KR100648718B1

KR100648718B1 - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR100648718B1
Application number: KR1020040040289A
Authority: KR
Inventors: 오은정
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2006-11-23
Also published as: KR20050115039A

Abstract

본 발명은 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 계조 데이터를 인가하기 위해 주사선에 순차적으로 주사신호를 인가하도록 주사 제어 신호와 R, G, B 광이 순차적으로 인가되도록 제어하는 광원 제어 신호는 동일한 타이밍 제어기에 의해 발생되어 서로 동기화된다.

이와 같이 동일한 타이밍 제어기에 주사 제어 신호와 광원 제어 신호가 발생되어 서로 동기화가 잘 이루어짐으로써 정확한 칼라 표시를 가능하게 한다.

필드 순차 방식, LCD, 동기, 주사 신호

Description

액정 표시 장치 및 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 종래의 TFT-LCD의 화소를 나타내는 도면이다.

도 2는 종래의 아날로그 방식의 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다.

도 3은 종래의 디지털 방식의 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다.

도 4은 종래의 필드 순차 구동 방식에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 필드 순차 방식의 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 필드 순차 방식의 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.

본 발명은 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로서, 특히 필드 순차 구동 방식의 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.

근래 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 등의 경량, 박형화에 따라 디스플레이 장치도 경량화, 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관(Cathode Ray Tube; CRT) 대신 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같은 플랫형 디스플레이가 개발되고 있다.

LCD는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계(electric field)를 인가하고 이 전계의 세기를 조절하여 외부의 광원(백 라이트)으로부터 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시장치이다.

이러한 LCD는 휴대가 간편한 플랫 패널형 디스플레이 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다.

TFT-LCD에서 각 화소는 액정을 유전체로 가지는 커패시터 즉, 액정 커패시터로 모델링할 수 있는데, 이러한 LCD에서의 각 화소의 등가회로는 도 1과 같다.

도 1에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치의 각 화소는 데이터선(Dm)과 주사선(Sn)에 각각 소스 전극과 게이트 전극이 연결되는 TFT(10)와 TFT(10)의 드레인 전극과 공통전압(Vcom) 사이에 연결되는 액정 커패시터(C1)와 TFT의 드레인 전극에 연결되는 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.

도 1에서, 주사선(Sn)에 주사신호가 되어 TFT(10)가 턴온되면, 데이터선에 공급된 데이터 전압(Vd)이 TFT를 통해 각 화소 전극(도시하지 않음)에 인가된다. 그러면, 화소 전극에 인가되는 화소 전압(Vp)과 공통 전압(Vcom)의 차이에 해당하는 전계가 액정(도 1에서는 등가적으로 액정 커패시터로 나타내었음)에 인가되어 이 전계의 세기에 대응하는 투과율로 빛이 투과되도록 한다. 이때, 화소 전압(Vp)은 1프레임 또는 1 필드 동안 유지되어야 하는데, 도 1에서 스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극에 인가되는 화소 전압(Vp)을 유지하기 위해 보조적으로 사용된다.

일반적으로 액정 표시 장치는 칼라 이미지를 표시하는 방식에 따라 칼라필터방식과 필드순차 구동방식의 2가지 방식으로 나눌 수 있다.

칼라필터방식의 액정 표시 장치는 두 기판 중 하나의 기판에 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 3원색으로 이루어진 칼라 필터 층을 형성하고, 이 칼라 필터 층에 투과되는 양을 조절함으로써 원하는 칼라를 디스플레이 한다. 칼라필터방식의 LCD는 단일 광원으로부터 조사되는 빛을 R, G, B 컬러 필터층에 투과시키기는데 있어서, R, G, B 필터층에 투과되는 빛의 양을 조절하여 R, G, B 색을 합성함으로써 원하는 칼라를 디스플레이 한다.

이와 같이 단일 광원과 3색 컬러 필터 층을 이용하여 컬러를 디스플레이하는 액정 표시 장치에 있어서는, R, G, B 각 영역마다 각각 대응하는 단위화소가 필요하므로 흑백을 표시하는 경우보다 3배 많은 화소가 필요하다. 따라서, 고해상도의 화상을 얻기 위해서는 액정 표시 장치 패널의 정교한 제조 기술이 요구된다.

또한, 액정 표시 장치 기판에 별도의 칼라 필터 층을 형성해야 하는 제조상의 번거로움이 있으며, 칼라 필터 자체의 광 투과율을 향상시켜야 하는 문제점이 있다.

필드순차 구동방식의 액정표시장치는 R, G, B 각 색의 독립된 광원을 순차적 주기적으로 점등하고, 그 점등 주기에 동기하여 각 화소에 대응하는 색 신호를 가함으로써 풀(full) 칼라의 화상을 얻도록 한다. 즉, 필드순차 구동방식의 액정 표시 장치에 따르면, 하나의 화소를 R, G, B 단위화소로 분할하지 않고, 하나의 화소에 R, G, B 백라이트부터 출력되는 R, G, B 3원색의 광을 시분할적으로 순차 디스플레이 함으로써 눈의 잔상효과를 이용하여 칼라이미지를 디스플레이한다.

이러한, 필드순차 구동방식은 아날로그 방식과 디지털 구동방식으로 구분할 수 있다.

아날로그 구동방식은 표시하고자 하는 계조 수에 대응하는 다수의 계조 전압을 설정하고, 상기 계조 전압 중 데이터에 상응하는 하나의 계조 전압을 선택하여 선택된 계조 전압으로 액정패널을 구동함으로써, 인가된 계조 전압에 대응하는 투과광량으로 계조표시를 행한다.

도 2는 종래의 아날로그 구동방식의 액정 표시 장치에 따른 구동 전압 및 투과광량을 나타내는 도면이다. 도 2에서, 구동전압은 액정에 인가되는 전압을 의미하며 광투과율(optical tranmittance)은 액정에 광이 인가될 경우 인가된 광에 대한 투과비율을 의미한다. 즉, 광투과율이란 액정이 광을 투과시킬 수 있는 비틀림 정도를 의미한다.

도 2를 참조하면, R 칼라를 표시하기 위한 R 필드 구간(Tr)에서, V11레벨의 구동 전압이 액정에 인가되어 V11레벨의 구동 전압에 상응하는 광이 액정을 투과한다. G 칼라를 표시하기 위한 G 필드 구간(Tg)에서는 V12레벨의 구동전압이 인가되어 V12레벨의 구동 전압에 상응하는 광이 액정을 투과한다. 그리고, B 칼라를 표시하기 위한 B 필드 구간(Tb)에서, V13 레벨의 구동전압이 인가되어 V13레벨의 구동 전압에 상응하는 광투과율이 얻어진다. Tr, Tg, Tb 구간에서 투과된 각각 R, G, B의 광의 합에 의해 원하는 칼라 이미지가 디스플레이 된다.

한편, 디지털 구동방식은 액정에 인가되는 구동전압을 일정하게 하고, 전압 인가시간을 제어하여 계조표시를 수행한다. 이러한 디지털 구동 방식에 따르면, 구동전압을 일정하게 유지하고 전압인가상태 및 비인가상태를 타이밍적으로 제어하여 액정에 투과되는 누적 광량을 조절함으로써 계조를 표시한다.

도 3은 종래의 디지털 구동방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도를 도시한 것으로서, 소정 비트의 구동 데이터에 따른 구동전압의 파형과 그에 따른 액정의 광투과율을 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 각 계조에 상응하는 계조 파형 데이터가 소정비트, 예를 들어 7비트의 디지털신호로 제공되고, 7비트의 데이터에 따른 계조 파형이 액정에 인가된다. 그리고, 인가된 계조 파형에 따라 액정의 광투과율이 결정되어 계조표시를 수행한다.

이러한, 종래의 필드 순차 구동방식에 따르면 주사선에 순차적으로 주사 신호가 인가될 때 그에 대응하는 R, G, B 백라이트 광원이 동기되어 구동되어야 하나 서로 동기되지 않아 정확한 계조 표시가 되지 않을 수 있다. 즉, 첫 번째 주사선에서 임의의 주사선까지 주사 신호가 인가될 때 백라이트 광원이 켜지지 않고 상기 임의의 주사선 이후에 백라이트 광원이 켜지는 경우, 백라이트 광원이 켜지지 않은 주사선은 제대로 칼라 계조를 표시할 수 없는 문제가 발생한다.

도 4는 종래의 필드 순차 구동 방식에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 종래의 액정 표시 장치는 액정 표시 장치 패널(10), 주사 드라이버(20), 데이터 드라이버(30), 계조 전압 발생부(40), 타이밍 제어기(50), 리셋 전압 발생부(600), R, G, B 광원을 각각 출력하는 발광 다이오드(60a, 60b, 60c) 및 광원 제어기(70)를 포함한다.

여기서, 종래의 액정 표시 장치에서는 타이밍 제어기(50)와 광원 제어기(70)가 서로 타이밍이 공유되지 않아, R, G, B 계조 데이터를 인가시에 주사선에 주사신호를 인가하는 시점과 R, G, B 발광 다이오드(60a, 60b, 60c)를 발광시점이 동기되지 않아 문제가 발생할 수 있다. 즉, 타이밍이 서로 공유되지 않아 주사 신호와 R, G, B 발광 신호가 동기되지 않는 문제가 발생할 수 있다.

즉, 타이밍 제어기(50)는 계조 데이터 신호(R, G, B Data), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 데이터 인가 영역 신호(DE) 및 메인 클락(MCLK)을 입력받아 필요한 제어신호(Sg, Sd)를 각각 주사 드라이버(20), 데이터 드라이버(30)에 공급하고, 계조 데이터(R, G, B Data)를 계조 전압 발생기(400)에 공급한다. 여기서 데이터 인가 영역 신호(DE)는 데이터가 나오는 구역을 표시 하는 신호 이며, 메인 클락(MCLK)은 마이크로 프로세서(Microprocessor)(도시하지 않았음)로부터 입력받아 기준 신호가 되는 클락 신호이다.

한편, 광원 제어기(70)는 마이크로 프로세서(Microprocessor)로부터 생성되는 광원 제어신호(Sb)를 입력받아 R, G, B 발광 다이오드(60a, 60b, 60c)를 점등 시기를 제어한다.

이때, 상기 광원 제어기(70)를 제어하는 광원 제어신호(Sb)는 타이밍 제어기(50)로부터 출력되는 제어신호(Sg, Sd)와는 독립적으로 메인 클락(MCLK)을 통해 생성되기 때문에 제어신호(Sg, Sd)와 동기되지 않는 문제가 발생할 수 있다. 즉, 상기에서 설명한 바와 같이 각각의 R, G, B 계조 데이터가 인가되는 시에 주사선에 순차적으로 주사신호를 인가하는 시작 시점과 R, G, B 백라이트 광원이 인가되는 시점이 동기되지 않아 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제는 아날로그 구동 방식뿐만 아니라 디지털 구동 방식에도 같은 문제가 발생한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 순차적으로 주사 신호가 인가되는 시점과 각각 R, G, B 백라이트 광원이 발광하도록 하는 시점이 동기되도록 하는 필드순차 구동 방식의 액정 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 액정 표시 장치는
주사신호를 전달하는 다수의 주사선과, 상기 주사선과 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 상기 주사선 및 데이터선에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 상기 주사선 및 데이터선에 연결되는 스위칭 소자를 가지는 행렬 형태로 배열된 다수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치 패널;
상기 주사선에 주사신호를 순차적 으로 공급하는 주사 드라이버;
상기 화소에 각각 레드, 그린, 블루의 광을 순차적으로 출력하는 광원;
계조 데이터에 해당하는 펄스 폭을 갖는 계조 파형을 생성하는 계조 파형 생성부;
상기 계조 파형 생성부에 의해 생성된 레드, 그린, 블루의 계조 파형을 상기 데이터선에 출력하는 데이터 드라이버;
입력되는 다수의 신호를 이용하여, 상기 계조 파형을 상기 데이터선에 인가하기 위해 상기 주사신호를 순차적으로 인가하도록 제어하는 제1 제어신호를 생성하여 상기 주사 드라이버로 출력하며, 상기 제1 제어신호와 동기되며 상기 레드, 그린, 블루의 광을 순차적으로 인가하도록 하는 제어하는 제2 제어신호를 생성하여 상기 광원으로 출력하는 타이밍 제어기를 포함하며,
상기 계조파형을 리셋시키기 위한 리셋파형을 인가하기 위해 상기 주사선에 주사신호가 순차적으로 인가되는 모든 구간에는 상기 레드, 그린 블루의 광은 출력되지 않으며,
상기 각각의 레드, 그린, 블루의 계조 파형을 인가하기 위해 상기 주사선에 주사 신호가 순차적으로 인가되는 모든 구간 동안에는 상기 각각의 레드, 그린, 블루의 광은 이에 대응하여 항상 출력되고 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 제어신호에 의한 상기 각각의 레드, 그린, 블루의 계조 데이터를 인가하기 위해 상기 주사선에 첫 번째 주사신호가 인가되는 시점과 상기 제2 제어신호에 의한 상기 각각의 레드, 그린, 블루의 광이 출력되는 시작 시점이 동일한 것을 특징으로 한다.

삭제

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

삭제

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하에서는 설명하는 '계조 전압'은 서로 다른 전압 레벨을 가지는 전압을 의미하며, '계조 파형'은 온 전압 및 오프 전압 폭이 서로 다른 크기를 갖는 파형을 의미한다. 그리고, '주사 제어 신호'는 주사선을 구동하도록 제어하는 신호를 말하며, '발광 제어 신호'는 광원의 발광을 제어하는 신호를 의미한다.

우선 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 방법을 설명한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 방법은 아날로그 방식의 필드 순차 구동 방법에서 주사선의 구동을 제어하는 주사 제어 신호와 백라이트 광원을 발광시키는 발광 제어 신호가 상호간에 동기되는 방법을 나타내는 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 R, G, B 에 해당하는 광을 표시하기 위한 R 필드, G 필드, B 필드는 각각 리셋 구간(Rreset, Greset, Breset)과 데이터 구간(Rdata, Gdata, Bdata)으로 이루어진다.

리셋 구간은 각각 직전에 표시된 계조에 의한 액정의 상태를 동일한 상태(블랙 상태)로 하기 위해 리셋 전압을 인가하는 구간이다.

데이터 구간(Rdata, Gdata, Bdata)은 현재 표시될 계조에 해당하는 계조 전압을 인가하는 구간으로서, 이 데이터 구간에 R, G, B 에 해당하는 광을 출력시키는 백라이트를 순차적으로 온시킨다. 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기 데이터 구간(Rdata, Gdata, Bdata)에서 각 주사선(S1, S2, S3.....Sn)에 주사신호가 인가되는 동시에 R, G, B 에 해당하는 광을 출력시키는 백라이트를 이에 동기하여 순차적으로 온시킨다. 그리고, 모든 주사신호가 인가된 후에 백라이트를 턴오프하며, 도 5에서는 모든 주사신호가 인가된 후 얼마동안 백라이트를 계속하여 온한 후 턴오프하였는데 이는 마지막 주사선에 대응하는 계조가 발광되도록 하는 시간을 주 기 위해서이다. 즉, 데이터 구간에서, 모든 주사선에 주사신호가 인가되는 동안에 그에 대응하는 백라이트가 동기되어 순차적으로 온되록 제어신호를 생성한다. 이하에서는 주사신호가 인가되는 동안에 백라이트가 동기되어 발광되도록 하는 구체적 방법에 대해서 알아본다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다. 도 6은 주사선에 주사신호를 인가하도록 하는 주사 제어 신호와 광원 발광시키는 신호를 인가하도록 하는 발광 제어 신호가 동기되도록 하는 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.

도 6에 나타낸 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 장치 패널(100), 주사 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 계조 전압 발생부(400), 타이밍 제어기(500), R, G, B 광원을 각각 출력하는 발광 다이오드(600a, 600b, 600c) 및 광원 제어기(700)를 포함한다.

액정 표시 장치 패널(100)에는 게이트 온 신호를 전달하기 위한 다수의 주사선이 형성되어 있으며, 상기 다수의 주사선과 절연되어 교차하며 계조 데이터에 해당하는 계조 데이터 전압을 전달하기 위한 데이터선(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 행렬 형태로 배열된 다수의 화소(110)는 각각 주사선과 데이터선에 의해 둘러 쌓여 있으며, 각 화소는 주사선과 데이터선에 각각 게이트 전극 및 소스 전극이 연결되는 박막 트랜지스터(도시하지 않았음)와 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 연결되는 화소 커패시터(도시하지 않았음)와 스토리지 커패시터(도시하지 않았음)를 포함한다.

주사 드라이버(200)는 주사선에 순차적으로 주사신호를 인가하여, 주사신호가 인가된 주사선에 게이트 전극이 연결되는 TFT를 턴온시킨다. 이때, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 주사 드라이버(200)를 제어하는 주사 제어 신호(Sg)는 R, G, B 발광 다이오드(600a, 600b, 600c)를 각각 순차적으로 발광시키도록 제어하는 발광 제어 신호(Sg)가 서로 동기되어, 이 제어 신호들에 의해 R 데이터에 대응하는 주사신호가 인가되는 동안 R 발광 다이오드(600a)가 온(ON)되고 G 데이터에 대응하는 주사신호가 인가되는 동안 G 발광 다이오드(600b)가 온(ON)되며 B 데이터에 대응하는 주사신호가 인가되는 동안 B 발광 다이오드(600c)가 온(ON)된다.

타이밍 제어기(500)는 외부 또는 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 계조 데이터 신호(R, G, B Data), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 데이터 인가 영역 신호(DE) 및 메인 클락(MCLK)을 입력받아, 필요한 제어신호(Sg, Sd, Sb)를 각각 주사 드라이버(200), 데이터 드라이버(300) 및 광원 제어기(800)에 공급하고, 계조 데이터(R, G, B Data)를 계조 전압 발생기(400)에 공급한다. 여기서 데이터 인가 영역 신호(DE)는 데이터가 나오는 구역을 표시하는 신호이며, 메인 클락(MCLK)은 마이크로 프로세서(Microprocessor)(도시하지 않았음)로부터 입력받아 기준 신호가 되는 클락 신호이다.

이때, 본 발명의 실시예에 따르면 타이밍 제어기(500)는 상기의 다수의 신호를 입력받아, 주사 드라이버(200)가 주사신호를 전송하도록 제어하는 주사 제어 신호(Sg), 광원 제어기(700)가 R, G, B 발광 다이오드(600a, 600b, 600c)를 각각 순차적으로 발광시키도록 제어하도록 발광 제어신호(Sb) 및 데이터 드라이버(300)가 R, G, B 계조 데이터를 데이터선에 인가하도록 제어하는 데이터 제어신호(Sd)를 발생시킨다. 여기서, 상기 주사 제어 신호(Sg), 발광 제어신호(Sb) 및 데이터 제어신호(Sd)는 동일한 시작 시각 정보를 가지고 있다. 즉, 상기 시작 시각 정보는, R계조 데이터에 대응하는 주사신호가 순차적으로 인가되는 시작 시점과 R 발광 다이오드(600a)가 발광하는 시작 시점이 동일하도록 하는 시작 시각 정보, G계조 데이터에 대응하는 주사신호가 순차적으로 인가되는 시작 시점과 G 발광 다이오드(600b)가 발광하는 시작 시점이 동일하도록 하는 시작 시각 정보 및 B계조 데이터에 대응하는 주사신호가 순차적으로 인가되는 시작 시점과 B 발광 다이오드(600c)가 발광하는 시작 시점이 하도록 하는 시작 시각 정보이다. 또한, 각각의 R, G, B 데이터를 데이터선에 인가하도록 하는 시작 시점의 시작 시각 정보도 동기되어 있다. 이러한 동일한 시작 시각 정보만을 포함하는 제어 신호(Sd, Sb)들이 각각 데이터 드라이버(300) 및 광원 제어기(700)에 전송되는 경우, 각각의 R, G, B 발광 다이오드가 발광을 종료하는 시점과 마지막 주사선에 주사신호를 인가하는 시점은 상기 데이터 드라이버(300) 및 광원 제어기(700)내에서 클락을 통해 결정되어질 수 있다. 또한, 종료 시점에 대한 정보인 종료 시각 정보도 상기 타이밍 제어기(500)에 의해 생성되는 상기 제어 신호(Sg, Sb)에 포함될 수 있다.

계조 전압 발생부(400)는 계조 데이터에 해당하는 크기를 갖는 계조 전압을 생성하여 데이터 드라이버(300)에 공급한다. 데이터 드라이버(300)는 계조 전압 발생부(400)에 의해 출력되는 계조 전압을 본 발명의 실시예와 같이 동기되는 데이터 제어신호에 대응하여 데이터선에 인가한다.

발광 다이오드(600a, 600b, 600c)는 각각 R, G, B 에 해당하는 광을 LCD 패널에 출력하며, 광원 제어기(800)는 발광 다이오드(600a, 600b, 600c)의 점등 시기를 제어한다. 이때, 본 발명의 실시예에 따르면 데이터 드라이버(300)로부터 해당 계조 데이터를 데이터선에 인가하기 위해 주사 드라이버(200)가 주사신호를 인가하는 시점과 광원 제어기(800)에 의해 R, G, B 발광 다이오드를 점등하는 시점은 타이밍 제어기(500)에 의해 제공되는 제어신호(Sg, Sb)에 의해 동기된다.

다음에는 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 방법을 설명한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 방법은 디지털 방식의 필드 순차 구동 방법을 적용한 액정 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 R, G, B 에 해당하는 광을 표시하기 위한 R 필드, G 필드, B 필드는 각각 다수의 스크린 구간(14개의 screen)으로 이루어진다. 상기 다수의 스크린 구간은 리셋 구간(Reset, Greset, Breset)(1screen)과 데이터를 인가하기 위한 데이터구간(Rdata)(2screen 내지 14screen)으로 이루어진다. 데이터 구간에 해당하는 2스크린(2screen) 내지 14스크린(14screen)은 디지털 구동을 위해, 동일한 전압으로 전압의 인가 시간을 다르게 인가하기 위해 분리되는 구간으로서, 스크린(screen)은 첫 번째 주사선에 주사신호가 인가되어 마지막 주사선에 주사신호가 인가되기까지의 기간을 의미한다. 여기서, 2스크린(2screen) 내지 14스크린(14screen)은 각각 동일한 전압이 인 가되며, 계조 데이터에 대응하여 각 화소는 2 스크린 내지 14 스크린 중에서 선택되어서 켜지게 되어 계조가 표현된다.

리셋 구간(Reset)인 1스크린(1scren)에 해당하는 구간은 각각 직전에 표시된 계조에 의한 액정의 상태를 동일한 상태(블랙 상태)로 하기 위해 리셋 파형을 인가하는 구간이다. 이러한 리셋 구간에서는 R, G, B 발광 다이오드(600a, 600b, 600c)가 턴오프 되어 발광하지 않는다.

데이터 구간(Rdata, Bdata, Gdata)(2screen 내지 14screen)은 현재 표시될 계조에 해당하는 계조 파형을 인가하는 구간으로서, 이 데이터 구간에 R, G, B에 해당하는 광을 출력하는 백라이트를 순차적으로 온시킨다. 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 계조 데이터에 대응하는 계조 파형이 인가되는 R, G, B 필드의 각각의 2스크린(2screen) 내지 14 스크린(14screen)이 인가되는 구간에서 R, G, B 발광 다이오드를 이에 동기하여 순차적으로 온시킨다. 즉, R 데이터에 대응하는 계조 파형이 인가되는 2스크린(2screen) 내지 14 스크린(14screen)에서 모든 주사선이 주사신호가 인가됨과 동시에 R 발광 다이오드를 이에 동기하여 온시킨다. 도 7에 나타낸 바와 같이 G 필드 및 B 필드에서도 동일하게 적용된다. 다시 말하면, 계조 데이터를 인가하는 구간에서의 모든 주사선에 주사신호가 인가되는 동안에 그에 대응하여 백라이트가 동기되어 순차적으로 온되도록 제어신호를 생성한다. 한편, 도 7에서도 14 스크린(14screeen) 이후에도 각각 R, G, B 발광 다이오드를 턴온상태를 유지한 후 턴오프하는데 이는 마지막 주사선에 대응하는 계조가 발광하는 시간을 주기 위해서이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다. 도 8은 데이터를 인가하는 구간에서 주사선에 주사신호를 인가하도록 하는 주사 제어 신호와 광원 발광시키는 신호를 인가하도록 하는 발광 제어 신호가 동기되도록 하는 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다. 도 8에 도시한 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치 중 도 6에 도시한 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치와 동일한 부분은 동일 번호를 붙였으며, 이하에서는 중복되는 설명을 생략한다.

도 8에서는, 계조 파형 생성부(800)는 계조 데이터에 해당하는 전압 폭을 갖는 계조 파형을 생성하여 데이터 드라이버(300)에 공급한다. 그리고, 데이터 드라이버(300)는 계조 파형 생성부(800)에 의해 출력되는 계조 파형을 데이터선에 인가한다.

여기서, 타이밍 제어기(500)도 제1 실시예와 동일하게 주사 제어 신호(Sg), 발광 제어 신호(Sb) 및 데이터 제어 신호(Sd)가 생성하며, 상호간에 서로 동기되도록 한다. 다만, 제2 실시예에서는 계조 데이터가 인가되는 데이터 구간(Rdata, Gdata, Bdata)이 포함하는 2스크린(2screen) 내지 14스크린(14screen)에서, 2 스크린 내지 14 스크린에 대응하는 주사 신호가 인가되는 동안에 순차적으로 R, G, B 발광 다이오드(600a, 600b, 600c)가 발광되도록 상기 제어신호들(Sg, Sb, Sd)이 타이밍 제어기(500)에서 생성된다. 이에 대한 구체적인 방법은 제1 실시예를 통해 당업자라면 쉽게 도출할 수 있는바 이하에서는 생략한다.

이와 같이 본 발명의 제1 및 제2 실시예에서는 공유하는 타이밍 제어기(500)를 통해 데이터 드라이버(300)를 제어하는 신호, 주사 드라이버(200)를 제어하는 신호 및 광원 제어기(700)를 구동하는 신호가 생성되어 각각 출력되므로 서로 간에 동기화가 잘 이루어져 정확한 칼라표시가 가능하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 주사신호를 출력하게 하는 주사 제어신호 및 R, G, B 백라이트를 발광시키도록 하는 발광 제어신호가 함께 타이밍 제어기에서 생성되게 함으로써, 상호간의 제어신호가 동기가 잘 이루어져 정확한 칼라 표시를 가능하게 한다.

Claims

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주사신호를 전달하는 다수의 주사선과, 상기 주사선과 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 상기 주사선 및 데이터선에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 상기 주사선 및 데이터선에 연결되는 스위칭 소자를 가지는 행렬 형태로 배열된 다수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치 패널;

상기 주사선에 주사신호를 순차적으로 공급하는 주사 드라이버;

상기 화소에 각각 레드, 그린, 블루의 광을 순차적으로 출력하는 광원;

계조 데이터에 해당하는 펄스 폭을 갖는 계조 파형을 생성하는 계조 파형 생성부;

상기 계조 파형 생성부에 의해 생성된 레드, 그린, 블루의 계조 파형을 상기 데이터선에 출력하는 데이터 드라이버;

입력되는 다수의 신호를 이용하여, 상기 계조 파형을 상기 데이터선에 인가하기 위해 상기 주사신호를 순차적으로 인가하도록 제어하는 제1 제어신호를 생성하여 상기 주사 드라이버로 출력하며, 상기 제1 제어신호와 동기되며 상기 레드, 그린, 블루의 광을 순차적으로 인가하도록 하는 제어하는 제2 제어신호를 생성하여 상기 광원으로 출력하는 타이밍 제어기를 포함하며,

상기 계조파형을 리셋시키기 위한 리셋파형을 인가하기 위해 상기 주사선에 주사신호가 순차적으로 인가되는 모든 구간에는 상기 레드, 그린 블루의 광은 출력되지 않으며,

상기 각각의 레드, 그린, 블루의 계조 파형을 인가하기 위해 상기 주사선에 주사 신호가 순차적으로 인가되는 모든 구간 동안에는 상기 각각의 레드, 그린, 블루의 광은 이에 대응하여 항상 출력되고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제8항에 있어서,

상기 제1 제어신호에 의한 상기 각각의 레드, 그린, 블루의 계조 파형을 인가하기 위해 상기 주사선에 첫 번째 주사신호가 인가되는 시점과 상기 제2 제어신호에 의한 상기 각각의 레드, 그린, 블루의 광이 출력되는 시작 시점이 동일한 것을 특징으로 액정 표시 장치.
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