KR100499578B1 - driving circuit of liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입력되는 영상신호의 정보를 판단하여 밝은 색 부분을 더욱 밝고 어두운 색 부분은 더욱 어둡게 영상 데이터를 변조함과 동시에 입력된 영상의 평균 밝기에 따라 화면이 밝으면 백 라이트를 더 밝게 구동하고 화면이 어두우면 백 라이트를 더 어둡게 구동하여 화질을 개선하기 위한 액정표시장치의 구동회로에 관한 것으로서, 액정표시패널의 각 데이터 라인 및 데이터 라인을 구동하는 데이터 및 게이트 드라이버와, 상기 각 데이터 및 게이트 드라이버가 화면을 재생하기에 적합한 타이밍으로 각 디스플레이 데이터와 클럭 및 각종 제어신호를 출력하는 타이밍 콘트롤러와, 상기 타이밍 콘트롤러로부터 백 라이트 제어신호를 입력받아 백 라이트의 밝기가 가변되도록 백 라이트를 제어하는 백 라이트 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The present invention modulates the image data by determining the information of the input image signal and makes the lighter part brighter and the darker part darker. At the same time, the backlight is driven brighter when the screen is bright according to the average brightness of the input image. The present invention relates to a driving circuit of a liquid crystal display device for driving a backlight darker to improve image quality when the screen is dark, and includes a data and gate driver for driving each data line and data line of the liquid crystal display panel. A timing controller for outputting each display data, a clock, and various control signals at a timing suitable for the driver to reproduce the screen, and a backlight for controlling the backlight such that the brightness of the backlight is changed by receiving the backlight control signal from the timing controller. Characterized by including a light control unit The.
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 특정부위를 밝기를 향상시키는데 적당한 액정표시장치의 구동회로에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a driving circuit of a liquid crystal display device suitable for improving the brightness of a specific portion.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms, and in recent years, liquid crystal display devices (LCDs), plasma display panels (PDPs), electro luminescent displays (ELDs), and vacuum fluorescent (VFD) Various flat panel display devices such as displays have been studied, and some of them are already used as display devices in various devices.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)을 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among them, LCD is the most widely used as the substitute for CRT (Cathode Ray Tube) for mobile image display because of its excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption. In addition to the use of the present invention, a variety of applications such as a television, a computer monitor, and the like for receiving and displaying broadcast signals have been developed.
이와 같은 액정표시장치는 크게 영상신호를 표시하는 액정표시패널과 외부에서 상기 액정표시패널에 구동신호를 인가하는 구동회로로 구분할 수 있다.Such a liquid crystal display may be classified into a liquid crystal display panel displaying a video signal and a driving circuit applying a driving signal to the liquid crystal display panel from the outside.
상기 액정표시 패널은, 도면에는 도시되지 않았지만, 일정한 공간을 갖고 합착된 두 개의 투명 기판(유리 기판) 사이에 액정이 주입된 표시장치로서, 상기 두개의 투명 기판 중 하나에는 일정 간격으로 배열된 복수개의 게이트 라인과, 상기 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 정의된 매트릭스 형태의 각 화소 영역에 형성된 복수개의 화소전극과, 상기 게이트 라인의 신호에 따라 상기 데이터 라인의 신호를 각 화소전극에 인가하는 복수개의 박막트랜지스터가 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 부분에 형성된다. 그리고 나머지 기판에는 칼라필터층, 공통전극 및 블랙 매트릭스층이 형성된다.Although not shown in the drawing, the liquid crystal display panel is a display device in which liquid crystal is injected between two transparent substrates (glass substrates) bonded to each other with a predetermined space, and a plurality of liquid crystal display panels arranged at regular intervals on one of the two transparent substrates. A plurality of gate lines, a plurality of data lines arranged at regular intervals in a direction perpendicular to the gate line, a plurality of pixel electrodes formed in each pixel region in a matrix form defined by the gate lines and the data lines, In accordance with the signal of the gate line, a plurality of thin film transistors for applying the signal of the data line to each pixel electrode is formed at a portion where the gate line and the data line cross each other. A color filter layer, a common electrode, and a black matrix layer are formed on the remaining substrates.
따라서, 게이트 라인에 순차적으로 턴 온 신호를 인가하면 그 때마다 해당 라인의 화소 전극에 데이터 신호가 인가되므로 영상이 표시된다.Therefore, when the turn-on signal is sequentially applied to the gate line, an image is displayed because the data signal is applied to the pixel electrode of the corresponding line.
또한, 이와 같이 합착된 두 기판의 배면에 균일한 광원을 제공하는 백 라이트가 형성된다. 상기 백 라이트의 광원으로 사용되고 있는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)는 그 특성면에서 휘도와 수명이 반비례 관계에 있다. 즉, 휘도를 높이기 위해 고전류로 구동하는 경우 수명이 줄어드는 반면, 수명을 늘리기 위해서는 저전류로 구동해야하므로 높은 휘도를 달성하기 어렵다는 문제점이 있다.In addition, a backlight is provided on the back surface of the two substrates thus bonded to provide a uniform light source. CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), which is used as a light source of the backlight, has an inverse relationship in brightness and lifetime in terms of its characteristics. That is, when driving at a high current to increase the brightness, the life is reduced, while to increase the life, it is difficult to achieve high luminance because it must be driven at a low current.
그러나 실제로 제품 적용 측면에서는 대부분의 경우 고휘도와 장수명이 동시에 요구되어 진다.In practice, however, in most cases, high brightness and long life are required simultaneously.
이러한 요구에 대응하고자 일반적인 액정표시장치의 화면 상태에서 어느 정도의 휘도로 구동을 하다가 특별히 고휘도가 요구되어지는 화면을 구동할 때 일시적으로 백 라이트의 램프에 고전류를 인가하여 실제 디스플레이 소자의 휘도에 대한 능동 영역을 넓혀주는 기술을 적용하고 있다.To meet these demands, while driving a screen with a certain brightness in a screen state of a general liquid crystal display device, when driving a screen where a high brightness is required, a high current is temporarily applied to a backlight lamp to temporarily It is applying technology to widen the active area.
또한, 액정표시장치의 경우 화면에 디스플레이되는 화상에 따라서 사용되는 전류의 양이 달라진다. 예를 들면, 전압의 인가와 함께 액정 분자가 전계의 방향으로 재배열되어 입사한 빛을 차단하는 노멀 화이트(Normally white) 모드의 경우 일반적으로 화면에 밝은 픽셀의 수가 많아질수록 패널이 소모하는 전력이 작아지는 반면, 어두운 픽셀 수가 많아질수록 패널이 소모하는 전력이 커지는 경향이 있다. 이러한 경향을 이용하여 패널이 소모하는 전력에 따라 이와 연동하는 램프의 전류값을 제어해주는 방법을 주로 사용하고 있다.In addition, in the case of the liquid crystal display device, the amount of current used varies depending on the image displayed on the screen. For example, in the normally white mode, in which liquid crystal molecules are rearranged in the direction of an electric field with the application of a voltage to block incident light, the panel consumes more power as the number of bright pixels on the screen increases. On the other hand, as the number of dark pixels increases, the power consumed by the panel tends to increase. By using this tendency, a method of controlling a current value of a lamp interlocked with the panel according to power consumed is mainly used.
이러한 기술을 적용하는 경우 패널이 소비하는 전류를 검출하고, 이를 백 라이트를 구동하는 인버터의 휘도 제어신호의 가변 범위에 맞도록 변형해야하는 등의 추가적인 회로를 구현해야만 한다.The application of this technique requires the implementation of additional circuitry such as detecting the current consumed by the panel and modifying it to fit the variable range of the luminance control signal of the inverter driving the backlight.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 일부를 나타낸 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a part of a general liquid crystal display device.
도 1에 도시한 바와 같이, 일정 공간을 갖고 합착된 하부기판(1) 및 상부기판(2)과, 상기 하부기판(1)과 상부기판(2) 사이에 주입된 액정층(3)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the lower substrate 1 and the upper substrate 2 bonded to each other with a predetermined space, and the liquid crystal layer 3 injected between the lower substrate 1 and the upper substrate 2 are composed of. It is.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 하부기판(1)은 화소영역(P)을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 배선(4)이 배열되고, 상기 게이트 배선(4)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 배선(5)이 배열되며, 상기 게이트 배선(4)과 데이터 배선(5)이 교차하는 각 화소영역(P)에는 화소전극(6)이 형성되고, 상기 각 게이트 배선(4)과 데이터 배선(5)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있다.More specifically, the lower substrate 1 has a plurality of gate lines 4 arranged in one direction at regular intervals to define the pixel region P, and in a direction perpendicular to the gate lines 4. A plurality of data lines 5 are arranged at regular intervals, and pixel electrodes 6 are formed in each pixel region P where the gate lines 4 and the data lines 5 intersect, and each of the gate lines The thin film transistor T is formed at the portion where (4) and the data wiring 5 intersect.
그리고 상기 상부기판(2)은 상기 화소영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(7)과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R,G,B 컬러 필터층(8)과, 화상을 구현하기 위한 공통전극(9)이 형성되어 있다.The upper substrate 2 includes a black matrix layer 7 for blocking light in portions other than the pixel region P, an R, G, and B color filter layer 8 for expressing color colors, and an image. The common electrode 9 is formed to implement the.
여기서, 상기 박막 트랜지스터(T)는 상기 게이트 배선(4)으로부터 돌출된 게이트 전극과, 전면에 형성된 게이트 절연막(도면에는 도시되지 않음)과 상기 게이트 전극 상측의 게이트 절연막위에 형성된 액티브층과, 상기 데이터 배선(5)으로부터 돌출된 소오스 전극과, 상기 소오스 전극에 대향되도록 드레인 전극을 구비하여 구성된다.The thin film transistor T may include a gate electrode protruding from the gate line 4, a gate insulating film (not shown) formed on a front surface, an active layer formed on the gate insulating film above the gate electrode, and the data. A source electrode protruding from the wiring 5 and a drain electrode are provided so as to face the source electrode.
상기 화소전극(6)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성 금속을 사용한다. The pixel electrode 6 uses a transparent conductive metal having a relatively high light transmittance, such as indium-tin-oxide (ITO).
전술한 바와 같이 구성되는 액정표시장치는 상기 화소전극(6)상에 위치한 액정층(3)이 상기 박막 트랜지스터(T)로부터 인가된 신호에 의해 배향되고, 상기 액정층(3)의 배향 정도에 따라 액정층(3)을 투과하는 빛의 양을 조절하는 방식으로 화상을 표현할 수 있다.In the liquid crystal display device configured as described above, the liquid crystal layer 3 positioned on the pixel electrode 6 is aligned by a signal applied from the thin film transistor T, and the liquid crystal layer 3 is aligned with the alignment degree of the liquid crystal layer 3. Accordingly, the image can be expressed by controlling the amount of light passing through the liquid crystal layer 3.
전술한 바와 같은 액정패널은 상-하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하며, 상부기판(2)의 공통전극(9)이 접지역할을 하게 되어 정전기로 인한 액정 셀의 파괴를 방지할 수 있다. As described above, the liquid crystal panel drives the liquid crystal by an electric field applied up and down, and has excellent characteristics such as transmittance and aperture ratio, and the common electrode 9 of the upper substrate 2 serves as a ground to discharge static electricity. It is possible to prevent the destruction of the liquid crystal cell.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래의 액정표시장치의 구동회로를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a driving circuit of a conventional liquid crystal display device will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 종래의 액정표시장치의 구동회로를 나타낸 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram illustrating a driving circuit of a conventional liquid crystal display device.
도 2에 도시한 바와 같이, 복수개의 게이트 라인(G)과 데이터 라인(D)이 서로 수직한 방향으로 배열되어 매트릭스 형태의 화소영역을 갖는 액정표시패널(21)과, 상기 액정표시패널(21)에 구동 신호와 데이터 신호를 공급하는 구동회로부(22)와, 상기 액정표시패널(21)에 일정한 광원을 제공하는 백 라이트(28)로 구분된다.As shown in FIG. 2, a plurality of gate lines G and a data line D are arranged in a direction perpendicular to each other to have a matrix-type pixel region, and the liquid crystal display panel 21. ) Is divided into a driving circuit unit 22 for supplying a driving signal and a data signal, and a backlight 28 for providing a constant light source to the liquid crystal display panel 21.
여기서, 상기 구동회로부(22)는, 상기 액정표시패널(21)의 각 데이터 라인에 데이터 신호를 입력하는 데이터 드라이버(21b)와 상기 액정표시패널(21)의 각 게이트 라인(G)에 게이트 구동 펄스를 인가하는 게이트 드라이버(21a)와, 액정표시패널의 구동 시스템(27)으로부터 입력되는 디스플레이 데이터(R, G, B)와 수직 및 수평동기신호(Vsync, Hsync) 그리고 클럭신호(DCLK) 등 제어신호를 입력받아 상기 액정표시패널(21)의 각 데이터 드라이버(21b)와 게이트 드라이버(21a)가 화면을 재생하기에 적합한 타이밍으로 각 디스플레이 데이터와 클럭 및 제어신호를 포맷하여 출력하는 타이밍 콘트롤러(23)와, 상기 액정표시패널(21) 및 각부에 필요한 전압을 공급하는 전원 공급부(24)와, 상기 전원 공급부(24)로부터 전원을 인가 받아 상기 데이터 드라이버(21b)에서 입력되는 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환할 때 필요한 기준전압을 공급하는 감마 기준전압부(25)와, 상기 전원 공급부(24)로부터 출력된 전압을 이용하여 액정표시패널(21)에 사용되는 정전압(VDD), 게이트 고전압(VGH), 게이트 저전압(VGL), 기준전압(Vref) 및 공통전압(Vcom) 등을 출력하는 DC/DC 변환부(26)와, 상기 백 라이트(28)를 구동하는 인버터(29)를 구비하여 구성된다.Here, the driving circuit unit 22 drives a gate to the data driver 21b for inputting a data signal to each data line of the liquid crystal display panel 21 and the gate lines G of the liquid crystal display panel 21. A gate driver 21a for applying a pulse, display data R, G, and B input from a driving system 27 of a liquid crystal display panel, vertical and horizontal synchronization signals Vsync, Hsync, a clock signal DCLK, and the like. A timing controller that receives a control signal and formats and outputs each display data, a clock, and a control signal at a timing suitable for each data driver 21b and the gate driver 21a of the liquid crystal display panel 21 to reproduce a screen. 23, a power supply unit 24 for supplying a voltage required for the liquid crystal display panel 21 and each part, and a digital input from the data driver 21b by receiving power from the power supply unit 24; Constant-voltage data that is used in a liquid crystal display panel 21 by using a voltage output from the gamma reference voltage unit 25 for supplying a reference voltage required for the power supply unit 24 to convert the analog data (V DD) And a DC / DC converter 26 for outputting a gate high voltage V GH , a gate low voltage V GL , a reference voltage V ref , a common voltage Vcom, and the like. It is comprised with the inverter 29.
이와 같이 구성된 일반적인 액정표시장치의 구동회로의 동작은 다음과 같다.The operation of the driving circuit of the general liquid crystal display device configured as described above is as follows.
즉, 타이밍 콘트롤러(23)가 액정표시패널의 구동 시스템(27)으로부터 입력되는 디스플레이 데이터(R, G, B)와 수직 및 수평동기신호(Vsync, Hsync) 그리고 클럭신호(DCLK) 등 제어신호를 입력받아 상기 액정표시패널(21)의 각 데이터 드라이버(21b)와 게이트 드라이버(21a)가 화면을 재생하기에 적합한 타이밍으로 각 디스플레이 데이터와 클럭 및 제어신호를 제공하므로, 상기 게이트 드라이버(21a)가 상기 액정표시패널(21)의 각 게이트 라인(G)에 게이트 구동 펄스를 인가하고 이에 동기되어 상기 데이터 드라이버(21b)가 상기 액정표시패널(21)의 각 데이터 라인(D)에 데이터 신호를 입력하여 입력된 영상신호를 디스플레이 한다.That is, the timing controller 23 controls the display data R, G, and B, and the control signals such as the vertical and horizontal synchronization signals Vsync and Hsync and the clock signal DCLK, which are input from the driving system 27 of the liquid crystal display panel. Since the data driver 21b and the gate driver 21a of the liquid crystal display panel 21 provide the display data, the clock, and the control signal at a timing suitable for reproducing the screen, the gate driver 21a A gate driving pulse is applied to each gate line G of the liquid crystal display panel 21 and the data driver 21b inputs a data signal to each data line D of the liquid crystal display panel 21 in synchronization with the gate driving pulse. Display the input video signal.
이 때, 백 라이트(28)는 입력되는 영상신호의 휘도에 관계없이 일정한 밝기의 백 라이트를 제공한다.At this time, the backlight 28 provides a backlight having a constant brightness regardless of the brightness of the input video signal.
그러나 상기와 같은 종래의 액정표시장치의 구동회로에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the driving circuit of the conventional liquid crystal display device as described above has the following problems.
즉, 종래의 액정표시장치의 구동회로는 입력되는 영상과 무관하게 백 라이트가 항상 일정한 밝기로 발광하고, 입력되는 영상 신호 그대로를 디스플레이 하기 때문에, 액정표시장치가 텔레비전 또는 컴퓨터 모니터로 이동되어 동영상을 디스플레이 할 경우, CRT처럼 역동적이며 생생한 동영상을 표현하지 못한다.That is, the driving circuit of the conventional liquid crystal display device emits light at a constant brightness regardless of the input image and displays the input image signal as it is. When displayed, it does not produce dynamic and vivid video like CRT.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 입력되는 영상신호의 정보를 판단하여 밝은 색 부분을 더욱 밝고 어두운 색 부분은 더욱 어둡게 영상 데이터를 변조함과 동시에 입력된 영상의 평균 밝기에 따라 화면이 밝으면 백 라이트를 더 밝게 구동하고 화면이 어두우면 백 라이트를 더 어둡게 구동하여 화질을 개선하기 위한 액정표시장치의 구동회로를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve such a problem, and by judging the information of the input video signal, the light color part is modulated and the dark part is darker. The screen is modulated according to the average brightness of the input image. It is an object of the present invention to provide a driving circuit of a liquid crystal display device for improving the image quality by driving the backlight brighter when the light is bright and the backlight is darker when the screen is dark.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동회로는 액정표시패널의 각 데이터 라인 및 데이터 라인을 구동하는 데이터 및 게이트 드라이버와, 상기 각 데이터 및 게이트 드라이버가 화면을 재생하기에 적합한 타이밍으로 각 디스플레이 데이터와 클럭 및 각종 제어신호를 출력하는 타이밍 콘트롤러와, 상기 타이밍 콘트롤러로부터 백 라이트 제어신호를 입력받아 백 라이트의 밝기가 가변되도록 백 라이트를 제어하는 백 라이트 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The driving circuit of the liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above object is a data and gate driver for driving each data line and data line of the liquid crystal display panel, the data and gate driver to reproduce the screen A timing controller for outputting each display data, a clock, and various control signals at an appropriate timing; and a backlight controller for receiving a backlight control signal from the timing controller and controlling the backlight to vary the brightness of the backlight. It features.
여기서, 상기 타이밍 콘트롤러에서 출력되는 백 라이트 제어신호는 액정표시패널의 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어하는 신호를 기준으로 LED 어레이부가 담당하는 액정표시패널의 TFT 영역의 수만큼을 감안하여 만들어주고 있다.Here, the backlight control signal output from the timing controller is made in consideration of the number of TFT regions of the liquid crystal display panel in charge of the LED array unit based on the signals for controlling the gate driver and the data driver of the liquid crystal display panel.
또한, 상기 백 라이트는 일정한 간격을 갖고 칼럼 및 로우 방향으로 복수개의 LED로 배열되는 LED 어레이부와, 상기 백 라이트 제어부의 제어신호를 받아 로우 어드레스를 출력하는 로우 드라이버부와, 상기 백 라이트 제어부의 제어신호를 받아 칼럼 어드레스를 출력하는 칼럼 드라이버부와, 상기 칼럼 드라이버부에 외부의 전원을 인가하는 전원부를 포함하여 구성되어 있다.The backlight may include an LED array unit arranged in a plurality of LEDs in a column and row direction at regular intervals, a row driver unit receiving a control signal of the backlight controller, and outputting a row address; And a column driver section for receiving a control signal and outputting a column address, and a power supply section for applying external power to the column driver section.
여기서, 상기 칼럼 드라이버부 및 로우 드라이버부는 타이밍 콘트롤러로부터 받은 기준 클럭과 피크 휘도 위치신호를 이용해서 특정영역의 LED에 공급되는 전원을 조절하여 특정 영역의 밝기를 조절하고 있다.Here, the column driver unit and the row driver unit adjust the brightness of the specific region by adjusting the power supplied to the LED of the specific region using the reference clock and the peak luminance position signal received from the timing controller.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동회로를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the driving circuit of the liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동회로를 나타낸 개략적인 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram showing a driving circuit of the liquid crystal display according to the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 복수개의 게이트 라인과 데이터 라인이 서로 수직한 방향으로 배열되어 매트릭스 형태의 화소영역을 갖는 액정표시패널(30)과, 상기 액정표시패널(30)에 구동 신호와 데이터 신호를 공급하는 구동회로부와, 상기 액정표시패널(30)에 일정한 광원을 제공하는 백 라이트(50)로 구분된다.As shown in FIG. 3, a plurality of gate lines and data lines are arranged in a direction perpendicular to each other to have a matrix-type pixel region, and drive signals and data to the liquid crystal display panel 30. A driving circuit unit for supplying a signal and a backlight 50 for providing a constant light source to the liquid crystal display panel 30 are divided.
여기서, 상기 구동회로부는, 상기 액정표시패널(30)의 각 데이터 라인에 데이터 신호를 입력하는 데이터 드라이버(41)와 상기 액정표시패널(30)의 각 게이트 라인에 게이트 구동 펄스를 인가하는 게이트 드라이버(42)와, 상기 액정표시패널(30)의 각 데이터 드라이버(41)와 게이트 드라이버(42)가 화면을 재생하기에 적합한 타이밍으로 각 디스플레이 데이터와 클럭 및 각종 제어신호를 포맷하여 출력하는 타이밍 콘트롤러(43)와, 상기 타이밍 콘트롤러(43)로부터 백라이트 제어신호(B/L 제어신호)를 받아 백 라이트(50)의 밝기가 가변되도록 백 라이트(50)를 제어하는 백 라이트 제어부(44)로 구성되어 있다.The driving circuit unit may include a data driver 41 for inputting a data signal to each data line of the liquid crystal display panel 30 and a gate driver for applying a gate driving pulse to each gate line of the liquid crystal display panel 30. (42) and a timing controller which formats and outputs each display data, clock, and various control signals at a timing suitable for each data driver 41 and gate driver 42 of the liquid crystal display panel 30 to reproduce a screen. And a backlight controller 44 which receives the backlight control signal (B / L control signal) from the timing controller 43 and controls the backlight 50 to vary the brightness of the backlight 50. It is.
그리고 상기 백 라이트(50)는 일정한 간격을 갖고 칼럼 및 로우 방향으로 복수개의 LED로 배열되는 LED 어레이부(51)와, 상기 백 라이트 제어부(44)의 제어신호를 받아 로우 어드레스를 출력하는 로우 드라이버(low driver)부(52)와, 상기 백 라이트 제어부(44)의 제어신호를 받아 칼럼 어드레스를 출력하는 칼럼 드라이버부(53)와, 상기 칼럼 드라이버(column driver)부(53)에 외부의 전원을 인가하는 전원부(54)를 포함하여 구성되어 있다.In addition, the backlight 50 includes a LED array unit 51 arranged in a plurality of LEDs in a column and row direction at regular intervals, and a row driver receiving a control signal from the backlight controller 44 to output a row address. a low power driver 52, a column driver 53 for receiving a control signal from the backlight controller 44 and outputting a column address, and an external power supply to the column driver 53 It is configured to include a power supply unit 54 for applying.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.The driving method of the liquid crystal display according to the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 상기 타이밍 콘트롤러(43)로부터 백 라이트 제어신호를 입력받는 백 라이트 제어부(44)는 상기 타이밍 콘트롤러(43)에서 데이터 드라이버(41) 및 게이트 드라이버(42)로 출력되는 영상 정보의 밝기에 따라 상기 백 라이트(50)를 구성하는 LED 어레이부(51)의 LED를 선택적으로 구동함으로써 밝기를 제어한다.First, the backlight controller 44 which receives the backlight control signal from the timing controller 43 according to the brightness of the image information output from the timing controller 43 to the data driver 41 and the gate driver 42. The brightness is controlled by selectively driving the LEDs of the LED array unit 51 constituting the backlight 50.
여기서, 상기 타이밍 콘트롤러(43)에서 출력되는 백 라이트 제어신호는 액정표시패널(30)의 게이트 드라이버(42) 및 데이터 드라이버(41)를 제어하는 신호를 기준으로 LED 어레이부(51)가 담당하는 액정표시패널(30)의 TFT 영역의 수만큼을 감안하여 만들어준다.Here, the backlight control signal output from the timing controller 43 is in charge of the LED array unit 51 on the basis of the signals controlling the gate driver 42 and the data driver 41 of the liquid crystal display panel 30. The number of TFT regions of the liquid crystal display panel 30 is taken into consideration.
즉, 하나의 LED가 칼럼(column)으로 3, 로우(row)로 3, 합계 9개의 TFT를 담당한다면 기존의 데이터 및 게이트 드라이버 신호용 클럭(clock)을 1/3으로 낮추어 백 라이트 제어부(44)로 입력하게 된다.That is, if one LED is in charge of 3 in a column, 3 in a row, and 9 TFTs in total, the backlight controller 44 reduces the conventional clock for data and gate driver signals by 1/3. Will be entered.
또한, 상기 타이밍 콘트롤러(43)의 백 라이트 제어신호는 데이터 및 게이트 드라이버용 기준 클럭(clock)과 피크 휘도(peak bright)가 필요한 부분을 표시하는 칼럼 위치신호와 로우 위치신호를 출력한다.In addition, the backlight control signal of the timing controller 43 outputs a column position signal and a row position signal indicating a portion requiring data and a gate driver reference clock and peak brightness.
그리고 상기 칼럼 드라이버부(53) 및 로우 드라이버부(52)는 타이밍 콘트롤러(43)로부터 받은 기준 클럭과 피크 휘도 위치신호를 이용해서 특정영역의 LED에 공급되는 전원을 조절하여 특정 영역의 밝기를 조절하게 된다.The column driver 53 and the row driver 52 adjust the brightness of a specific region by adjusting the power supplied to the LED of the specific region using the reference clock and the peak luminance position signal received from the timing controller 43. Done.
한편, 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동회로는 백 라이트용 LED의 동작을 조정하여 CRT와 유사한 형태의 화면밝기를 얻도록 하고 있다.Meanwhile, the driving circuit of the liquid crystal display according to the present invention adjusts the operation of the backlight LED to obtain screen brightness similar to that of a CRT.
즉, TFT-LCD용 백 라이트로서의 LED 어레이부(51)를 형성하고 이의 동작을 TFT 어레이의 어드레스와 동일한 형태를 취함으로써 TFT 어레이에 동기된 상태로 LED 점멸을 하게 된다.That is, the LED blinks in a state synchronized with the TFT array by forming the LED array unit 51 as the backlight for the TFT-LCD and taking the same operation as the address of the TFT array.
일반적인 온/오프(on/off)형태의 백라이트에서 특별하게 국부적으로 화면밝기에 차별화가 필요한 경우를 대비하여 LED의 밝기를 강화하는 형태로 동작한다.In general on / off type backlight, it operates in the form of strengthening the brightness of LED especially in case of differentiation to local screen brightness.
또한, LED 점멸용으로 3~4비트(TFT:6~10비트)의 구동을 하는 것을 골자로 한다.In addition, it is recommended to drive 3 to 4 bits (TFT: 6 to 10 bits) for LED blinking.
TFT 어레이에 인가되는 화상신호 중에 일반적인 신호에 대해서는 150nit 밝기 수준에서 전체 계조(grey scale)의 범위가 설정되어 일반적인 LED 백라이트와 동일하게 동작된다.Among the image signals applied to the TFT array, a general gray scale range is set at a brightness level of 150 nits to operate in the same manner as a general LED backlight.
그러나 특별히 밝은 피크 휘도(peak brightless)의 경우에 대해서 이 신호가 백 라이트 제어부(44)에 입력되고, 화면 중 밝기가 특히 변화해야 하는 부분이 LED용 로우 드라이버부(52)와 칼럼 드라이버부(53)에 의해서 어드레싱(addressing)되어 선별적 차별동작을 하게 된다.However, especially in the case of peak brightless, this signal is input to the backlight control section 44, and the part of the screen where the brightness should be particularly changed is the low driver section 52 and the column driver section 53 for the LED. Is addressed by) to selectively perform discrimination.
이에 대해서 기존 평균밝기 대비 월등하게 높은 피크 휘도를 갖게 된다.On the other hand, it has a peak luminance that is much higher than the existing average brightness.
한편, LED 한 개당 TFT가 N개(N>1)가 위치한다고 할 때 N의 수치는 LED의 수명 및 밝기, 재료비 등의 여러 기준으로 설정이 가능하다. 또한 RGB의 개별 사용 또는 백색 LED를 사용하여 화상 구성을 용이하게 하고 칼라 필터를 사용하는 경우도 포함한다.On the other hand, when N (N> 1) TFTs are positioned per LED, the value of N can be set based on various criteria such as the lifetime and brightness of LEDs, and the material cost. It also includes the use of RGB individually or white LEDs to facilitate picture composition and the use of color filters.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동회로는 다음과 같은 효과가 있다. As described above, the driving circuit of the liquid crystal display according to the present invention has the following effects.
즉, 영상 데이터의 밝은 색은 더욱 밝고 어두운 색은 더욱 어두워지도록 휘도 성분을 변조하여 디스플레이하고 전체 화면의 밝기에 따라 백 라이트의 밝기를 조절하므로 CRT의 피크 휘도를 구현할 수 있다. That is, since the brightness of the image data is brighter and the darker color is darker, the luminance component is modulated and displayed, and the brightness of the backlight is adjusted according to the brightness of the entire screen, thereby realizing the peak luminance of the CRT.
따라서 CRT처럼 역동적이며 생생한 영상을 표현할 수 있기 때문에 동영상 화질을 개선하고, 백 라이트의 관 전류를 조정하여 전력 소모를 줄일 수 있다.Therefore, it is possible to express dynamic and vivid image like CRT, which can improve video quality and reduce power consumption by adjusting the tube current of the backlight.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 일부를 나타낸 분해 사시도1 is an exploded perspective view showing a part of a general liquid crystal display device
도 2는 종래의 액정표시장치의 구동회로를 나타낸 개략적인 구성도2 is a schematic configuration diagram showing a driving circuit of a conventional liquid crystal display device;
도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동회로를 나타낸 개략적인 구성도3 is a schematic configuration diagram showing a driving circuit of a liquid crystal display according to the present invention;
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
30 : 액정표시패널 41 : 데이터 드라이버30: liquid crystal display panel 41: data driver
42 : 게이트 드라이버 43 : 타이밍 콘트롤러42: gate driver 43: timing controller
44 : 백 라이트 제어부 51 : LED 어레이부44: backlight control unit 51: LED array unit
52 : 로우 드라이버부 53 : 칼럼 드라이버부52: row driver portion 53: column driver portion
54 : 전원부54: power supply
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