KR20230151655A - 디스플레이 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛, 외부 기기로부터 영상 신호 및 상기 영상 신호에 대한 영상 정보를 수신하는 외부 입력 인터페이스 및 가변 재생율(Variable Refresh Rate, 이하 VRR) 동작에 따라 상기 영상 신호의 주파수가 제1 주파수에서 제2 주파수로 감소된 경우, 상기 제1 주파수와 상기 제2 주파수 사이의 제3 주파수에 기초한 로컬 디밍 신호를 상기 백라이트 유닛에 전달하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 그의 동작 방법{DISPLAY DEVICE AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 개시는 디스플레이 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, 주파수 변화에 따른 화면 상의 이상 현상을 개선하고자 하는 것에 관한 것이다.
게임 동영상의 재생을 위한 디스플레이 장치는 60Hz의 주사율로 작동하는 디스플레이 장치보다 같은 시간 동안 더 많은 장면을 표시할 수 있다.
사용자는 주사율이 높을수록 훨씬 부드러운 화면을 느낄 수 있으며, 빠른 반응 속도를 요구하는 게임에서, 높은 주사율이 요구된다.
또한, 게임 동영상의 재생 시, 화면은 가로로 어긋나는 테어링(Tearing) 현상이 발생될 수 있다. 테어링 현상은 영상의 주사율이 고정되어 있는 경우, 그래픽 카드가 출력하는 영상 프레임과 디스플레이 패널이 출력하는 영상 프레임이 동기화되어 있지 않은 경우에 발생된다.
테어링 현상을 방지하기 위해, 소스 기기(예를 들어, PC의 그래픽 카드)에서 출력되는 영상 신호의 주파수와 디스플레이 패널의 주사율을 동기화시키는 가변 주사율(또는 가변 재생율, Variable Refresh Rate, VRR) 기술이 등장하였다.
그러나, 소스 기기에서 출력되는 영상 신호의 주파수가 일정 비율 이하로 급격하게 떨어지게 되면, 액정 표시 장치의 광 출력이 영상 신호의 변경된 주파수를 트래킹하지 못하고 출력이 흘러 물결 모양의 노이즈(wavy noise)가 디스플레이 패널에 출력되는 문제가 발생될 수 있다.
본 개시는 가변 재생율(Variable Refresh Rate, VRR) 동작 시, 영상 주파수의 급격한 변화가 발생되는 경우, LED 구동 회로의 오동작을 개선하는 것에 그 목적이 있다.
본 개시는 가변 재생율(Variable Refresh Rate, VRR) 동작 시, 입력되는 영상 신호의 주파수가 급격히 떨어지는 조건에서 wavy noise를 제거하기 위한 것에 목적이 있다.
본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛, 외부 기기로부터 영상 신호 및 상기 영상 신호에 대한 영상 정보를 수신하는 외부 입력 인터페이스 및 가변 재생율(Variable Refresh Rate, 이하 VRR) 동작에 따라 상기 영상 신호의 주파수가 제1 주파수에서 제2 주파수로 감소된 경우, 상기 제1 주파수와 상기 제2 주파수 사이의 제3 주파수에 기초한 로컬 디밍 신호를 상기 백라이트 유닛에 전달하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치의 동작 방법은 외부 기기로부터 영상 신호 및 상기 영상 신호에 대한 영상 정보를 수신하는 단계, 가변 재생율(Variable Refresh Rate, 이하 VRR) 동작의 변화를 감지하는 단계 및 상기 영상 신호의 주파수가 제1 주파수에서 제2 주파수로 감소하는 상기 VRR 동작의 변화를 감지한 경우, 상기 제1 주파수와 상기 제2 주파수 사이의 제3 주파수에 기초한 로컬 디밍 신호를 백라이트 유닛에 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따르면, 가변 재생율(Variable Refresh Rate, VRR) 동작 시, 입력되는 영상 신호의 주파수가 급격히 떨어지는 조건에서 중간 주파수의 적용으로 wavy 노이즈가 제거될 수 있다.
또한, 가변 재생율(Variable Refresh Rate, VRR) 동작 시, 입력되는 영상 신호의 주파수가 급격히 떨어지는 조건에서 중간 주파수를 일정 시간만 적용한 후, 백라이트 유닛의 출력 주파수를 소정의 비로 체배하여 플리커의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 소스 제품 디스크립터(Source Product Descriptor, SPD) 정보의 예를 설명하는 도면이고, 도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 비디오 타이밍 확장 메타데이터(Video Timing Extended Metadata, VTEM)를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따라 플리커 프리 온 동작 시 중간 주파수를 적용하여 LED 구동 회로를 제어하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 프리 싱크 동작 컨셉을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 명세서를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 1의 디스플레이 장치(100)는, 모니터, TV, 태블릿 PC, 이동 단말기 중 어느 하나 일 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 외부 입력 인터페이스(110), 프로세서(111) 디스플레이 패널(160) 및 백라이트 유닛(200)을 포함할 수 있다.
외부 입력 인터페이스(110)는 외부 기기로부터 영상 데이터를 수신할 수 있다.
외부 기기는 컴퓨터, 노트북, TV와 같은 그래픽 카드를 구비한 소스 기기일 수 있다.
외부 입력 인터페이스(110)는 하나 이상의 HDMI 단자, 하나 이상의 A/V 단자를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(160)은 액정 표시 패널 일 수 있다.
디스플레이 패널(160)은 외부 입력 인터페이스(110)로부터 입력된 영상 신호에 기초하여, 영상을 표시할 수 있다.
디스플레이 패널(160)은 글라스를 이용한 기판 상에 다수의 데이터라인(DL1~DLm)과 다수의 게이트라인(GL1~GLn)이 매트릭스 형태로 교차되고, 각 교차 지점에 상응하는 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다.
복수의 픽셀들 각각은 소스 구동부(150)에서 제공되는 영상 신호, 게이트 구동부(140)에 제공되는 구동 신호 및 백라이트 유닛(200)으로부터 제공되는 빛에 기초하여, 영상을 출력할 수 있다.
메모리(170)는 디스플레이 패널(160)의 구동에 필요한 프로그램, 정보를 저장할 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 디스플레이 패널(160)에 빛을 제공할 수 있다.
외부 입력 인터페이스(110)는 외부 기기로부터, 영상 데이터(RGB Data), 클럭신호, 수평동기신호, 수직동기신호, 데이터 인에이블 신호 중 하나 이상을 포함하는 제어신호를 수신할 수 있다.
수평동기신호는 화면의 수평 방향의 동기를 맞추기 위한 신호일 수 있다.
수직동기신호는 화면의 수직 방향의 동기를 맞추기 위한 신호일 수 있다.
또한, 데이터 인에이블 신호는 픽셀에 데이터를 공급하는 기간을 나타낼 수 있다.
외부 입력 인터페이스(110)는 프로세서(111)에 포함될 수 있다.
프로세서(111)는 타이밍 컨트롤러(120), 전원 전압 생성부(130), 게이트 구동부(140) 및 소스 구동부(150)를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(120)는 외부 입력 인터페이스(110)로부터 수신된 제어 신호를 이용하여, 복수의 구동부 집적회로들로 구성된 게이트 구동부(140)와, 복수개의 드라이브 집적회로들로 구성된 소스 구동부(150)를 구동하기 위한 구동 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 게이트 구동부(140)를 구동하기 위한 구동 신호는 하이 신호, 게이트 로우신호, 클록신호, 시작신호 및 리셋 신호 등이 있다.
전원 전압 생성부(130)는 프로세서(111)에 포함된 각 구성 요소의 동작에 필요한 전원전압, 기준전압 및 접지전압 등을 공급할 수 있다.
전원 전압 생성부(130)는 기준전압에 대응하는 공통전압을 디스플레이 패널(160)에 공급할 수 있다.
전원 전압 생성부(130)는 백라이트 유닛(200)의 구동에 필요한 DC 전원(LED B+)을 공급할 수 있다.
게이트 구동부(140)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터 입력된 구동 신호에 응답하여, 디스플레이 패널(160)에 포함된 복수의 픽셀들 각각의 온/오프(on/off) 제어를 수행할 수 있다.
게이트 구동부(140)는 게이트 구동신호(Vg1 내지 Vgn)를 출력하여, 디스플레이 패널(160)상의 게이트라인(GL1~GLn)을 1 수평동기 시간씩 순차적으로 인에이블 (enable) 시킬 수 있다.
이에 따라, 소스 구동부(150)로부터 공급되는 영상 신호들이 각 픽셀로 인가될 수 있다.
소스 구동부(150)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터 입력되는 데이터 신호 및 구동 신호에 응답하여, 영상 신호를 각 픽셀에 인가할 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 디스플레이 패널(160)의 일면에 배치되어, 디스플레이 패널(160)에 빛을 제공할 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 램프부(210) 및 LED 구동 회로(230)를 포함할 수 있다.
램프부(210)는 디스플레이 패널(160)에 빛을 제공할 수 있다.
램프부(210)는 LED 구동 회로(230)의 제어에 따라 디스플레이 패널(160)이 영상을 구현하도록, 디스플레이 패널(160)에 빛을 제공할 수 있다.
이를 위해, 로컬 디밍(Local Dimming) 방식이 사용될 수 있다. 로컬 디밍은 화면의 특정 영역에 조명을 켜거나, 끌 수 있는 방식일 수 있다.
로컬 디밍은 HDR 영상을 구현하는데 사용될 수 있다.
램프부(210)는 복수의 채널들을 포함할 수 있다. 각 채널은 직렬로 연결된 하나 이상의 LED 소자들, 디밍 회로 및 저항을 포함할 수 있다.
각 LED 소자는 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 단색광을 발광하거나, 백색광을 발광할 수 있다.
디밍 회로는 하나 이상의 LED 소자를 온 시키거나 오프시킬 수 있는 반도체 스위치일 수 있다.
디밍 회로는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET)로 구성될 수 있다.
저항은 하나의 채널에 흐르는 전류를 측정하는데 사용될 수 있다. 전원 전압 생성부(130)로부터 램프부(210)에 공급된 직류 전압은 하나 이상의 LED 소자들을 거쳐, 전압이 강하되고, 강하된 전압은 저항에 인가될 수 있다.
저항에 걸리는 전압을 측정하면, 채널에 흐르는 전류가 측정될 수 있다.
복수의 채널들은 병렬로 연결되어, LED 구동 회로(230)와 전기적으로 연결될 수 있다.
LED 구동 회로(230)는 램프부(210)의 동작을 제어할 수 있다.
LED 구동 회로(230)는 복수의 LED 드라이버들을 포함할 수 있다.
LED 구동 회로(230)에 포함된 LED 드라이버의 개수는 램프부(210)에 포함된 채널의 개수보다 적을 수 있다.
LED 드라이버의 개수는 디밍 회로의 개수와 동일할 수 있다. 즉, 디밍 회로의 개수 또한, 채널의 개수보다 적을 수 있다.
LED 구동 회로(230)는 진폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 방식의 구동 신호에 따라 램프부(210)에 전원을 공급할 수 있다.
LED 구동 회로(230)는 입력된 영상의 동기 신호의 주파수를 소정의 비로 체배한 주파수를 갖는 구동 신호를 생성하여 램프부(210)를 구동시킬 수 있다. 동기 신호는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 포함할 수 있다.
LED 구동 회로(230)는 동기 신호의 주파수와 구동 신호의 주파수를 미리 정해진 비율로 동기화할 수 있다. 동기 신호의 주파수와 디스플레이 패널(160)의 출력 주파수는 동일할 수 있다. LED 구동 회로(230)는 디스플레이 패널(160)의 출력 주파수에 해당 비율(체배수)를 곱한 값이 구동 신호의 주파수가 되도록 할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하에서, 주파수는 영상 프레임의 주사율을 의미할 수 있다. 이하에서 영상 신호는 수직 동기 신호(Vsync)를 포함하는 신호임을 가정한다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(100)의 외부 입력 인터페이스(110)는 외부 기기로부터 제1 주파수의 제1 영상 신호 및 제1 영상 정보를 수신한다(S201).
일 실시 예에서 외부 기기는 PC, 노트북, TV와 같이 그래픽 카드를 구비한 소스 기기일 수 있다.
외부 입력 인터페이스(110)는 하나 이상의 HDMI 단자를 구비할 수 있다.
외부 입력 인터페이스(110)는 HDMI 케이블을 통해 외부 기기로부터 영상 신호 및 영상 정보를 수신할 수 있다.
제1 영상 정보는 제1 영상 신호의 주파수 정보를 포함할 수 있다. 제1 영상 신호의 주파수는 영상 신호의 클럭 신호에 기초하여 획득될 수 있다.
제1 영상 정보는 플리커 프리(flicker free) 동작에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 영상 정보는 플리커 프리 동작의 온 또는 오프를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
플리커 프리 동작은 영상 신호의 주파수가 저 주파수로 급격히 떨어지는 경우, 발생되는 플리커 현상을 방지하기 위해 영상 신호의 주파수를 소정의 비로 체배하여 백라이트 유닛(200)의 램프부(210)의 광 출력을 제어하는 동작일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 영상 정보는 외부 기기가 FreeSync를 지원하는 경우, 소스 제품 디스크립터(Source Product Descriptor, SPD) 정보를 포함할 수 있다.
FreeSync는 특정 업체에서 지원하는 VRR 기능에 대한 규격일 수 있다.
SPD 정보는 가변 재생율(Variable Refresh Rate, VRR)의 온 또는 오프 상태에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, SPD 정보는 VRR 기능의 온 또는 오프에 대한 정보를 포함할 수 있다. SPD 정보에 대해서는 후술한다.
또 다른 실시 예에서 제1 영상 정보는 비디오 타이밍 확장 메타데이터(Video Timing Extended Metadata, VTEM)를 포함할 수 있다. VTEM은 VRR 기능 또는 VRR 모드의 인에이블 또는 디스에이블에 대한 정보를 포함할 수 있다.
VTEM에 대해서는 후술한다.
디스플레이 장치(100)의 프로세서(111)는 제1 영상 신호를 디스플레이 패널(160)에 출력하고, 제1 주파수에 기초한 제1 제어 신호를 백라이트 유닛(200)에 전달한다(S203).
프로세서(111)의 타이밍 컨트롤러(120)는 제1 주파수의 제1 영상 신호를 소스 구동부(150)에 전달할 수 있다.
제1 주파수에 기초한 제1 제어 신호는 백라이트 유닛(200)의 로컬 디밍 제어를 위한 신호일 수 있다. 제1 제어 신호는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 신호일 수 있다.
즉, 제1 제어 신호는 LED 구동 회로(230)를 제어하기 위한 제1 로컬 디밍 신호일 수 있다.
디스플레이 장치(100)의 백라이트 유닛(200)은 제1 제어 신호에 기초하여 램프부(210)의 광 출력을 제어한다(S205).
백라이트 유닛(200)의 LED 구동 회로(230)는 제1 로컬 디밍 신호에 기초한 제1 구동 신호를 램프부(210)에 전달할 수 있다. 램프부(210)는 제1 구동 신호에 기초하여 국부적으로 광을 출력할 수 있다.
디스플레이 장치(100)의 외부 입력 인터페이스(110)는 외부 기기로부터 제2 주파수의 제2 영상 신호 및 제2 영상 정보를 수신한다(S207).
제2 주파수는 제1 주파수보다 작은 주파수일 수 있다.
제2 주파수는 제1 주파수 보다 일정 비율만큼 작은 주파수 일 수 있다.
제1 주파수가 120Hz인 경우, 제2 주파수는 60Hz일 수 있다.
제2 영상 정보는 제2 영상 신호의 주파수 정보 및 플리커 프리 동작의 온 또는 오프를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
이하에서는, 제1,2 영상 정보의 예에 대해서 설명한다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 소스 제품 디스크립터(Source Product Descriptor, SPD) 정보의 예를 설명하는 도면이고, 도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 비디오 타이밍 확장 메타데이터(Video Timing Extended Metadata, VTEM)를 설명하는 도면이다.
디스플레이 장치(100)의 외부 입력 인터페이스(110)를 통해 연결된 외부 기기가 프리 싱크를 지원하는 경우, 디스플레이 장치(100)는 도 3에 도시된 SPD 정보(300)를 수신할 수 있다.
디스플레이 장치(100)의 외부 입력 인터페이스(110)를 통해 연결된 외부 기기가 프리 싱크를 지원하지 않는 경우, 디스플레이 장치(100)는 도 4에 도시된 VTEM(400)을 수신할 수 있다.
먼저, 도 3을 설명한다.
편의상 프리 싱크는 VRR 기능임을 가정하여 설명한다.
도 3을 참조하면, SPD 정보(300)는 프리 싱크를 지원함을 나타내는 제1 비트 필드(310), 프리 싱크의 인에이블 또는 디스에이블을 나타내는 제2 비트 필드(320), 프리 싱크의 액티브 또는 non 액티브를 나타내는 제3 비트 필드(330)를 포함할 수 있다.
제2 비트 필드(320)는 프리 싱크의 적용 준비가 되어 있는지 여부를 나타내는 필드일 수 있다.
제3 비트 필드(330)는 프리 싱크가 실제 동작되고 있는지 여부를 나타내는 필드일 수 있다.
프로세서(111)는 외부 입력 인터페이스(110)를 통해 수신된 SPD 정보(300)에 기초하여 플리커 프리의 온 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(111)는 SPD 정보(300)에 포함된 제2 비트 필드(320)의 값이 인에이블이고, 제3 비트 필드(330)의 값이 액티브인 경우, 플리커 프리 온 상태가 발생된 것으로 판단할 수 있다.
즉, 프로세서(111)는 SPD 정보(300)에 포함된 제2 비트 필드(320)의 값이 인에이블이고, 제3 비트 필드(330)의 값이 액티브인 경우, VRR이 오프 상태에서 온 상태로 변경된 것으로 판단할 수 있다.
다음으로, 도 4를 설명한다.
도 4의 VTEM(400)은 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 2.1 규격을 따를 수 있다.
도 4를 참조하면, VTEM(400)의 MDO 필드는 VRR 기능의 인에이블 또는 디스에이블을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(111)는 MDO 필드의 VRR 필드(410)의 값이 1인 경우, VRR 기능이 인에이블 된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 프로세서(111)는 MDO 필드의 VRR 필드(410)의 값이 1인 경우, VRR 동작이 오프 상태에서 온 상태로 변경된 것으로 판단할 수 있다.
프로세서(111)는 MDO 필드의 VRR 필드(410)의 값이 0인 경우, VRR 기능이 디스에이블 된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 프로세서(111)는 MDO 필드의 VRR 필드(410)의 값이 1인 경우, VRR 동작이 오프 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다.
다시, 도 2를 설명한다.
디스플레이 장치(100)의 프로세서(111)는 수신된 제2 영상 정보에 기초하여 플리커 프리가 온 되었는지 여부를 판단한다(S209).
프로세서(111)는 제1 영상 정보와 제2 영상 정보를 비교하여 플리커 프리 동작인 온 되었는지를 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(111)는 VRR 기능이 오프에서 온으로 변경된 경우, 플리커 프리 동작이 온 된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 프로세서(111)는 VRR 동작의 변화를 감지할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 프로세서(111)는 VRR 기능이 오프에서 온으로 변경되고, 제2 주파수가 제1 주파수의 일정 비율 이하로 감소된 경우, 플리커 프리 동작이 온 된 것으로 판단할 수 있다. 일정 비율은 55%일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
디스플레이 장치(100)의 프로세서(111)는 플리커 프리가 온 된 것으로 판단된 경우(S211), 제1 주파수와 제2 주파수 사이의 제3 주파수의 제3 영상 신호를 일정 시간 동안 디스플레이 패널(160)에 출력하고, 제3 주파수에 기초한 제2 제어 신호를 일정 시간 동안 백라이트 유닛(200)에 전달한다(S213).
프로세서(111)는 플리커 프리 동작이 온 된 것으로 판단된 경우, 램프부(210)의 광 출력이 제2 주파수를 트래킹하지 못함에 따라 발생되는 wavy 노이즈를 제거하기 위해 제1 주파수와 제2 주파수 사이의 제3 주파수를 램프부(210)의 출력에 적용할 수 있다.
이를 위해, 프로세서(111)는 제1 주파수와 제2 주파수 사이의 중간 주파수인 제3 주파수를 결정할 수 있다.
일 예로 제3 주파수는 제1 주파수와 제2 주파수 간의 평균 값일 수 있다.
또 다른 예로, 제3 주파수는 제1 주파수보다 일정 비율 감소한 값보다 더 큰 주파수 일 수 있다.
제1 주파수가 120Hz이고, 제2 주파수가 60Hz인 경우, 제3 주파수는 80Hz일 수 있다.
일정 시간은 650ms 일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
프로세서(111)는 제3 주파수를 갖는 제3 영상 신호를 디스플레이 패널(160)에 출력하고, 제3 주파수에 대한 정보를 포함하는 제2 제어 신호를 백라이트 유닛(200)에 전달할 수 있다.
제2 제어 신호는 제3 주파수에 기반하여 백라이트 유닛(200)의 로컬 디밍 동작을 제어하기 위한 신호일 수 있다.
디스플레이 장치(100)의 백라이트 유닛(200)은 제2 제어 신호에 기초하여 램프부(210)의 광 출력을 제어한다(S215).
백라이트 유닛(200)은 일정 시간 동안에만 제2 제어 신호에 기초하여 램프부(210)의 광 출력을 제어할 수 있다.
프로세서(111)는 일정 시간이 경과되었는지를 판단하고(S217), 일정 시간이 경과된 것으로 판단한 경우, 제2 주파수에 기초한 제3 제어 신호를 백라이트 유닛(200)에 전달한다(S219).
프로세서(111)는 일정 시간이 경과된 것으로 판단한 경우, VRR 동작의 온에 따른 변경 주파수인 제2 주파수에 기반하여 램프부(210)의 광 출력을 제어하기 위해 제2 주파수에 기초한 제3 제어 신호를 백라이트 유닛(200)에 전달할 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 제3 제어 신호에 기초하여 램프부(210)의 광 출력을 제어한다(S221).
백라이트 유닛(200)의 LED 구동 회로(230)는 제3 제어 신호에 포함된 제2 주파수를 일정 비율만큼 체배한 제4 주파수를 결정하고, 결정된 제4 주파수를 갖는 구동 신호를 램프부(210)로 출력할 수 있다.
예를 들어, 제4 주파수는 제2 주파수의 4배일 수 있다.
이는, 제1 주파수가 제2 주파수로 급격히 감소하는 경우, 플리커가 발생될 수 있으므로, 일정 비율만큼 주파수를 증가하여 플리커 발생을 억제하기 위함이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따라 플리커 프리 온 동작 시 중간 주파수를 적용하여 LED 구동 회로를 제어하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 외부 기기(500)는 디스플레이 장치(100)의 외부 입력 인터페이스(110)로 영상 신호 및 영상 신호에 대한 영상 정보를 전송할 수 있다.
영상 정보는 영상 신호의 주파수 및 플리커 프리의 온 또는 오프를 판단할 수 있는 정보를 포함할 수 있다.
영상 정보는 도 3에서 설명된 SPD 정보(300) 또는 VTEM(400)을 포함할 수 있다.
프로세서(111)는 SPD 정보(300) 또는 VTEM(400)에 기반하여 VRR 기능이 오프 상태에서 온 상태로 변경된 경우, 플리커 프리 동작이 온 된 것으로 판단할 수 있다.
프로세서(111)는 VRR 기능이 오프 상태에서 온 상태로 변경된 경우, LED 구동 회로(230)에 전달하는 로컬 디밍(Local Dimming)을 위한 중간 주파수를 결정하고, 결정된 중간 주파수를 갖는 로컬 디밍 신호를 LED 구동 회로(230)에 전달할 수 있다.
예를 들어, VRR 동작의 오프 상태에서 외부 입력 인터페이스(110)를 통해 전달되는 영상 신호의 주파수가 120Hz이고, VRR 동작이 온 상태로 변경됨에 따른 영상 신호의 주파수가 60Hz임을 가정한다.
종래에는 VRR 동작이 오프 상태에서 온 상태로 변경된 경우, 변경된 주파수 60Hz의 로컬 디밍 신호가 LED 구동 회로(230)에 전달되었다. LED 구동 회로(230)는 이전 주파수의 일정 비율 이하로 주파수가 급격하게 떨어지게 되면, LED 구동 회로(230)의 출력 신호가 떨어진 주파수를 트래킹하지 못하고 wavy 노이즈가 발생되었다.
본 개시의 실시 예에 따르면, 프로세서(111)는 VRR 동작이 오프 상태에서 온 상태로 변경된 경우, 120Hz와 60Hz의 중간 주파수인 80Hz를 갖는 로컬 디밍 신호를 LED 구동 회로(230)에 전달할 수 있다.
프로세서(111)는 VRR 동작이 오프 상태에서 온 상태로 변경됨에 따른 주파수의 감소 비율이 일정 비율 이상으로 판단된 경우, 중간 주파수(80Hz)를 결정하고, 결정된 중간 주파수를 갖는 로컬 디밍 신호를 LED 구동 회로(230)에 일정 시간 동안에만 전달할 수 있다.
일정 시간은 650ms일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
LED 구동 회로(230)의 입장에서는 120Hz -> 80Hz -> 60Hz의 순서대로 주파수를 갖는 로컬 디밍 신호를 수신하므로, 주파수가 급격히 감소하는 것임을 인지하지 못할 수 있다.
이와 같이, 본 개시의 실시 예에 따르면, 가변 재생율(Variable Refresh Rate, VRR) 동작 시, 입력되는 영상 신호의 주파수가 급격히 떨어지는 조건에서 중간 주파수의 적용으로 wavy 노이즈가 제거될 수 있다.
한편, LED 구동 회로(230)는 플리커 프리 동작인 온 된 것으로 판단한 경우, VRR 동작의 온 됨에 따라 변경된 주파수(60Hz)의 일정 비율(4배)만큼 체배한 출력 주파수(240Hz)를 획득할 수 있다.
LED 구동 회로(230)는 출력 주파수(240Hz)에 기반하여 광 출력을 제어하도록 하는 구동 신호를 램프부(210)에 전달할 수 있다. 이는 플리커의 발생을 억제하기 위함이다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 프리 싱크 동작 컨셉을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에서 외부 기기는 PC이고, 디스플레이 장치(100)는 TV이고, VRR을 위한 규격은 프리 싱크가 사용됨을 가정한다.
Freesync 동작 UI는 PC의 화면 또는 TV의 화면 상에서 프리 싱크 기능을 설정하기 위한 사용자 인터페이스일 수 있다.
WIDE는 프리 싱크를 지원하는 주파수 범위가 48Hz 내지 120Hz인 경우이고, HIGH는 프리 싱크를 지원하는 주파수 범위가 90Hz 내지 120Hz인 경우를 나타낼 수 있다.
도 6과 같이, PC 및 TV의 프리 싱크 기능이 설정된 경우, VRR 동작이 오프 상태에서 온 상태로 변경됨에 따라 로컬 디밍 신호(L/Dim Vsync)의 주파수는 120Hz에서 60Hz로 변경될 수 있다.
즉, 디스플레이 장치(100)인 TV는 PC로부터 수신된 SPD 정보(300, 도 3 참조)에 기초하여 프리 싱크의 적용 준비가 되어 있고(Enabled), 프리 싱크가 동작되고 있는 경우(Active), 로컬 디밍 신호의 주파수(60Hz)를 4체배한 주파수를 갖는 광 출력 제어 신호를 램프부(210)에 전달할 수 있다.
램프부(210)의 LED 출력은 240Hz의 주파수를 가질 수 있다.
물론, TV는 120Hz와 60Hz 사이의 중간 주파수를 갖는 로컬 디밍 신호를 LED 구동 회로(230)에 일정 시간 동안 출력할 수 있다.
전술한 본 개시는 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀 질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 디스플레이 장치(100)의 제어부(170)를 포함할 수도 있다.

Claims (20)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛;
    외부 기기로부터 영상 신호 및 상기 영상 신호에 대한 영상 정보를 수신하는 외부 입력 인터페이스; 및
    가변 재생율(Variable Refresh Rate, 이하 VRR) 동작에 따라 상기 영상 신호의 주파수가 제1 주파수에서 제2 주파수로 감소된 경우, 상기 제1 주파수와 상기 제2 주파수 사이의 제3 주파수에 기초한 로컬 디밍 신호를 상기 백라이트 유닛에 전달하는 프로세서를 포함하는
    디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 주파수가 일정 비율만큼 감소된 상기 제2 주파수로 변경된 경우, 상기 제3 주파수에 기초한 상기 로컬 디밍 신호를 상기 백라이트 유닛에 전달하는
    디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상 정보는
    상기 VRR 동작의 지원 여부, 상기 VRR 동작의 인에이블 여부 및 상기 VRR 동작의 액티브 여부를 포함하는 소스 제품 디스크립터 정보를 포함하는
    디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 소스 제품 디스크립터 정보에 기초하여 상기 VRR 동작이 오프 상태에서 온 상태로 변경된 것으로 판단하는
    디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상 정보는
    HDMI(High Definition Multimedia Interface) 규격을 따르는 메타 데이터를 포함하고,
    상기 메타 데이터는 상기 VRR 동작의 인에이블 또는 디스에이블 여부를 나타내는 필드를 포함하는
    디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 VRR 동작이 인에이블 되어 있는 경우, 상기 VRR 동작이 오프 상태에서 온 상태로 변경된 것으로 판단하는
    디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제3 주파수에 기초한 상기 로컬 디밍 신호를 일정 시간 동안만 상기 백라이트 유닛에 전달하는
    디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 일정 시간 경과 후, 상기 제2 주파수에 기초한 로컬 디밍 신호를 상기 백라이트 유닛에 전송하는
    디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은
    상기 로컬 디밍 신호에 따른 구동 신호를 생성하는 LED 구동 회로 및
    복수의 LED들을 포함하는 램프부를 포함하고,
    상기 LED 구동 회로는
    상기 제2 주파수를 일정 배수만큼 체배한 제4 주파수를 갖는 상기 구동 신호를 상기 램프부에 전달하는
    디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 VRR 동작이 오프 상태에서 온 상태로 변경된 경우, 플리커 프리 동작이 온 된 것으로 판단하는
    디스플레이 장치.
  11. 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치의 동작 방법에 있어서,
    외부 기기로부터 영상 신호 및 상기 영상 신호에 대한 영상 정보를 수신하는 단계;
    가변 재생율(Variable Refresh Rate, 이하 VRR) 동작의 변화를 감지하는 단계; 및
    상기 영상 신호의 주파수가 제1 주파수에서 제2 주파수로 감소하는 상기 VRR 동작의 변화를 감지한 경우, 상기 제1 주파수와 상기 제2 주파수 사이의 제3 주파수에 기초한 로컬 디밍 신호를 백라이트 유닛에 전달하는 단계를 포함하는
    디스플레이 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전달하는 단계는
    상기 제1 주파수가 일정 비율만큼 감소된 상기 제2 주파수로 변경된 경우, 상기 제3 주파수에 기초한 상기 로컬 디밍 신호를 상기 백라이트 유닛에 전달하는 단계를 포함하는
    디스플레이 장치의 동작 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 영상 정보는
    상기 VRR 동작의 지원 여부, 상기 VRR 동작의 인에이블 여부 및 상기 VRR 동작의 액티브 여부를 포함하는 소스 제품 디스크립터 정보를 포함하는
    디스플레이 장치의 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 감지하는 단계는
    상기 소스 제품 디스크립터 정보에 기초하여 상기 VRR 동작이 오프 상태에서 온 상태로 변경된 것으로 판단하는 단계를 포함하는
    디스플레이 장치의 동작 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 영상 정보는
    HDMI(High Definition Multimedia Interface) 규격을 따르는 메타 데이터를 포함하고,
    상기 메타 데이터는 상기 VRR 동작의 인에이블 또는 디스에이블 여부를 나타내는 필드를 포함하는
    디스플레이 장치의 동작 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 감지하는 단계는
    상기 VRR 동작이 인에이블 되어 있는 경우, 상기 VRR 동작이 오프 상태에서 온 상태로 변경된 것으로 판단하는 단계를 포함하는
    디스플레이 장치의 동작 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 전달하는 단계는
    상기 제3 주파수에 기초한 상기 로컬 디밍 신호를 일정 시간 동안만 상기 백라이트 유닛에 전달하는 단계를 포함하는
    디스플레이 장치의 동작 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 일정 시간 경과 후, 상기 제2 주파수에 기초한 로컬 디밍 신호를 상기 백라이트 유닛에 전송하는 단계를 더 포함하는
    디스플레이 장치의 동작 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은
    상기 로컬 디밍 신호에 따른 구동 신호를 생성하는 LED 구동 회로 및
    복수의 LED들을 포함하는 램프부를 포함하고,
    상기 LED 구동 회로는
    상기 제2 주파수를 일정 배수만큼 체배한 제4 주파수를 갖는 상기 구동 신호를 상기 램프부에 전달하는
    디스플레이 장치의 동작 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 VRR 동작이 오프 상태에서 온 상태로 변경된 경우, 플리커 프리 동작이 온 된 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는
    디스플레이 장치의 동작 방법.
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