가 저계조의 영상인 경우, 기준전압(DDVDH_1)은 5V이고 기준감마전압(GMA1,GMA2...GMA10)은 0-5V의 범위를 가진다.

계조기준레벨이 n개로 구성되는 경우 기준감마전압 테이블도 n개 생성되며, 복수의 기준감마전압 테이블들은 10/n(V)의 기준전압(DDVDH) 차이를 가지며, 상기 기준전압의 차이로 인해 해당하는 기준감마전압 테이블의 기준감마전압(GMA1,GMA2...GMA10)도 변경된다.

표 1 및 표 2에서 알 수 있듯이, 고계조의 영상인 경우 공급되는 기준전압(DDVDH_1)도 고전압이 출력되고 기준감마전압(GMA1,GMA2...GMA10)도 고전압이 출력된다. 반면에, 저계조의 영상인 경우 공급되는 기준전압(DDVDH_1)도 저전압이 출력되고 기준감마전압(GMA1,GMA2...GMA10)도 저전압이 출력된다

일반적인 표시장치의 경우, 영상의 계조레벨에 상관없이 항상 고정된 레벨(즉, 고전압)의 기준전압(DDVDH)이 공급되는데 반해, 본 발명에서는 저계조 영상의 경우 기준전압의 전압레벨을 감소할 수 있으므로, 표시장치의 소비전력을 감소할 수 있게 된다.

선택된 기준감마전압 테이블(T)이 데이터구동부(240)에 제공되면, 상기 데이터구동부(240)는 상기 타이밍제어부(220)로부터 입력된 데이터제어신호(DCS)에 따라 선택된 기준감마전압 테이블(T)을 이용하여 화소데이터(DATA)를 아날로그형태의 데이터전압(Vdata)으로 변환하고, 변환된 데이터전압(Vdata)을 해당 서브화소(SP)의 데이터라인(DL)에 공급함으로써, 영상을 구현한다.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

100: 표시패널 200: 패널구동부
220: 타이밍제어부 230: 게이트구동부
240: 데이터구동부 250: 전원전압부
260: 감마기준전압부 270: 전압제어부

Claims

영상을 표시하며, 게이트라인 및 데이터라인을 포함하는 표시패널; 및
상기 표시패널에 신호를 인가하여 표시패널을 구동하며, 표시패널에 표시되는 영상의 계조에 따라 결정되는 레벨의 기준전압(DDVDH)을 공급하는 패널구동부를 포함하고,
상기 패널구동부는
상기 데이터라인에 데이터전압을 인가하는 데이터구동부;
상기 영상의 계조를 분석하여 분석된 계조에 따라 제어신호를 출력하는 전압제어부; 및
상기 제어신호에 따라 복수의 기준전압 중에서 하나의 기준전압을 선택하고, 선택된 기준전압에 따라 복수의 기준감마전압 테이블 중에서 하나의 기준감마전압 테이블(T)을 선택하여 상기 데이터구동부에 제공하는 감마기준 전압부를 포함하고,
상기 전압제어부는,
서로 다른 레벨을 갖는 복수의 계조기준레벨을 생성하고 외부시스템으로부터 입력된 영상데이터의 계조를 설정값과 비교하는 비교부; 및
상기 비교부의 비교결과에 따라 상기 제어신호를 생성하여 상기 감마기준 전압부에 출력하는 제어신호 생성부를 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 패널구동부는,
상기 게이트라인에 게이트신호를 인가하는 게이트구동부;
상기 게이트구동부 및 상기 데이터구동부를 구동하는 타이밍제어부; 및
전압을 생성하여 상기 게이트구동부, 상기 데이터구동부 및 상기 타이밍제어부를 구동하고 복수의 기준전압을 생성하며, 상기 복수의 기준전압을 상기 감마기준 전압부에 제공하는 전원전압부를 더 포함하는 표시장치.
삭제
제2항에 있어서, 상기 전원전압부는,
상기 전압제어부의 상기 제어신호에 따라 상기 복수의 계조기준레벨을 분석하여 판단하는 레벨판단부; 및
상기 레벨판단부의 분석에 따라 서로 다른 전압레벨을 가진 복수의 기준전압을 생성하는 기준전압생성부를 포함하는 표시장치.
제4항에 있어서, 상기 복수의 계조기준레벨은 복수의 기준전압과 일대일로 대응하는 표시장치.
제4항에 있어서, 상기 감마기준 전압부는,
상기 제어신호에 따라 전원전압부으로부터 입력되는 복수의 기준전압으로부터 영상의 계조기준레벨에 대응하는 기준전압을 선택하는 기준전압선택부;
상기 복수의 기준전압에 대응하는 복수의 기준감마전압 테이블이 저장된 메모리;
상기 복수의 기준감마전압 테이블을 상기 메모리로부터 입력받아 상기 기준전압선택부로부터 출력되는 선택된 기준전압에 따라 복수의 기준감마전압 테이블중 하나를 선택하여 출력하는 감마기준전압 선택부; 및
상기 감마기준전압 선택부에서 선택된 기준감마전압 테이블을 감마기준전압으로 데이터구동부로 출력하는 감마기준전압 생성부를 포함하는 표시장치.
제6항에 있어서, 상기 복수의 기준감마전압 테이블은 복수의 기준전압과 일대일로 대응하는 표시장치.
제6항에 있어서, 각각의 기준감마전압 테이블에는 복수의 기준감마전압이 설정된 표시장치.
제6항에 있어서, 입력되는 영상의 계조가 낮으면 낮은 전압레벨이 설정된 기준감마전압 테이블을 선택하고 계조가 증가할수록 전압레벨이 증가하는 기준감마전압 테이블을 선택하는 표시장치.
제6항에 있어서, 상기 감마기준전압 선택부는 복수의 멀티플렉서를 포함하는 표시장치.
외부 시스템으로부터 영상데이터를 분석하여 상기 영상데이터의 계조가 복수의 계조기준레벨중 어느 레벨에 해당하는지를 판단하는 단계;
상기 복수의 계조기준레벨을 분석하여 상기 복수의 계조기준레벨에 대응하는 복수의 기준전압을 생성하는 단계;
상기 복수의 기준전압중 상기 영상데이터의 계조기준레벨에 대응하는 기준전압을 선택하는 단계;
선택된 기준전압에 기초하여 복수의 기준감마전압 테이블중 하나의 기준감마전압 테이블을 선택하는 단계; 및
선택된 기준감마전압 테이블을 이용하여 화소데이터를 데이터전압으로 변환하여 데이터라인으로 공급하는 단계를 포함하고,
상기 영상데이터의 계조가 복수의 계조기준레벨 중 어느 레벨에 해당하는지를 판단하는 단계는,
서로 다른 레벨을 갖는 상기 복수의 계조기준레벨을 생성하는 단계;
상기 영상데이터의 계조를 설정값과 비교하는 단계; 및
상기 비교결과에 따라 상기 영상데이터의 계조가 상기 복수의 계조기준레벨 중 어느 레벨에 대응되는지 판단하는 단계를 포함하는
표시장치 구동방법.