KR102554967B1 - 프레임 주파수를 변경할 수 있는 표시 장치 및 그것의 구동 방법 - Google Patents

프레임 주파수를 변경할 수 있는 표시 장치 및 그것의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치는, 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동회로와, 영상 데이터 신호 및 구동 기준 전압에 근거해서 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동회로, 및 외부로부터 수신된 영상 신호 및 제어 신호에 응답해서 상기 게이트 구동회로를 제어하고, 상기 데이터 구동회로로 상기 영상 데이터 신호 및 상기 구동 기준 전압을 제공하는 구동 컨트롤러를 포함하되, 상기 구동 컨트롤러는, 상기 제어 신호에 근거해서 한 프레임 내 표시 구간과 블랭크 구간을 갖는 데이터 인에이블 신호를 생성하고, 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이와 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이의 차가 기준값보다 클 때 상기 데이터 구동회로로 제공되는 상기 구동 기준 전압을 상기 현재 프레임 주파수에 대응하는 전압 레벨로 변경한다.

Description

프레임 주파수를 변경할 수 있는 표시 장치 및 그것의 구동 방법{DISPLAY DEVICE CAPABLE OF CHANGING FRAME RATE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 프레임 주파수를 변경할 수 있는 표시 장치 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.
표시장치는 복수의 게이트 라인들, 복수의 데이터 라인들, 상기 복수의 게이트 라인들과 상기 복수의 데이터 라인들에 연결된 복수 개의 화소들을 포함한다. 표시장치는 복수의 게이트 라인들에 게이트 신호들을 제공하는 게이트 구동회로 및 복수의 데이터 라인들에 데이터 신호들을 출력하는 데이터 구동회로를 포함한다.
고화질 게임 영상 및 가상 현실 영상은 그래픽 처리 프로세서에서 랜더링하는데 많은 시간을 필요로 한다. 한 프레임의 영상 신호에 대한 렌더링 시간이 표시 장치의 프레임 주파수보다 길어지는 경우, 표시 장치에 표시되는 영상의 품질이 저하될 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 표시 영상의 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 표시 영상의 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치의 r구동 방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 표시 장치는, 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동회로와, 영상 데이터 신호 및 구동 기준 전압에 근거해서 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동회로, 및 외부로부터 수신된 영상 신호 및 제어 신호에 응답해서 상기 게이트 구동회로를 제어하고, 상기 데이터 구동회로로 상기 영상 데이터 신호 및 상기 구동 기준 전압을 제공하는 구동 컨트롤러를 포함한다. 상기 구동 컨트롤러는, 상기 제어 신호에 근거해서 한 프레임 내 표시 구간과 블랭크 구간을 갖는 데이터 인에이블 신호를 생성하고, 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이와 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이의 차가 기준값보다 클 때 상기 데이터 구동회로로 제공되는 상기 구동 기준 전압을 상기 현재 프레임 주파수에 대응하는 전압 레벨로 변경한다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 기준 전압은 화이트 감마 신호에 대응하는 전압 레벨을 갖는다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 컨트롤러는, 상기 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이와 상기 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이의 차가 상기 기준값보다 크고, 상기 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이가 상기 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이보다 길으면, 상기 구동 기준 전압의 전압 레벨을 소정 레벨만큼 높인다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 컨트롤러는, 상기 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이와 상기 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이의 차가 상기 기준값보다 크고, 상기 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이가 상기 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이보다 짧으면, 상기 구동 기준 전압의 전압 레벨을 소정 레벨만큼 낮춘다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 컨트롤러는, 상기 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이와 상기 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이가 소정 프레임 동안 같을 때 상기 구동 기준 전압을 상기 현재 프레임 주파수에 대응하는 전압 레벨로 변경한다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 컨트롤러는, 상기 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이에 따라서 상기 현재 프레임의 주파수를 판별한다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 컨트롤러는, 상기 데이터 인에이블 신호에 근거해서 상기 현재 프레임의 주파수를 판별하고, 상기 이전 프레임의 주파수와 상기 현재 프레임 주파수의 차가 기준값보다 클 때 상기 현재 프레임의 주파수에 대응하는 전압 제어 신호를 출력하는 컨트롤러 및 상기 전압 제어 신호에 응답해서 상기 구동 기준 전압을 발생하는 전압 발생기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 제어 신호에 근거해서 상기 데이터 인에이블 신호 및 클럭 신호를 복원하는 수신부, 및 상기 데이터 인에이블 신호의 상기 블랭크 구간 동안 상기 클럭 신호를 카운트하여 현재프레임 블랭크 시간을 판별하고, 상기 현재 프레임 블랭크 시간과 이전 프레임 블랭크 시간의 차가 상기 기준값보다 클 때 상기 현재 프레임 블랭크 시간에 대응하는 상기 전압 제어 신호를 출력하는 제어 신호 발생부를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제어 신호 발생부는, 상기 데이터 인에이블 신호의 상기 블랭크 구간 동안 상기 클럭 신호를 카운트하고, 현재 블랭크 카운트 신호를 출력하는 주파수 판별기, 상기 현재 블랭크 카운트 신호와 이전 블랭크 카운트 신호를 비교하고, 상기 현재 블랭크 카운트 신호와 이전 블랭크 카운트 신호의 차가 상기 기준값보다 클 때 상기 현재 블랭크 카운트 신호에 대응하는 전압 선택 신호를 출력하는 주파수 비교기, 및 상기 전압 선택 신호에 대응하는 상기 전압 제어 신호를 출력하는 전압 제어기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제어 신호 발생부는 상기 이전 블랭크 카운트 신호를 저장하는 메모리를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 주파수 비교기는, 복수의 주파수 구간들에 각각 대응하는 복수의 기준값들을 저장하는 룩업 테이블을 포함한다. 상기 주파수 비교기는, 상기 복수의 주파수 구간들 중 상기 현재 블랭크 카운트 신호에 대응하는 주파수 구간을 선택하고, 상기 현재 블랭크 카운트 신호와 상기 이전 블랭크 카운트 신호의 차가 선택된 주파수 구간에 대응하는 기준값보다 클 때 상기 현재 블랭크 카운트 신호에 대응하는 상기 전압 선택 신호를 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 룩업 테이블은 제1 주파수 구간에 대응하는 제1 기준값 및 제2 주파수 구간에 대응하는 제2 기준값을 포함한다. 상기 주파수 비교기는, 상기 현재 블랭크 카운트 신호가 상기 제1 주파수 구간에 해당할 때 상기 블랭크 카운트 신호와 상기 이전 블랭크 카운트 신호의 차가 상기 제1 기준값보다 클 때 상기 블랭크 카운트 신호에 대응하는 제1 전압 선택 신호를 출력하고, 상기 블랭크 카운트 신호가 상기 제2 주파수 구간에 해당할 때 상기 블랭크 카운트 신호와 상기 이전 블랭크 카운트 신호의 차가 상기 제2 기준값보다 클 때 상기 블랭크 카운트 신호에 대응하는 제2 전압 선택 신호를 출력한다. 상기 제1 전압 선택 신호에 대응하는 상기 구동 기준 전압의 전압 레벨은 상기 제2 전압 선택 신호에 대응하는 상기 구동 기준 전압의 전압 레벨보다 높다.
이 실시예에 있어서, 상기 제어 신호 발생부는, 상기 현재 블랭크 카운트 신호와 상기 이전 블랭크 카운트 신호가 같을 때 카운트 업하고, 시간 카운트 신호를 출력하는 카운터를 더 포함한다. 상기 주파수 비교기는, 상기 시간 카운트 신호가 소정의 시간에 대응할 때 상기 현재 블랭크 카운트 신호에 대응하는 상기 전압 선택 신호를 출력한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 수신된 제어 신호에 근거해서 한 프레임 내 표시 구간과 블랭크 구간을 갖는 데이터 인에이블 신호 및 클럭 신호를 생성하는 단계와, 상기 데이터 인에이블 신호의 블랭크 구간동안 상기 클럭 신호를 카운트하여 현재 프레임 블랭크 시간을 판별하는 단계, 상기 현재 프레임 블랭크 시간과 이전 프레임 블랭크 시간의 차가 기준값보다 클 때 구동 기준 전압을 상기 현재 프레임 블랭크 시간에 대응하는 전압 레벨로 설정하는 단계, 및 상기 구동 기준 전압을 데이터 구동회로로 제공하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 기준 전압은 화이트 감마 신호에 대응하는 전압 레벨을 갖는다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 레벨 설정 단계는, 상기 현재 프레임 블랭크 시간과 상기 이전 프레임 블랭크 시간의 차가 상기 기준값보다 크고, 상기 현재 프레임 블랭크 시간이 상기 이전 프레임 블랭크 시간보다 길면, 상기 구동 기준 전압의 전압 레벨을 소정 레벨만큼 높인다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 레벨 설정 단계는, 상기 현재 프레임 블랭크 시간과 상기 이전 프레임 블랭크 시간의 차가 상기 기준값보다 크고, 상기 현재 프레임 블랭크 시간이 상기 이전 프레임 블랭크 시간보다 짧으면, 상기 구동 기준 전압의 전압 레벨을 소정 레벨만큼 낮춘다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 레벨 설정 단계는, 상기 현재 프레임 블랭크 시간과 상기 이전 프레임 블랭크 시간이 소정 프레임 동안 같을 때 상기 구동 기준 전압을 상기 현재 프레임 블랭크 시간에 대응하는 전압 레벨로 변경한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 레벨 설정 단계는, 상기 현재 블랭크 시간이 제1 기준값보다 작고, 상기 현재 프레임 블랭크 시간과 상기 이전 프레임 블랭크 시간의 차가 제1 차이값보다 클 때 상기 구동 기준 전압을 상기 현재 프레임 블랭크 시간에 대응하는 전압 레벨로 변경하는 단계 및 상기 현재 블랭크 시간이 제2 기준값보다 작고, 상기 현재 프레임 블랭크 시간과 상기 이전 프레임 블랭크 시간의 차가 제2 차이값보다 클 때 상기 구동 기준 전압을 상기 현재 프레임 블랭크 시간에 대응하는 전압 레벨로 변경하는 단계를 포함한다. 상기 제1 기준값은 상기 제2 기준값보다 작다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치는 프레임 주파수가 변경될 때 블랭크 구간의 시간 길이에 따라서 데이터 구동회로로 제공되는 구동 기준 전압의 전압 레벨을 설정함으로써 표시 패널에 표시되는 영상의 휘도 변화를 최소화할 수 있다. 특히, 현재 프레임의 블랭크 구간의 시간 길이와 이전 프레임의 블랭크 구간의 시간 길이의 차가 기준값보다 클 때에만 구동 기준 전압을 현재 프레임 주파수에 대응하는 전압 레벨로 변경함으로써 플리커 발생을 최소화할 수 있다. 그러므로 표시 장치에 표시되는 영상의 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 신호들의 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가회로도이다.
도 4는 프레임 주파수에 따른 데이터 인에이블 신호의 블랭크 구간을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 프레임 주파수에 따른 영상의 휘도 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 컨트롤러의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 구동회로의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 8a은 제1 감마 기준 전압의 변경에 따른 정극성 계조 전압 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8b은 제2 감마 기준 전압의 변경에 따른 부극성 계조 전압 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 신호 발생부의 블록도이다.
도 10은 프레임 주파수에 따라서 제1 감마 기준 전압 및 제2 감마 기준 전압을 변경했을 때 128 계조에 대응하는 영상의 휘도 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 11은 프레임 주파수에 따라서 제1 감마 기준 전압 및 제2 감마 기준 전압을 변경했을 때 255 계조에 대응하는 영상의 휘도 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 12는 프레임 주파수가 변경될 때 휘도 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 14는 도 13에 도시된 현재 블랭크 카운트 신호와 이전 블랭크 카운트 신호의 차를 비교하는 과정의 구체적인 방법을 보여주는 플로우차트이다
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 신호들의 타이밍도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(DP), 게이트 구동회로(130), 데이터 구동회로(140) 및 구동 컨트롤러(150)를 포함한다.
표시 패널(DP)은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 유기발광 표시 패널(organic light emitting display panel), 전기영동 표시 패널(electrophoretic display panel), 및 일렉트로웨팅 표시 패널(electrowetting display panel)등의 다양한 표시 패널을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 표시 패널(DP)은 액정 표시 패널로 설명된다. 한편, 액정 표시 패널을 포함하는 액정 표시 장치(100)는 미 도시된 편광자, 백라이트 유닛 등을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 제1 기판(110), 제1 기판(110)과 이격된 제2 기판(120) 및 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 배치된 액정층(미 도시됨)을 포함한다. 평면 상에서, 표시 패널(DP)은 복수 개의 화소들(PX11~PXnm)이 배치된 표시영역(DA) 및 표시영역(DA)을 둘러싸는 비표시영역(NDA)을 포함한다.
표시 패널(DP)은 제1 기판(110) 상에 배치된 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn) 및 게이트 라인들(GL1~GLn)과 교차하는 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm)을 포함한다. 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn)은 게이트 구동회로(130)에 연결된다. 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm)은 데이터 구동회로(140)에 연결된다. 도 1에는 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 일부와 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 일부만이 도시되었다.
도 1에는 복수 개의 화소들(PX11~PXnm) 중 일부만이 도시되었다. 복수 개의 화소들(PX11~PXnm)은 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 대응하는 게이트 라인 및 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 대응하는 데이터 라인에 각각 연결된다.
복수 개의 화소들(PX11~PXnm)은 표시하는 컬러에 따라 복수 개의 그룹들로 구분될 수 있다. 복수 개의 화소들(PX11~PXnm)은 주요색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 주요색은 레드, 그린, 블루 및 화이트를 포함할 수 있다. 한편, 이에 제한되는 것은 아니고, 주요색은 옐로우, 시안, 마젠타 등 다양한 색상을 더 포함할 수 있다.
게이트 구동회로(130) 및 데이터 구동회로(140)는 구동 컨트롤러(150)로부터 제어 신호를 수신한다. 구동 컨트롤러(150)는 메인 회로기판(MCB)에 실장될 수 있다. 구동 컨트롤러(150)는 외부의 그래픽 제어부(미 도시)로부터 영상 신호 및 제어 신호를 수신한다. 제어 신호는 프레임 구간들(Ft-1, Ft, Ft+1)을 구별하는 신호인 수직 동기 신호(Vsync), 수평 구간들(HP)을 구별하는 신호, 즉 행 구별 신호인 수평 동기 신호(Hsync), 데이터가 들어오는 구역을 표시하기 위해 데이터가 출력되는 구간 동안만 하이 레벨인 데이터 인에이블 신호 및 클록 신호들을 포함할 수 있다.
게이트 구동회로(130)는 프레임 구간들(Ft-1, Ft, Ft+1) 동안에 구동 컨트롤러(150)로부터 신호 라인(GSL)을 통해 수신한 제어 신호(이하, 게이트 제어 신호)에 기초하여 게이트 신호들(G1~Gn)을 생성하고, 게이트 신호들(G1~Gn)을 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn)에 출력한다. 게이트 신호들(G1~Gn)은 수평 구간들(HP)에 대응하게 순차적으로 출력될 수 있다. 게이트 구동회로(130)는 박막공정을 통해 화소들(PX11~PXnm)과 동시에 형성될 수 있다. 예컨대, 게이트 구동회로(130)는 비표시영역(NDA)에 OSG(Oxide Semiconductor TFT Gate driver circuit)로 실장 될 수 있다.
도 1은 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn)의 좌측 말단들에 연결 하나의 게이트 구동회로(130)를 예시적으로 도시하였다. 본 발명의 일 실시예에서, 표시 장치(100)는 2개의 게이트 구동회로들을 포함할 수 있다. 2개의 게이트 구동회로들 중 하나는 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn)의 좌측 말단들에 연결되고, 다른 하나는 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn)의 우측 말단들에 연결될 수 있다. 또한, 2개의 게이트 구동회로들 중 하나는 홀수 번째 게이트 라인들에 연결되고, 다른 하나는 짝수 번째 게이트 라인들에 연결될 수 있다.
데이터 구동회로(140)는 구동 컨트롤러(150)로부터 수신한 제어 신호(이하, 데이터 제어 신호)에 기초하여 구동 컨트롤러(150)로부터 제공된 영상 데이터에 따른 계조 전압들을 생성한다. 데이터 구동회로(140)는 계조 전압들을 데이터 전압들(DS)로써 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm)에 출력한다.
데이터 전압들(DS)은 공통 전압에 대하여 양의 값을 갖는 정극성 데이터 전압들 및/또는 음의 값을 갖는 부극성 데이터 전압들을 포함할 수 있다. 각각의 수평 구간들(HP) 동안에 데이터 라인들(DL1~DLm)에 인가되는 데이터 전압들 중 일부는 정극성을 갖고, 다른 일부는 부극성을 가질 수 있다. 데이터 전압들(DS)의 극성은 액정의 열화를 방지하기 위하여 프레임 구간들(Ft-1, Ft, Ft+1)에 따라 반전될 수 있다. 데이터 구동회로(140)는 반전 신호에 응답하여 프레임 구간 단위로 반전된 데이터 전압들을 생성할 수 있다.
데이터 구동회로(140)는 구동 칩(141) 및 구동 칩(141)을 실장하는 연성회로기판(142)을 포함할 수 있다. 연성회로기판(142)은 메인 회로기판(MCB)과 제1 기판(110)을 전기적으로 연결한다. 복수 개의 구동 칩들(141)은 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 대응하는 데이터 라인들에 대응하는 데이터 신호들을 제공한다.
도 1은 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package) 타입의 데이터 구동회로(140)를 예시적으로 도시하였다. 본 발명의 다른 실시예에서, 데이터 구동회로(140)는 칩 온 글래스(COG: Chip on Glass) 방식으로 제1 기판(110)의 비표시영역(NDA) 상에 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다. 도 1에 도시된 복수 개의 화소들(PX11~PXnm) 각각은 도 3에 도시된 등가회로를 가질 수 있다.
도 3에 도시된 것과 같이, 화소(PXij)는 화소 박막 트랜지스터(TR, 이하 화소 트랜지스터), 액정 커패시터(Clc), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 이하, 본 명세서에서 트랜지스터는 박막 트랜지스터를 의미한다. 본 발명의 일 실시예에서 스토리지 커패시터(Cst)는 생략될 수 있다.
화소 트랜지스터(TR)는 i번째 게이트 라인(GLi)과 j번째 데이터 라인(DLj)에 전기적으로 연결된다. 화소 트랜지스터(TR)는 i번째 게이트 라인(GLi)으로부터 수신한 게이트 신호에 응답하여 j번째 데이터 라인(DLj)으로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 화소 전압을 출력한다.
액정 커패시터(Clc)는 화소 트랜지스터(TR)로부터 출력된 화소 전압을 충전한다. 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전하량에 따라 액정층(미 도시됨)에 포함 액정 방향자의 배열이 변화된다. 액정 방향자의 배열에 따라 액정층으로 입사된 광은 투과되거나 차단된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 병렬로 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 방향자의 배열을 일정한 구간 동안 유지시킨다.
도 4은 프레임 주파수에 따른 데이터 인에이블 신호의 블랭크 구간을 예시적으로 보여주는 도면이다.
앞서 도 2에 도시된 타이밍도에서 프레임 구간들(Ft-1, Ft, Ft+1)은 서로 동일하다. 즉, 표시 장치의 프레임 주파수가 일정하다. 도 1에 도시된 구동 컨트롤러(150)는 외부로부터 영상 신호 및 제어 신호를 수신한다. 영상 신호는 그래픽 프로세서(미 도시됨)에 의해서 렌더링된 신호일 수 있다. 그래픽 프로세서의 렌더링 시간에 따라서 제어 신호에 포함되는 데이터 인에이블 신호(DE)의 블랭크 구간이 매 프레임마다 달라질 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 인에이블 신호(DE)는 한 프레임 내 표시 구간(DPx)과 블랭크 구간(BPx)을 포함한다. 매 프레임에서 데이터 인에이블 신호(DE)의 표시 구간들(DPa, DPb, DPc)의 시간 길이는 동일하나, 블랭크 구간들(BPa, BPb, BPc)의 시간 길이는 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 그래픽 프로세서의 렌더링 시간이 길어지면, 길어진 렌더링 시간만큼 데이터 인에이블 신호의 블랭크 구간이 길어질 수 있다. 블랭크 구간이 길어질수록 데이터 인에이블 신호(DE)의 프레임 주파수는 낮아진다.
데이터 인에이블 신호(DE)의 블랭크 구간이 길어지면, 즉, 프레임 주파수가 낮아지면 누설 전류(leakage current)에 의해서 도 3에 도시된 화소(PXij) 내 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전하가 감소한다. 즉, 블랭크 구간이 길어질수록 화소(PXij)에 표시되는 영상의 휘도가 저하된다. 프레임마다 프레임 레이트가 변경되는 경우, 프레임마다 블랭크 구간의 시간 길이가 달라지게 되고, 이는 곧 프레임마다 휘도 저하량이 달라짐을 초래할 수 있다. 그 결과, 사용자는 화면이 깜박이는 플리커(flicker)를 인지하게 된다.
도 5a 및 도 5b는 프레임 주파수에 따른 영상의 휘도 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
먼저 도 5a를 참조하면, 256 계조(256G)로 표현 가능한 표시 장치에서 25 계조에 대응하는 영상이 표시될 때 휘도 측정계를 이용하여 영상의 휘도를 측정하였다. 동일한 25 계조 영상이 표시되는 동안 프레임 주파수가 낮아질수록 31.5인치 FHD 표시 장치 및 27.5인치 FHD 표시 장치 모두의 휘도가 낮아짐을 알 수 있다.
도 5b를 참조하면, 256 계조(256G)로 표현 가능한 표시 장치에서 127 계조에 대응하는 영상이 표시될 때 휘도 측정계를 이용하여 영상의 휘도를 측정하였다. 동일한 127 계조 영상이 표시되는 동안 프레임 주파수가 낮아질수록 31.5인치 FHD 표시 장치 및 27.5인치 FHD 표시 장치 모두의 휘도가 낮아짐을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 컨트롤러의 구성을 보여주는 블록도이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 구동 컨트롤러(150)는 컨트롤러(151) 및 전압 발생기(153)를 포함한다. 구동 컨트롤러(150)는 외부로부터 수신된 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)에 응답해서 도 1에 도시된 데이터 구동회로(140)를 제어하기 위한 제1 제어 신호(CONT1) 및 영상 데이터 신호(RGB_DATA)를 출력하고, 게이트 구동회로(130)로 제공될 제2 제어 신호(CONT2)를 출력한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 클럭 신호(CLK), 라인 래치 신호(LOAD) 및 극성 반전 신호(POL)를 포함할 수 있다.
구동 컨트롤러(150)는 제어 신호(CTRL)에 근거해서 한 프레임 내 표시 구간과 블랭크 구간을 갖는 데이터 인에이블 신호(DE)를 복원하고, 블랭크 구간의 시간 길이에 따라서 도 1에 도시된 데이터 구동회로(140)로 제공되는 구동 기준 전압의 전압 레벨을 설정할 수 있다. 이하 설명에서, 구동 컨트롤러(150)는 데이터 인에이블 신호(DE)의 블랭크 구간의 시간 길이에 따라서 데이터 구동회로(140)로 제공되는 제1 감마 기준 전압(VGMA_U) 및 제2 감마 기준 전압(VGMA_L)의 전압 레벨을 설정하는 것을 일 예로 설명한다.
구동 컨트롤러(150)는 컨트롤러(151) 및 전압 발생기(153)를 포함한다. 컨트롤러(151)는 수신부(210), 영상 신호 처리부(220), 제어 신호 발생부(230) 및 송신부(240)를 포함한다.
수신부(210)는 제어 신호(CTRL)를 데이터 인에이블 신호(DE)로 복원한다. 수신부(210)는 제어 신호(CTRL)에 근거해서 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 메인 클럭 신호(MCLK)를 더 복원할 수 있다. 일 예로, 외부로부터 제공되는 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 방식으로 수신부(210)로 제공될 수 있다.
영상 신호 처리부(220)는 수신부(210)로부터 출력되는 영상 신호(RGB')를 데이터 신호(DATA)로 변환해서 출력한다. 영상 신호 처리부(220)는 영상 신호(RGB')의 감마 특성이 휘도에 비례하도록 선형화하여 데이터 신호(DATA)를 출력할 수 있다.
제어 신호 발생부(230)는 수신부(210)로부터 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 데이터 인에이블 신호(DE) 및 메인 클럭 신호(MCLK)를 수신하고, 클럭 신호(CLK), 라인 래치 신호(LOAD) 및 극성 반전 신호(POL)를 포함하는 제어 신호(CONT) 및 개시 신호 및 클럭 펄스 신호를 포함하는 제2 제어 신호(CONT2)를 출력한다. 제2 제어 신호(CONT2)는 도 1에 도시된 게이트 구동회로(130)로 제공된다.
송신부(240)는 데이터 신호(DATA)를 영상 데이터 신호(RGB_DATA)로 출력하고, 클럭 신호(CLK), 라인 래치 신호(LOAD) 및 극성 반전 신호(POL)를 제1 제어 신호(CONT1)로서 출력한다. 영상 데이터 신호(RGB_DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)는 도 1에 도시된 데이터 구동회로(140)로 제공된다. 송신부(240)는 RSDS(Reduced Signal Differential Signaling) 방식으로 변환된 영상 데이터 신호(RGB_DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)를 출력할 수 있다.
제어 신호 발생부(230)는 데이터 인에이블 신호(DE)의 블랭크 구간의 시간 길이에 근거해서 전압 제어 신호(CTRLV)를 전압 발생기(153)로 제공한다. 제어 신호 발생부(230)와 전압 발생기(153)는 I2C(Inter-Integrated Circuit) 인터페이스를 통해 신호를 송수신할 수 있다.
전압 발생기(153)는 컨트롤러(151)로부터의 전압 제어 신호(CTRLV)를 수신하고, 아날로그 전원 전압(AVDD), 제1 감마 기준 전압(VGMA_U) 및 제2 감마 기준 전압(VGMA_L)를 발생한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 구동회로의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 데이터 구동회로(140)는 쉬프트 레지스터(410), 래치부(420), 디지털-아날로그 변환기(430) 그리고 출력 버퍼(440)를 포함한다. 도 7에서, 클럭 신호(CLK), 라인 래치 신호(LOAD) 및 극성 반전 신호(POL)는 도 6에 도시된 컨트롤러(151)로부터 제공되는 제1 제어 신호(CONT1)에 포함된 신호들이다.
쉬프트 레지스터(410)는 클럭 신호(CLK)에 동기해서 래치 클럭 신호들(CK1~CKm)을 순차적으로 활성화한다. 래치부(420)는 쉬프트 레지스터(410)로부터의 래치 클럭 신호들(CK1~CKm)에 동기해서 영상 데이터 신호(RGB_DATA)를 래치하고, 라인 래치 신호(LOAD)에 응답해서 래치 데이터 신호들(DA1~DAm)을 동시에 디지털-아날로그 변환기(430)로 제공한다.
디지털-아날로그 변환기(430)는 도 6에 도시된 컨트롤러(151)로부터의 극성 반전 신호(POL) 및 전압 발생기(153)로부터 제1 감마 기준 전압(VGMA_U) 및 제2 감마 기준 전압(VGMA_UL)을 수신한다. 디지털-아날로그 변환기(430)는 래치부(420)로부터의 래치 데이터 신호들(DA~DAm)에 대응하는 계조 전압들(Y1~Ym)을 출력 버퍼(440)로 출력한다. 출력 버퍼(440)는 라인 래치 신호(LOAD)에 응답해서 디지털-아날로그 변환기(430)로부터의 계조 전압들(Y1-Ym)을 데이터 라인들(DL1-DLm)로 출력한다.
도 8a은 제1 감마 기준 전압의 변경에 따른 정극성 계조 전압 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 8b은 제2 감마 기준 전압의 변경에 따른 부극성 계조 전압 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
먼저 도 6, 도 7 및 도 8a를 참조하면, 전압 발생기(153)에서 발생되는 제1 감마 기준 전압(VGMA_U)이 소정의 전압 레벨일 때 정극성 계조 전압(Yi)은 영상 데이터 신호(RGB_DATA)에 따라서 제1 정극성 감마 곡선(CV1)으로 표시될 수 있다. 전압 발생기(153)에서 발생되는 제1 감마 기준 전압(VGMA_U)이 소정의 전압 레벨에서 낮아지면 정극성 계조 전압(Yi)은 제2 정극성 감마 곡선(CV2)으로 변화하게 된다.
도 6, 도 7 및 도 8b를 참조하면, 전압 발생기(153)에서 발생되는 제2 감마 기준 전압(VGMA_L)이 소정의 전압 레벨일 때 부극성 계조 전압(Yi)은 영상 데이터 신호(RGB_DATA)에 따라서 제3 부극성 감마 곡선(CV3)으로 표시될 수 있다. 전압 발생기(153)에서 발생되는 제2 감마 기준 전압(VGMA_L)이 소정의 전압 레벨에서 낮아지면 정극성 계조 전압(Yi)은 제4 부극성 감마 곡선(CV4)으로 변화하게 된다.
데이터 라인들(DL1-DLm)로 제공되는 계조 전압(Yi)의 특성이 제1 정극성 감마 곡선(CV1)에서 제2 정극성 감마 곡선(CV2)으로 변경되고, 제3 부극성 감마 곡선(CV3)에서 제4 부극성 감마 곡선(CV4)으로 변경되면, 도 1에 도시된 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 휘도가 낮아진다. 반대로 데이터 라인들(DL1-DLm)로 제공되는 계조 전압(Yi)의 특성이 제2 정극성 감마 곡선(CV2)에서 제1 정극성 감마 곡선(CV1)으로 변경되고, 제4 부극성 감마 곡선(CV4)에서 제3 부극성 감마 곡선(CV3)으로 변경되면, 도 1에 도시된 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 휘도가 높아진다. 그러므로 제1 감마 기준 전압(VGMA_U) 및 제2 감마 기준 전압(VGMA_L)의 전압 레벨을 변경하는 것에 의해 영상의 휘도를 조절할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 신호 발생부의 블록도이다.
도 9를 참조하면, 제어 신호 발생부(230)는 주파수 판별기(310), 메모리(320), 주파수 비교기(330), 카운터(340) 및 전압 제어기(350)를 포함한다. 주파수 판별기(310)는 데이터 인에이블 신호(DE)의 블랭크 구간동안 메인 클럭 신호(MCLK)를 카운트하고, 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)를 출력한다. 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)는 데이터 인에이블 신호(DE)의 시간 길이에 대응하는 값을 의미한다.
주파수 비교기(330)는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 메모리(320)로부터의 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)를 비교하고, 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)의 차가 기준값보다 클 때 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 전압 선택 신호(SEL_V)를 출력한다. 주파수 비교기(330)는 복수의 주파수 구간들에 각각 대응하는 복수의 기준값들을 저장하는 룩업 테이블(332)을 포함한다. 룩업 테이블(332)에 대해서는 추후 상세히 설명한다. 주파수 비교기(330)는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)를 메모리(320)에 저장한다.
주파수 비교기(330)는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)의 차가 0일 때, 즉, 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)가 동일할 때 카운트 업 신호(UP)를 카운터(340)로 제공한다.
카운터(340)는 카운트 업 신호(UP)에 응답해서 카운트 업 동작을 수행하고, 시간 카운트 신호(T_CNT)를 주파수 비교기(330)로 제공한다. 주파수 비교기(330)는 시간 카운트 신호(T_CNT)가 소정의 시간에 대응할 때 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 전압 선택 신호(SEL_V)를 출력한다. 주파수 비교기(330)는 시간 카운트 신호(T_CNT)가 소정의 시간에 대응할 때 또는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)의 차가 0이 아닐 때 리셋 신호(RST)를 카운터(340)로 제공한다. 카운터(340)는 리셋 신호(RST)에 응답해서 시간 카운트 신호(T_CNT)를 0으로 리셋한다.
전압 제어기(350)는 전압 선택 신호(SEL_V)에 대응하는 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력한다. 전압 제어기(350)는 전압 선택 신호(SEL_V)를 I2C 인터페이스에 적합한 전압 제어 신호(CTRLV)로 변환할 수 있다.
도 10은 프레임 주파수에 따라서 제1 감마 기준 전압 및 제2 감마 기준 전압을 변경했을 때 128 계조에 대응하는 영상의 휘도 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제어 신호 발생부(230)는 계조들(1G~256G) 각각에 대한 최적의 휘도인 목표 휘도(T_LUM)를 설정한다. 제어 신호 발생부(230)는 목표 휘도(T_LUM)에 대해서 소정 휘도(ΔL)만큼 높은 최대 휘도(L_MAX) 및 소정 휘도(?L)만큼 낮은 최소 휘도(L_MIN)를 설정한다.
도 6의 전압 발생기(153)에서 발생되는 제1 감마 기준 전압(VGMA_U)을 제1 전압 레벨(V1)부터 제4 전압 레벨(V4)으로 순차적으로 설정하고, 데이터 인에이블 신호(DE)의 프레임 주파수를 변화시킬 때 영상의 휘도는 도 9에 도시된 바와 같이 변화한다.
주파수 비교기(330) 내 룩업 테이블(332)은 기준 주파수들(FTH1, FTH3, FTH3, FTH4)과 기준 주파수들(FTH1~FTH3)에 각각 대응하는 차이값 범위들(TH_A, TH_B, TH_C, TH_D)을 저장한다. [표 1]은 룩업 테이블(332)에 저장되는 기준 주파수들 및 차이값 범위들을 예시적으로 보여준다.
기준 주파수 차이값 범위
FTH1 (63Hz) TH_A (15Hz)
FTH2 (84Hz) TH_B (21Hz)
FTH3 (114Hz) TH_C (30Hz)
FTH4 (144Hz) TH_D (30Hz)
앞서 설명한 바와 같이, 데이터 인에이블 신호(DE)의 블랭크 구간이 길어지면 프레임 주파수는 낮아지고, 블랭크 구간이 짧아지면 프레임 주파수는 높아진다. 주파수 비교기(330)는 주파수 판별기(310)로부터 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 수신되면 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 기준 주파수들(FTH1, FTH3, FTH3, FTH4) 중 어디에 해당하는지 탐색한다.
예를 들어, 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 기준 주파수(FTH1)에 대응하는 값보다 작을 때 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)는 기준 주파수(FTH1)에 대응하는 것으로 간주하고, 카운트 신호(BLK_CNT)가 기준 주파수(FTH2)에 대응하는 값보다 작을 때 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)는 기준 주파수(FTH2)에 대응하는 것으로 간주한다.
현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 기준 주파수(FTH1)에 대응할 때 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)의 차가 차이값 범위(TH_A)보다 작으면 주파수 비교기(330)는 전압 선택 신호(SEL_V)를 변경하지 않는다.
만일 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)의 차가 차이값 범위(TH_A)보다 크면 주파수 비교기(330)는 전압 선택 신호(SEL_V)를 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 전압으로 변경하기 위한 전압 선택 신호(SEL_V)를 출력한다.
예를 들어, 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 108Hz에 대응하고, 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)가 96Hz에 대응하면, 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)의 차(12Hz)가 차이값 범위(TH_C=30Hz)보다 작으므로, 주파수 비교기(330)는 전압 선택 신호(SEL_V)를 변경하지 않는다.
만일 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 108Hz에 대응하고, 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)가 72Hz에 대응하면, 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)의 차(36Hz)가 차이값 범위(TH_C=30Hz)보다 크므로, 주파수 비교기(330)는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 제2 전압 레벨(V2)에 대응하는 전압 선택 신호(SEL_V)를 출력한다.
이와 같은 방법으로 제1 감마 기준 전압(VGMA_U)을 제1 전압 레벨(V1) 내지 제4 전압 레벨(V4) 중 어느 하나로 선택하면, 데이터 인에이블 신호(DE)의 주파수가 48Hz에서 144Hz 사이로 변화하는 동안 128 계조의 영상은 목표 휘도(T_LUM)를 중심으로 최대 휘도(L_MAX) 및 최소 휘도(L_MIN) 범위 내의 휘도로 변화하게 된다. 특히, 이전 프레임의 주파수와 현재 프레임의 주파수가 소정 범위 내에서 변화하는 경우에 제1 감마 기준 전압(VGMA_U) 및 제2 감마 기준 전압(VGMA_UL)을 변경하지 않음으로써 잦은 휘도 변화에 따른 플리커 발생을 방지할 수 있다.
다른 예로, 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 120Hz에 대응하고, 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)가 108Hz에 대응하면, 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)의 차(12Hz)가 차이값 범위(TH_C=30Hz)보다 작으므로, 주파수 비교기(330)는 전압 선택 신호(SEL_V)를 변경하지 않는다. 이 때, 전압 선택 신호(SEL_V)는 제2 전압 레벨(V2)에 대응하는 것으로 가정한다. 그 다음 프레임에서 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 122Hz에 대응하고, 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)가 120Hz에 대응하면, 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)의 차(2Hz)가 차이값 범위(TH_D=30Hz)보다 작으므로, 주파수 비교기(330)는 전압 선택 신호(SEL_V)를 변경하지 않는다. 그러므로 전압 선택 신호(SEL_V)는 제2 전압 레벨(V2)에 대응하는 값으로 유지된다.
만일 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 수 십 프레임 동안 같은 값으로 유지되면, 전압 선택 신호(SEL_V)는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 제1 전압 레벨(V2)로 변경하는 것이 바람직하다.
카운터(340)로부터의 시간 카운트 신호(T_CNT)가 소정의 시간에 대응하는 값에 도달하면 주파수 비교기(330)는 전압 선택 신호(SEL_V)를 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 제1 전압 레벨로 변경한다.
도 11은 프레임 주파수에 따라서 제1 감마 기준 전압 및 제2 감마 기준 전압을 변경했을 때 255 계조에 대응하는 영상의 휘도 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, 데이터 인에이블 신호(DE)의 프레임 주파수가 변화할 때 제1 감마 기준 전압(VGMA_U)을 제1 전압 레벨(V1) 내지 제4 전압 레벨(V4)으로 변경하면, 255 계조에 대응하는 영상의 휘도는 목표 휘도(T_LUM)에 대해서 소정 휘도(?L)만큼 높은 최대 휘도(L_MAX) 및 소정 휘도(?L)만큼 낮은 최소 휘도(L_MIN) 사이에서 변경될 수 있다.
도 12는 프레임 주파수가 변경될 때 휘도 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 12를 참조하면, 데이터 인에이블 신호(DE)의 프레임 주파수가 서서히 변경되는 구간(P1) 동안, 제1 감마 기준 전압(VGMA_U)은 변경되지 않는다. 그러므로 제1 감마 기준 전압(VGMA_U)의 급격한 휘도 변화에 따른 플리커가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 데이터 인에이블 신호(DE)의 프레임 주파수가 급격히 변경되는 구간(P2)에는 프레임 주파수 변화에 따른 누설 전류의 변화량이 크므로 프레임 주파수에 따라서 제1 감마 기준 전압(VGMA_U)을 변경하는 것이 바람직하다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 9 및 도 13을 참조하면, 주파수 판별기(310)는 데이터 인에이블 신호(DE) 및 메인 클럭 신호(MCLK)를 수신한다. 주파수 판별기(310)는 데이터 인에이블 신호(DE)가 로우 레벨로 천이한 시점부터 메인 클럭 신호(MCLK)에 동기해서 카운트 동작을 수행한다(단계 S510). 데이터 인에이블 신호(DE)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하면, 제어는 단계 S514로 진행한다(단계 S512). 데이터 인에이블 신호(DE)가 로우 레벨로 유지되는 동안 주파수 판별기(310)는 메인 클럭 신호(MCLK)에 동기해서 카운트 동작을 반복한다. 데이터 인에이블 신호(DE)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하면, 주파수 판별기(310)는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)를 주파수 비교기(330)로 제공한다.
주파수 비교기(330)는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 메모리(320)로부터의 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)의 차를 기준값(TH)과 비교한다(단계 S514). 만일 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)의 차가 기준값(TH)보다 크면, 주파수 비교기(330)는 전압 선택 신호(SEL_V)를 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 값으로 설정한다. 전압 제어기(350)는 전압 선택 신호(SEL_V)에 대응하는 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력한다. 도 6에 도시된 전압 발생기(153)는 전압 제어 신호(CTRLV)에 대응하는 제1 감마 기준 전압(VGMA_U, VGMA_L)을 도 1에 도시된 데이터 구동회로(140)로 제공한다(단계 S550).
만일 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)와 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)가 같으면(단계 S516), 주파수 비교기(330)는 카운트 업 신호(UP)를 카운터(340)로 제공한다. 카운터(340)는 1만큼 카운트 업된 시간 카운트 신호(T_CNT)를 주파수 비교기(330)로 제공한다.
주파수 비교기(330)는 시간 카운트 신호(T_CNT)가 기준 시간보다 크면(단계 S520), 리셋 신호(RST)를 카운터(340)로 제공한다. 카운터(340)는 리셋 신호(RST)에 응답해서 시간 카운트 신호(T_CNT)를 0으로 리셋한다(단계 S530).
주파수 비교기(330)는 시간 카운트 신호(T_CNT)가 기준 시간보다 크면(단계 S520), 전압 선택 신호(SEL_V)를 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 값으로 설정한다(단계 S540). 전압 제어기(350)는 전압 선택 신호(SEL_V)에 대응하는 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력한다. 도 6에 도시된 전압 발생기(153)는 전압 제어 신호(CTRLV)에 대응하는 제1 감마 기준 전압(VGMA_U, VGMA_L)을 도 1에 도시된 데이터 구동회로(140)로 제공한다(단계 S550).
주파수 비교기(330)는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)를 메모리(320)에 저장한다(단계 S522).
주파수 판별기(410)는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)를 0으로 리셋하고(단계 S524), 제어는 단계 S510부터 반복 수행된다.
도 14는 도 13에 도시된 현재 블랭크 카운트 신호와 이전 블랭크 카운트 신호의 차를 비교하는 과정의 구체적인 방법을 보여주는 플로우차트이다
도 9, 도 13 및 도 14를 참조하면, 주파수 비교기(330)는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 기준 주파수(FTH1)에 대응하는 값보다 작은 지를 판별한다(단계 S610).
현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 기준 주파수(FTH1)에 대응하는 값보다 작으면, 주파수 비교기(330)는 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)와 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)의 차가 차이값 범위(TH_A)보다 큰 지를 판별한다(단계 S612). 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)와 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)의 차가 차이값 범위(TH_A)보다 크면, 제어는 도 13에 도시된 단계 S540으로 진행한다. 주파수 비교기(330)는 전압 선택 신호(SEL_V)를 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 값으로 설정한다.
주파수 비교기(330)는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 기준 주파수(FTH2)에 대응하는 값보다 작은 지를 판별한다(단계 S620).
현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 기준 주파수(FTH2)에 대응하는 값보다 작으면, 주파수 비교기(330)는 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)와 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)의 차가 차이값 범위(TH_B)보다 큰 지를 판별한다(단계 S622). 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)와 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)의 차가 차이값 범위(TH_B)보다 크면, 제어는 도 13에 도시된 단계 S540으로 진행한다. 주파수 비교기(330)는 전압 선택 신호(SEL_V)를 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 값으로 설정한다.
주파수 비교기(330)는 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 기준 주파수(FTH3)에 대응하는 값보다 작은 지를 판별한다(단계 S630).
현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 기준 주파수(FTH3)에 대응하는 값보다 작으면, 주파수 비교기(330)는 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)와 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)의 차가 차이값 범위(TH_C)보다 큰 지를 판별한다(단계 S632). 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)와 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)의 차가 차이값 범위(TH_C)보다 크면, 제어는 도 13에 도시된 단계 S540으로 진행한다. 주파수 비교기(330)는 전압 선택 신호(SEL_V)를 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 값으로 설정한다.
단계 S630에서, 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 기준 주파수(FTH3)에 대응하는 값보다 크면, 주파수 비교기(330)는 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)와 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)의 차가 차이값 범위(TH_D)보다 큰 지를 판별한다(단계 S640). 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)와 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)의 차가 차이값 범위(TH_D)보다 크면, 제어는 도 13에 도시된 단계 S540으로 진행한다. 주파수 비교기(330)는 전압 선택 신호(SEL_V)를 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 값으로 설정한다.
만일 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)와 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)의 차가 차이값 범위(TH_D)보다 작거나 같으면 제어는 도 13에 도시된 단계 S516으로 진행한다.
이와 같이, 주파수 비교기(330)는 기준 주파수들(FTH1, FTH3, FTH3, FTH4)과 기준 주파수들(FTH1~FTH3)에 각각 대응하는 차이값 범위들(TH_A, TH_B, TH_C, TH_D)을 룩업 테이블(332)에 저장하고, 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)가 속하는 주파수 구간 및 이전 블랭크 카운트 신호(PRE_CNT)와 현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)의 차에 따라서 전압 선택 신호(SEL_V)를 설정할 수 있다. 현재 프레임의 블랭크 구간의 시간 길이와 이전 프레임의 블랭크 구간의 시간 길이의 차가 미리 설정된 차이값 범위들(TH_A, TH_B, TH_C, TH_D)보다 큰 경우에만현재 블랭크 카운트 신호(BLK_CNT)에 대응하는 전압 레벨로 변경함으로써 플리커 발생을 최소화할 수 있다.
예시적인 바람직한 실시예들을 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 범위는 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것이 잘 이해될 것이다. 오히려, 본 발명의 범위에는 다양한 변형 예들 및 그 유사한 구성들이 모두 포함될 수 있도록 하려는 것이다. 따라서, 청구범위는 그러한 변형 예들 및 그 유사한 구성들 모두를 포함하는 것으로 가능한 폭넓게 해석되어야 한다.
100: 표시 장치 DP: 표시패널
110: 제1 기판 120: 제2 기판
130: 게이트 구동회로 140: 데이터 구동회로
150: 구동 컨트롤러 151: 컨트롤러
153: 클럭 발생 회로 310: 주파수 판별기
320: 메모리 330: 주파수 비교기
340: 카운터 350: 전압 제어기

Claims (19)

  1. 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과;
    상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동회로와;
    영상 데이터 신호 및 구동 기준 전압에 근거해서 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동회로; 및
    외부로부터 수신된 영상 신호 및 제어 신호에 응답해서 상기 게이트 구동회로를 제어하고, 상기 데이터 구동회로로 상기 영상 데이터 신호 및 상기 구동 기준 전압을 제공하는 구동 컨트롤러를 포함하되;
    상기 구동 컨트롤러는,
    상기 제어 신호에 근거해서 한 프레임 내 표시 구간과 블랭크 구간을 갖는 데이터 인에이블 신호를 생성하고, 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이와 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이의 차가 기준값보다 클 때 상기 데이터 구동회로로 제공되는 상기 구동 기준 전압을 현재 프레임 주파수에 대응하는 전압 레벨로 변경하고,
    상기 구동 기준 전압은 화이트 감마 신호에 대응하는 전압 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 컨트롤러는,
    상기 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이와 상기 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이의 차가 상기 기준값보다 크고, 상기 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이가 상기 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이보다 길으면, 상기 구동 기준 전압의 전압 레벨을 소정 레벨만큼 높이는 것을 특징으로 하는 하는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 컨트롤러는,
    상기 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이와 상기 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이의 차가 상기 기준값보다 크고, 상기 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이가 상기 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이보다 짧으면, 상기 구동 기준 전압의 전압 레벨을 소정 레벨만큼 낮추 것을 특징으로 하는 하는 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 컨트롤러는,
    상기 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이와 상기 이전 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이가 소정 프레임 동안 같을 때 상기 구동 기준 전압을 상기 현재 프레임 주파수에 대응하는 전압 레벨로 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 컨트롤러는,
    상기 현재 프레임의 상기 블랭크 구간의 시간 길이에 따라서 상기 현재 프레임 주파수를 판별하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동 컨트롤러는,
    상기 데이터 인에이블 신호에 근거해서 상기 현재 프레임 주파수를 판별하고, 이전 프레임 주파수와 상기 현재 프레임 주파수의 차가 기준값보다 클 때 상기 현재 프레임의 주파수에 대응하는 전압 제어 신호를 출력하는 컨트롤러; 및
    상기 전압 제어 신호에 응답해서 상기 구동 기준 전압을 발생하는 전압 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제어 신호에 근거해서 상기 데이터 인에이블 신호 및 클럭 신호를 복원하는 수신부; 및
    상기 데이터 인에이블 신호의 상기 블랭크 구간 동안 상기 클럭 신호를 카운트하여 현재 프레임 블랭크 시간을 판별하고, 상기 현재 프레임 블랭크 시간과 이전 프레임 블랭크 시간의 차가 상기 기준값보다 클 때 상기 현재 프레임 블랭크 시간에 대응하는 상기 전압 제어 신호를 출력하는 제어 신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 신호 발생부는,
    상기 데이터 인에이블 신호의 상기 블랭크 구간 동안 상기 클럭 신호를 카운트하고, 현재 블랭크 카운트 신호를 출력하는 주파수 판별기;
    상기 현재 블랭크 카운트 신호와 이전 블랭크 카운트 신호를 비교하고, 상기 현재 블랭크 카운트 신호와 이전 블랭크 카운트 신호의 차가 상기 기준값보다 클 때 상기 현재 블랭크 카운트 신호에 대응하는 전압 선택 신호를 출력하는 주파수 비교기; 및
    상기 전압 선택 신호에 대응하는 상기 전압 제어 신호를 출력하는 전압 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 신호 발생부는 상기 이전 블랭크 카운트 신호를 저장하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 주파수 비교기는,
    복수의 주파수 구간들에 각각 대응하는 복수의 기준값들을 저장하는 룩업 테이블을 포함하며,
    상기 복수의 주파수 구간들 중 상기 현재 블랭크 카운트 신호에 대응하는 주파수 구간을 선택하고, 상기 현재 블랭크 카운트 신호와 상기 이전 블랭크 카운트 신호의 차가 선택된 주파수 구간에 대응하는 기준값보다 클 때 상기 현재 블랭크 카운트 신호에 대응하는 상기 전압 선택 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은 제1 주파수 구간에 대응하는 제1 기준값 및 제2 주파수 구간에 대응하는 제2 기준값을 포함하고,
    상기 주파수 비교기는,
    상기 현재 블랭크 카운트 신호가 상기 제1 주파수 구간에 해당하고, 상기 현재 블랭크 카운트 신호와 상기 이전 블랭크 카운트 신호의 차가 상기 제1 기준값보다 클 때 상기 현재 블랭크 카운트 신호에 대응하는 제1 전압 선택 신호를 출력하고,
    상기 블랭크 카운트 신호가 상기 제2 주파수 구간에 해당하고, 상기 현재 블랭크 카운트 신호와 상기 이전 블랭크 카운트 신호의 차가 상기 제2 기준값보다 클 때 상기 현재 블랭크 카운트 신호에 대응하는 제2 전압 선택 신호를 출력하되,
    상기 제1 전압 선택 신호에 대응하는 상기 구동 기준 전압의 전압 레벨은 상기 제2 전압 선택 신호에 대응하는 상기 구동 기준 전압의 전압 레벨보다 높은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 신호 발생부는,
    상기 현재 블랭크 카운트 신호와 상기 이전 블랭크 카운트 신호가 같을 때 카운트 업하고, 시간 카운트 신호를 출력하는 카운터를 더 포함하고,
    상기 주파수 비교기는,
    상기 시간 카운트 신호가 소정의 시간에 대응할 때 상기 현재 블랭크 카운트 신호에 대응하는 상기 전압 선택 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 수신된 제어 신호에 근거해서 한 프레임 내 표시 구간과 블랭크 구간을 갖는 데이터 인에이블 신호 및 클럭 신호를 생성하는 단계와;
    상기 데이터 인에이블 신호의 블랭크 구간동안 상기 클럭 신호를 카운트하여 현재 프레임 블랭크 시간을 판별하는 단계와;
    상기 현재 프레임 블랭크 시간과 이전 프레임 블랭크 시간의 차가 기준값보다 클 때 구동 기준 전압을 상기 현재 프레임 블랭크 시간에 대응하는 전압 레벨로 설정하는 단계; 및
    상기 구동 기준 전압을 데이터 구동회로로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 구동 기준 전압은 화이트 감마 신호에 대응하는 전압 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 전압 레벨 설정 단계는,
    상기 현재 프레임 블랭크 시간과 상기 이전 프레임 블랭크 시간의 차가 상기 기준값보다 크고, 상기 현재 프레임 블랭크 시간이 상기 이전 프레임 블랭크 시간보다 길면, 상기 구동 기준 전압의 전압 레벨을 소정 레벨만큼 높이는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 전압 레벨 설정 단계는,
    상기 현재 프레임 블랭크 시간과 상기 이전 프레임 블랭크 시간의 차가 상기 기준값보다 크고, 상기 현재 프레임 블랭크 시간이 상기 이전 프레임 블랭크 시간보다 짧으면, 상기 구동 기준 전압의 전압 레벨을 소정 레벨만큼 낮추는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 전압 레벨 설정 단계는,
    상기 현재 프레임 블랭크 시간과 상기 이전 프레임 블랭크 시간이 소정 프레임 동안 같을 때 상기 구동 기준 전압을 상기 현재 프레임 블랭크 시간에 대응하는 전압 레벨로 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 전압 레벨 설정 단계는,
    상기 현재 프레임 블랭크 시간이 제1 기준값보다 작고, 상기 현재 프레임 블랭크 시간과 상기 이전 프레임 블랭크 시간의 차가 제1 차이값보다 클 때 상기 구동 기준 전압을 상기 현재 프레임 블랭크 시간에 대응하는 전압 레벨로 변경하는 단계; 및
    상기 현재 프레임 블랭크 시간이 제2 기준값보다 작고, 상기 현재 프레임 블랭크 시간과 상기 이전 프레임 블랭크 시간의 차가 제2 차이값보다 클 때 상기 구동 기준 전압을 상기 현재 프레임 블랭크 시간에 대응하는 전압 레벨로 변경하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 기준값은 상기 제2 기준값보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.

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