KR100696684B1 - A liquid crystal display and a driving method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정의 광투과량을 측정하는 수광소자를 배치함으로써, 액정의 응답특성을 직접 측정하는 필드순차 구동 방식의 액정 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동 방법은, a) 구동 중인 액정의 광투과량을 수광소자를 사용하여 직접 측정하는 단계; b) 수광소자를 사용하여 측정된 광투과량을 디지털 신호로 변환하는 단계; c) 디지털 신호에 대응하는 상기 액정의 응답속도를 계산하는 단계; d) 응답속도에 대응하는 구동조건을 설정하는 단계; 및 e) 응답속도에 대응하는 구동조건에 따라 액정을 재구동시키는 단계를 포함하며, 상기 구동조건은 구동 주파수 또는 리셋 시간일 수 있고, 상기 액정의 응답특성별로 상기 룩업테이블에 기설정되어 있는 값으로, 상기 액정의 응답특성에 따라 변경된다. 본 발명에 따르면 액정의 광투과량을 측정하는 수광소자를 배치하여 온도변화에 따른 응답특성을 직접 측정하고, 리셋 시간 및 구동 주파수와 같은 구동조건을 패널의 응답특성에 따라 최적으로 설정함으로써, 액정의 저온 특성을 크게 향상시킬 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device having a field sequential driving method for directly measuring a response characteristic of a liquid crystal by disposing a light receiving element for measuring the light transmittance of the liquid crystal and a driving method thereof. A method of driving a liquid crystal display according to the present invention includes the steps of: a) directly measuring a light transmittance of a liquid crystal being driven by using a light receiving element; b) converting the light transmittance measured using the light receiving element into a digital signal; c) calculating a response speed of the liquid crystal corresponding to the digital signal; d) setting a driving condition corresponding to the response speed; And e) driving the liquid crystal according to a driving condition corresponding to the response speed, wherein the driving condition may be a driving frequency or a reset time, and a value preset in the lookup table for each response characteristic of the liquid crystal. This is changed according to the response characteristic of the liquid crystal. According to the present invention, by placing a light-receiving element for measuring the light transmittance of the liquid crystal to directly measure the response characteristics according to the temperature change, and by setting the driving conditions such as reset time and driving frequency optimally according to the response characteristics of the panel, It is possible to greatly improve the low temperature characteristics.

액정 표시장치, 수광소자, 응답특성, 광투과량, 필드순차 구동Liquid crystal display, light receiving element, response characteristics, light transmittance, field sequential driving

Description

액정 표시장치 및 그 구동 방법 {A LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND A DRIVING METHOD THEREOF}Liquid Crystal Display and Driving Method {A LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND A DRIVING METHOD THEREOF}

도 1a는 종래의 액정 표시장치의 화소를 나타내는 도면이다.1A is a diagram illustrating a pixel of a conventional liquid crystal display.

도 1b는 종래의 아날로그 방식의 액정 표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다. 1B is a waveform diagram illustrating a driving method of a conventional analog liquid crystal display device.

도 1c는 종래의 디지털방식의 액정 표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다. 1C is a waveform diagram illustrating a driving method of a conventional digital liquid crystal display device.

도 2는 종래의 액정 표시장치를 나타내는 도면이다.2 is a view showing a conventional liquid crystal display device.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 광투과량 측정부의 세부 구성도이다.4 is a detailed configuration diagram of a light transmittance measuring unit of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동 방법을 나타내는 동작흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 액정 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 액정의 광투과량을 측정하는 수광소자를 배치함으로써, 액정의 응답특성을 직접 측정하는 필드순차 구동 방식의 액정 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof, and more particularly, to a field sequential driving method for directly measuring a response characteristic of a liquid crystal by disposing a light receiving element for measuring the light transmittance of the liquid crystal and a driving method thereof. It is about a method.

근래 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 등의 경량, 박형화에 따라 디스플레이 장치도 경량화, 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관(cathode ray tube: CRT) 대신 액정 표시장치(liquid crystal display: 이하 "LCD"라 함)와 같은 평판 패널형 디스플레이가 개발되고 있다.Recently, display devices are also required to be lighter and thinner in accordance with the light weight and thickness of personal computers and televisions, and according to such demands, liquid crystal displays (hereinafter referred to as "LCDs") instead of cathode ray tubes (CRTs) are required. Flat panel displays are being developed.

LCD는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전률을 갖는 액정 물질에 전계(electric field)를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 외부의 광원(백라이트(back-light))으로부터 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써, 원하는 화상을 얻는다.The LCD applies an electric field to a liquid crystal material having an anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and adjusts the strength of the electric field to control the light transmitted from the external light source (back-light) to the substrate. By adjusting the amount, a desired image is obtained.

이러한 LCD는 휴대가 간편한 평판 패널형 디스플레이 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(thin film transistor: 이하 "TFT"라 함)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다.Such LCDs are typical of portable flat panel displays, and among them, TFT-LCDs using thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) as switching elements are mainly used.

TFT-LCD에서 각 화소는 액정을 사이에 두고 전극들(화소전극 및 공통전극)이 서로 대향되도록 배치되기 때문에 액정 커패시터로 모델링할 수 있는데, 이러한 LCD에서 각 화소는 도 1a와 같은 등가회로로 표시될 수 있다.In the TFT-LCD, each pixel can be modeled as a liquid crystal capacitor because electrodes (pixel electrodes and common electrodes) are disposed to face each other with a liquid crystal interposed therebetween. In such LCDs, each pixel is represented by an equivalent circuit as shown in FIG. 1A. Can be.

도 1a에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 액정 표시장치의 각 화소는 데이터선(Dm)에 소스 전극이 접속되고, 주사선(Sn)에 게이트 전극이 접속된 TFT(10); TFT(10)의 드레인 전극과 공통 전극(Vcom) 사이에 연결되는 액정 커패시터(Cl); 및 TFT(10)의 드레인 전극에 연결되는 스토리지(storage) 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.As shown in Fig. 1A, each pixel of the liquid crystal display according to the prior art includes: a TFT 10 having a source electrode connected to a data line Dm and a gate electrode connected to a scan line Sn; A liquid crystal capacitor Cl connected between the drain electrode of the TFT 10 and the common electrode Vcom; And a storage capacitor Cst connected to the drain electrode of the TFT 10.

TFT(10)는 주사선(Sn)으로부터의 주사신호에 응답하여 데이터선(Dm)으로부터 공급되는 데이터 전압(Vd)을 화소 전극(도시하지 않음)에 제공한다. 화소 전극에 제공되는 데이터 전압(즉, 화소전압(Vp)과 공통 전극(도시하지 않음)에 인가되는 공통 전압(Vcom)의 차이에 해당하는 전계가 액정(도 1a에서는 등가적으로 액정 커패시터(Cl)로 나타냄)에 인가되며, 액정은 인가되는 전계의 세기에 대응하여 빛의 투과율을 조절한다. 또한, 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Cl)에 제공되는 화소 전압을 다음 데이터 전압(Vd)이 공급될 때까지 유지시킴으로써 소정 시간 동안 빛이 투과하도록 한다.The TFT 10 provides the pixel electrode (not shown) with the data voltage Vd supplied from the data line Dm in response to the scan signal from the scan line Sn. An electric field corresponding to the difference between the data voltage provided to the pixel electrode (that is, the pixel voltage Vp and the common voltage Vcom applied to the common electrode (not shown) is equivalent to that of the liquid crystal capacitor (FIG. 1A). The liquid crystal adjusts the transmittance of light in response to the intensity of the applied electric field, and the storage capacitor Cst converts the pixel voltage provided to the liquid crystal capacitor Cl to the next data voltage Vd. The light is transmitted for a predetermined time by maintaining it until it is supplied.

일반적으로, LCD는 컬러 이미지를 표시하는 방식에 따라 컬러필터 방식과 필드순차 구동 방식의 2가지 방식으로 나눌 수 있다.In general, the LCD may be divided into two methods, a color filter method and a field sequential driving method, according to a method of displaying a color image.

컬러필터 방식의 LCD는 패널의 상부 기판에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 3원색으로 이루어진 컬러 필터층을 형성하고, 이 컬러 필터층에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표시한다. 그러나, 컬러필터 방식의 LCD는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각 영역에 대응되는 단위 화소가 필요하므로 흑백을 표시하는 경우보다 3배 많은 화소가 필요하게 된다. 따라서, 고해상도의 화상을 얻기 위해서는 LCD 패널의 정교한 제조기술이 요구된다. 또한, 컬러필터 방식의 LCD에서는 상부 기판에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터를 각각 형성해야 하기 때문에 제조상의 번거로움이 있으며, 컬러필터 자체의 광투과율을 향상시켜야 하는 문제점이 있다.A color filter type LCD forms a color filter layer consisting of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) on an upper substrate of a panel, and adjusts the amount of light transmitted through the color filter layer to achieve a desired image. Is displayed. However, a color filter LCD requires unit pixels corresponding to each of red (R), green (G), and blue (B) regions, and thus requires three times as many pixels as those for displaying black and white. Therefore, in order to obtain high resolution images, sophisticated manufacturing technology of LCD panels is required. In addition, in the color filter type LCD, red (R), green (G), and blue (B) color filters must be formed on the upper substrate, which is cumbersome in manufacturing, and the light transmittance of the color filter itself must be improved. There is a problem.

필드순차 구동 방식의 LCD는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각 색의 독립된 광원을 순차 주기적으로 점등하고, 그 점등 주기마다 각 화소에 화소 전압(Vp)을 공급함으로써 컬러 화상을 표시한다. 즉, 필드순차 구동 방식의 LCD는 하나의 화소를 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소로 분할하지 않고, 하나의 화소에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각각의 백라이트로부터 공급되는 3원색의 광을 시분할적으로 순차 표시함으로써, 눈의 잔상 효과를 이용하여 컬러 화상을 표시한다.Field-sequential driving LCDs periodically turn on independent light sources of red (R), green (G), and blue (B) colors sequentially, and supply a pixel voltage (Vp) to each pixel at each lighting cycle. Is displayed. That is, the field-sequential driving LCD does not divide one pixel into unit pixels of red (R), green (G), and blue (B), and red (R), green (G), and blue colors in one pixel. (B) By time-divisionally displaying the light of three primary colors supplied from each backlight, a color image is displayed using the afterimage effect of an eye.

이러한 필드순차 구동방식은 아날로그 구동방식과 디지털 구동방식으로 구분할 수 있다.The field sequential driving method can be classified into an analog driving method and a digital driving method.

아날로그 구동방식은 표시하고자 하는 계조 수에 대응하는 다수의 계조 전압을 설정하고, 상기 계조 전압 중 계조 데이터에 상응하는 하나의 계조 전압을 선택하여 선택된 계조 전압으로 액정 패널을 구동함으로써, 인가된 계조 전압에 대응하는 투과 광량으로 계조 표시를 행한다.The analog driving method sets a plurality of gray voltages corresponding to the number of gray levels to be displayed, selects one gray voltage corresponding to gray data among the gray voltages, and drives the liquid crystal panel with the selected gray voltage, thereby applying the applied gray voltage. Gradation display is performed with the amount of transmitted light corresponding to.

또한, 디지털 구동방식은 액정에 인가되는 구동전압을 일정하게 하고, 전압인가시간을 제어하여 계조표시를 수행한다. 이러한 디지털 구동방식에 따르면, 구동전압을 일정하게 유지하고 전압 인가상태 및 전압 비인가 상태를 타이밍적으로 제어하여 액정에 투과되는 누적 광량을 조절함으로써 계조를 표시한다.In addition, the digital driving method makes the driving voltage applied to the liquid crystal constant and controls the voltage application time to perform gradation display. According to such a digital driving method, gray scales are displayed by adjusting a cumulative amount of light transmitted through a liquid crystal by maintaining a constant driving voltage and controlling a voltage application state and a voltage non-application state in a timing manner.

도 1b는 종래의 아날로그 구동방식의 액정 표시장치에 따른 구동전압 및 투과 광량을 나타내는 도면이다. FIG. 1B is a diagram illustrating a driving voltage and a transmitted light amount according to a conventional LCD driving apparatus.

도 1b에서, 구동전압은 액정에 인가되는 전압을 의미하며 광투과율(optical transmittance)은 액정에 광이 인가될 경우, 인가된 광에 대한 투과비율을 의미한 다. 즉, 광투과율이란 액정이 광을 투과시킬 수 있는 비틀림 정도를 의미한다. In FIG. 1B, a driving voltage means a voltage applied to a liquid crystal and an optical transmittance means a transmission ratio with respect to the applied light when light is applied to the liquid crystal. That is, the light transmittance refers to the degree of twist that the liquid crystal can transmit light.

도 1b를 참조하면, R 컬러를 표시하기 위한 R 필드구간(Tr)에서, V11 레벨의 구동전압이 액정에 인가되어 V11 레벨의 구동전압에 상응하는 광이 액정을 투과한다. G 컬러를 표시하기 위한 G 필드구간(Tg)에서는 V12 레벨의 구동전압이 인가되어 V12 레벨의 구동전압에 상응하는 광이 액정을 투과한다. 그리고, B 컬러를 표시하기 위한 B 필드구간(Tb)에서, V13 레벨의 구동전압이 인가되어 V13 레벨의 구동 전압에 상응하는 광투과량이 얻어진다. 따라서, Tr, Tg, Tb 필드구간에서 투과된 각각 R, G, B 광의 합에 의해 원하는 컬러 이미지가 디스플레이된다. Referring to FIG. 1B, in the R field section Tr for displaying the R color, a driving voltage of the V11 level is applied to the liquid crystal so that light corresponding to the driving voltage of the V11 level passes through the liquid crystal. In the G field section Tg for displaying the G color, a driving voltage of the V12 level is applied so that light corresponding to the driving voltage of the V12 level passes through the liquid crystal. Then, in the B field section Tb for displaying the B color, a driving voltage of the V13 level is applied to obtain a light transmittance corresponding to the driving voltage of the V13 level. Thus, the desired color image is displayed by the sum of the R, G, and B light transmitted through the Tr, Tg, and Tb field sections, respectively.

한편, 디지털 구동방식은 액정에 인가되는 구동전압을 일정하게 하고, 전압인가시간을 제어하여 계조표시를 수행한다. 이러한 디지털 구동방식에 따르면, 구동전압을 일정하게 유지하고 전압 인가상태 및 전압 비인가 상태를 타이밍적으로 제어하여 액정에 투과되는 누적 광량을 조절함으로써 계조를 표시한다. On the other hand, the digital driving method makes the driving voltage applied to the liquid crystal constant and controls the voltage application time to perform gradation display. According to such a digital driving method, gray scales are displayed by adjusting a cumulative amount of light transmitted through a liquid crystal by maintaining a constant driving voltage and controlling a voltage application state and a voltage non-application state in a timing manner.

도 1c는 종래의 디지털 구동방식의 액정 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도를 도시한 것으로서, 소정 비트의 구동 데이터에 따른 구동전압의 파형과 그에 따라 액정의 광투과율을 도시한 것이다.FIG. 1C is a waveform diagram illustrating a conventional method of driving a liquid crystal display device of a digital driving method. The waveform diagram of the driving voltage according to the driving data of a predetermined bit and the light transmittance of the liquid crystal is accordingly shown.

도 1c를 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.Referring to FIG. 1C, grayscale waveform data corresponding to each grayscale is provided as a digital signal of a predetermined bit, for example, 7bit, and a grayscale waveform corresponding to the 7bit data is applied to the liquid crystal. Then, the light transmittance of the liquid crystal is determined according to the applied gradation waveform to perform gradation display.

한편, 전술한 필드순차 구동방식 LCD(FS-LCD)는 한 프레임을 R 필드, G 필드 및 B 필드로 나누어 구동하기 때문에 컬러필터 방식의 LCD 보다 액정이 높은 응답속도를 가져야 한다. 그러나, 온도가 낮을수록 액정의 응답속도가 저하되기 때문에, 저온 환경에 자주 노출되는 휴대용 기기(예를 들어, 휴대폰) 등에 필드순차 구동방식 LCD를 사용하는 경우, 액정의 응답속도가 현저히 저하되어 색재현율이 낮아지는 문제점이 있었다. 따라서, 기존의 FS-LCD에서 온도에 따라 변화하는 응답특성(투과 특성)을 보상하기 위하여 액정 패널의 온도 또는 주위온도의 측정을 통해 간접적으로 액정의 응답특성을 측정하였다.On the other hand, since the above-described field sequential driving LCD (FS-LCD) is driven by dividing one frame into an R field, a G field, and a B field, the liquid crystal should have a higher response speed than the color filter type LCD. However, the lower the temperature, the lower the response speed of the liquid crystal. Therefore, when a field sequential driving LCD is used in a portable device (for example, a mobile phone) frequently exposed to a low temperature environment, the response speed of the liquid crystal is remarkably lowered. There was a problem that the recall is low. Therefore, in order to compensate the response characteristics (transmission characteristics) that change with temperature in the conventional FS-LCD, the response characteristics of the liquid crystals were indirectly measured by measuring the temperature or the ambient temperature of the liquid crystal panel.

도 2는 종래의 액정 표시장치를 나타내는 도면으로서, 온도센서(900)를 이용하여, FS-LCD 패널(100)의 온도를 측정하고, 이에 따라 응답특성을 측정하였다. 즉, 기존의 FS-LCD 패널(100)에서는 온도에 따른 패널의 응답속도 변화를 보상하기 위하여 온도센서(900)를 이용하여 온도를 측정한 후, 그 온도를 이용하여 상기 FS-LCD 패널(100)의 응답속도를 간접적으로 추정하였다. 상기 액정 표시장치의 각 구성요소에 대해서는 본 발명에서 구체적으로 후술하기로 한다.FIG. 2 is a diagram illustrating a conventional liquid crystal display device. The temperature of the FS-LCD panel 100 is measured using a temperature sensor 900, and thus response characteristics are measured. That is, in the conventional FS-LCD panel 100 to measure the temperature using the temperature sensor 900 to compensate for the change in the response speed of the panel according to the temperature, the FS-LCD panel 100 by using the temperature ) Was estimated indirectly. Each component of the liquid crystal display will be described in detail later in the present invention.

그러나, 종래의 온도센서를 이용한 응답속도 측정 방법에서, 패널의 응답속도와 온도 사이에는 명확한 관계가 존재하지 않고, 특히, FS-LCD는 온도에 따른 응답특성의 변화가 매우 비선형적이므로, 온도를 측정하여 정확한 응답특성을 측정하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 온도센서를 이용하여 측정한 온도와 액정 패널의 실제 온도 사이에는 오차가 존재하기 때문에, 기존의 온도센서를 이용하는 경우, 액정 패널의 응답속도를 추정하고, 이를 보상하는데 한계가 있다는 문제점이 있다. However, in the conventional method for measuring the response speed using a temperature sensor, there is no clear relationship between the response speed of the panel and the temperature, and in particular, in the FS-LCD, since the change of the response characteristic with temperature is very nonlinear, the temperature is measured. There is a problem that it is difficult to measure the accurate response characteristics. In addition, since there is an error between the temperature measured by using the temperature sensor and the actual temperature of the liquid crystal panel, there is a problem that there is a limit in estimating the response speed of the liquid crystal panel and compensating for it when using the existing temperature sensor. .

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 액정의 광투과량을 측정하는 수광소자를 배치하여 온도변화에 따른 응답특성을 직접 측정하고, 이에 따른 응답특성에 따라 구동 주파수 및 리셋 시간을 변경함으로써, 저온에서 안정적으로 동작할 수 있는 필드순차 구동 방식의 액정 표시장치 및 그 구동방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to arrange a light receiving element for measuring the light transmittance of the liquid crystal to directly measure the response characteristics according to the temperature change, by changing the driving frequency and reset time according to the response characteristics, To provide a liquid crystal display and a driving method of the field-sequential driving method that can operate stably in the.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 액정 표시장치 구동 방법은,As a means for achieving the above object, the liquid crystal display driving method according to the present invention,

a) 광원으로부터 구동 중인 액정을 통과하는 광투과량을 수광소자를 사용하여 직접 측정하는 단계;a) directly measuring the amount of light passing through the liquid crystal being driven from the light source using a light receiving element;

b) 상기 수광소자를 사용하여 측정된 광투과량을 디지털 신호로 변환하는 단계;b) converting the light transmittance measured using the light receiving element into a digital signal;

c) 상기 디지털 신호에 대응하는 상기 액정의 응답속도를 계산하는 단계;c) calculating a response speed of the liquid crystal corresponding to the digital signal;

d) 상기 응답속도에 대응하는 구동조건을 설정하는 단계; 및d) setting a driving condition corresponding to the response speed; And

e) 상기 응답속도에 대응하는 구동조건에 따라 상기 액정을 재구동시키는 단계e) driving the liquid crystal according to a driving condition corresponding to the response speed

를 포함하는 특징이 있다.There is a feature that includes.

여기서, 상기 구동조건은 구동 주파수 또는 리셋 시간이며, 상기 구동 주파수 또는 리셋 시간은 상기 액정의 응답특성별로 상기 룩업테이블에 기설정되어 있는 값으로, 상기 액정의 응답특성에 따라 변경되는 것을 특징으로 한다.Here, the driving condition is a driving frequency or a reset time, and the driving frequency or reset time is a value preset in the lookup table for each response characteristic of the liquid crystal, and is changed according to the response characteristic of the liquid crystal. .

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 액정 표시장치는, In addition, as another means for achieving the above object, the liquid crystal display device according to the present invention,

액정을 구비하며, 상부 기판 및 하부 기판을 가지는 액정 패널;A liquid crystal panel having a liquid crystal and having an upper substrate and a lower substrate;

상기 액정 패널에 배치된 각각의 화소로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 광을 순차적으로 출력하는 적어도 3개 이상의 광원;At least three light sources sequentially outputting red (R), green (G), and blue (B) light to each pixel disposed in the liquid crystal panel;

상기 광원의 발광을 제어하기 위한 광원 제어부; 및A light source controller for controlling light emission of the light source; And

상기 광원으로부터 액정을 통과하는 광투과량을 직접 측정하여 이에 따른 액정의 응답속도를 구하고, 상기 응답속도에 대응하는 구동조건을 설정하는 광투과량 측정부The light transmittance measuring unit which directly measures the light transmittance passing through the liquid crystal from the light source, obtains the response speed of the liquid crystal, and sets the driving conditions corresponding to the response speed.

를 포함하는 특징이 있다.There is a feature that includes.

본 발명에 따르면, 온도를 통한 간접적인 응답특성을 측정하는 것이 아니라, 액정의 광투과량을 측정하는 수광소자를 배치하여 온도변화에 따른 응답특성을 직접 측정하고, 리셋 시간 및 구동 주파수(프레임 주파수)와 같은 구동조건을 패널의 응답특성에 따라 최적으로 설정함으로써, FS-LCD의 저온 특성을 크게 향상시킬 수 있다.According to the present invention, rather than measuring the indirect response characteristics through the temperature, by placing a light receiving element for measuring the light transmittance of the liquid crystal to directly measure the response characteristics according to the temperature change, reset time and drive frequency (frame frequency) By optimally setting the driving conditions such as the response characteristics of the panel, the low temperature characteristics of the FS-LCD can be greatly improved.

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. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부 분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.

이하에서 설명하는 "리셋"이란 LCD에 있는 액정 물질을 빛을 투과시키지 못하는 블랙상태로 하기 위해 전압(또는 파형)을 인가하는 것을 의미한다. 그리고, '광투과율"이란 액정에 일정한 광이 인가되었다고 가정할 경우, 인가된 광에 대한 투과된 광의 비율을 의미하며, '광투과량'은 액정에 실제 광이 인가되어, 액정을 투과한 광의 양을 의미한다.The term "reset" described below means applying a voltage (or waveform) to make the liquid crystal material in the LCD black, which cannot transmit light. In addition, "light transmittance" refers to a ratio of transmitted light to applied light when a certain light is applied to the liquid crystal, and 'light transmittance' is the amount of light transmitted through the liquid crystal by the actual light is applied to the liquid crystal. Means.

한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치(LCD)를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a liquid crystal display (LCD) according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치는 액정 패널(100), 주사 구동부(300), 데이터 구동부(400), 계조전압 발생부(500), 타이밍 제어기(600), 적어도 3개 이상의 광원들(800R, 800G, 800B), 광원 제어부(700) 및 광투과량 측정부(1000)를 구비한다. 여기서, 상기 광원(800R, 800G, 800B)은 상기 액정 패널(100)의 백라이트용 발광 다이오드(LED)를 사용한다.Referring to FIG. 3, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention may include a liquid crystal panel 100, a scan driver 300, a data driver 400, a gray voltage generator 500, a timing controller 600, and at least Three or more light sources 800R, 800G, and 800B, a light source controller 700, and a light transmittance measuring unit 1000 are provided. Here, the light sources 800R, 800G, and 800B use a light emitting diode (LED) for backlight of the liquid crystal panel 100.

상기 액정 패널(100)은 주사선(S)과 데이터선(D)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 화소(120)를 구비한다.The liquid crystal panel 100 includes a plurality of pixels 120 arranged in a matrix at the intersection of the scan line S and the data line D. FIG.

상기 타이밍 제어기(600)는 외부 또는 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 계조 데이터신호(R, G, B DATA), 수평동기신호(Hsync) 및 수직동기신호(Vsync)를 입력받아, 주사 구동부(300)를 제어하기 위한 주사 제어신호(Sg), 데이터 구동부(400)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(Sd) 및 광원 제어부(700)를 제어하기 위한 광원 제어신호(Sb)를 공급한다. 그리고, 타이밍 제어기(600)는 계조 데이터신호 (R, G, B DATA)를 계조전압 발생부(500)로 공급한다.The timing controller 600 receives the gray level data signals R, G, and B data, the horizontal synchronization signal Hsync, and the vertical synchronization signal Vsync from an external or graphic controller (not shown), and scan scan unit 300. ), A scan control signal Sg for controlling the control panel, a data control signal Sd for controlling the data driver 400, and a light source control signal Sb for controlling the light source controller 700. The timing controller 600 supplies the gray scale data signals R, G, and B data to the gray voltage generator 500.

상기 주사 구동부(300)는 타이밍 제어기(600)로부터 공급되는 주사 제어신호(Sg)에 응답하여 주사신호를 주사선(S)에 순차적으로 공급하여 데이터전압(Vd)이 공급될 수평라인을 선택한다.The scan driver 300 selects a horizontal line to which the data voltage Vd is supplied by sequentially supplying a scan signal to the scan line S in response to the scan control signal Sg supplied from the timing controller 600.

상기 계조전압 발생부(500)는 계조 데이터신호(R, G, B DATA)에 대응되는 계조전압(데이터전압(Vd))을 생성하고, 생성된 데이터전압(Vd)을 데이터 구동부(400)로 공급한다. 데이터 구동부(400)는 데이터 제어신호(Sd)에 의해 제어되면서 데이터전압(Vd)을 데이터선(D)으로 공급한다.The gray voltage generator 500 generates a gray voltage (data voltage Vd) corresponding to the gray data signals R, G, and B DATA, and converts the generated data voltage Vd to the data driver 400. Supply. The data driver 400 supplies the data voltage Vd to the data line D while being controlled by the data control signal Sd.

상기 광원 제어부(700)는 광원 제어신호(Sb)에 응답하여 적색 광원(800R), 녹색 광원(800G) 및 청색 광원(800B)이 한 프레임의 서로 다른 기간에 발광될 수 있도록 광원들(800R, 800G, 800B)을 제어한다. 이때, 상기 광원들(800R, 800G, 800B)에게 색을 표현하는 구동전류(IR, IG, IB)가 공급된다.The light source controller 700 may emit the light sources 800R, the green light sources 800R, the blue light sources 800G, and the blue light sources 800B in different periods of one frame in response to the light source control signal Sb. 800G, 800B). In this case, driving currents I R , I G , and I B expressing color are supplied to the light sources 800R, 800G, and 800B.

상기 광투과량 측정부(1000)는 상기 액정 또는 액정 패널(100)의 광투과량을 직접 측정하여 이에 따른 액정(100)의 응답속도를 구하고, 상기 응답속도에 대응하는 구동조건을 설정하게 된다.The light transmittance measuring unit 1000 directly measures the light transmittance of the liquid crystal or the liquid crystal panel 100 to obtain a response speed of the liquid crystal 100, and sets driving conditions corresponding to the response speed.

여기서, 상기 구동조건은 구동 주파수(프레임 주파수) 또는 리셋 시간으로서, 상기 구동 주파수 또는 리셋 시간은 상기 액정(100)의 응답특성별로 상기 룩업테이블(LUT)에 기설정되어 있는 값으로, 상기 액정(100)의 응답특성에 따라 변경된다. 여기서, 상기 액정(100)의 응답속도는 상기 디지털 신호에 선형적으로 비례하 는 값이지만, 이에 국한되는 것은 아니다.Here, the driving condition is a driving frequency (frame frequency) or a reset time, and the driving frequency or reset time is a value preset in the lookup table (LUT) for each response characteristic of the liquid crystal 100. It is changed according to the response characteristic of 100). Here, the response speed of the liquid crystal 100 is a value linearly proportional to the digital signal, but is not limited thereto.

한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 광투과량 측정부의 세부 구성도이다.4 is a detailed configuration diagram of a light transmittance measuring unit of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 광투과량 측정부(1000)는 상기 광원을 통해 상기 FS-LCD(100)를 통과하는 광투과량을 측정하기 위한 수광소자(1100), 상기 수광소자(1100)에서 측정된 광투과량을 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(1200), 및 상기 디지털 변환된 광투과량에 따라 상기 FS-LCD(100)의 응답속도를 구하고, 상기 응답속도에 대응하는 구동조건을 설정하는 제어부(1300)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the light transmittance measuring unit 1000 is measured by the light receiving element 1100 and the light receiving element 1100 for measuring the light transmittance passing through the FS-LCD 100 through the light source. An analog / digital converter 1200 for converting light transmission amount into a digital signal, and a controller for obtaining a response speed of the FS-LCD 100 according to the digitally converted light transmission amount, and setting a driving condition corresponding to the response speed. 1300.

따라서, 상기 제어부(1300)는 FS-LCD의 광투과율을 수광소자(1100)를 이용하여 직접 측정하고, 이에 따른 응답속도를 계산하여 FS-LCD(100)의 정확한 응답속도를 측정함으로써, 이후, 상기 응답속도에 대응하는 구동조건을 설정하고, 상기 구동조건, 예를 들어, 구동 주파수 또는 리셋 시간을 LCD 구동부(400a)에 인가함으로써, 상기 FS-LCD(100)는 저온 특성이 개선된 상태로 재구동될 수 있다.Therefore, the controller 1300 directly measures the light transmittance of the FS-LCD using the light-receiving element 1100, calculates the response speed accordingly, and then measures the accurate response speed of the FS-LCD 100, By setting a driving condition corresponding to the response speed and applying the driving condition, for example, a driving frequency or a reset time to the LCD driver 400a, the FS-LCD 100 is in a state where the low temperature characteristic is improved. Can be restarted.

본 발명의 실시예는 상기 수광소자(1100)를 사용하여 액정의 정확한 응답속도를 계산하고, 또한 측정한 응답속도를 이용하여, FS-LCD 액정 패널(100)에 인가되는 구동 주파수 및 리셋 시간을 최적으로 설정함으로써, 액정의 응답특성을 개선하게 된다. 따라서, 액정 패널(100)에 포함된 액정이 저온에서 소정 이상의 응답속도를 유지하기 때문에 LCD의 신뢰성을 확보할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, an accurate response speed of the liquid crystal is calculated using the light receiving element 1100, and a driving frequency and reset time applied to the FS-LCD liquid crystal panel 100 are measured using the measured response speed. By setting it optimally, the response characteristic of liquid crystal is improved. Therefore, since the liquid crystal contained in the liquid crystal panel 100 maintains a response speed higher than or equal to a predetermined temperature at low temperature, reliability of the LCD may be secured.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동 방법을 나타내는 동작흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동 방법은, 먼저, FS-LCD(100)가 구동되는 경우(501), 광투과량 측정부(1000) 내의 수광소자(1100)를 사용하여 상기 FS-LCD(100)의 광투과량을 직접 측정한다(S502).Referring to FIG. 5, in the driving method of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, first, when the FS-LCD 100 is driven 501, the light receiving element 1100 in the light transmittance measuring unit 1000 is used. Using directly measure the light transmittance of the FS-LCD (100) (S502).

다음으로, 상기 광투과량 측정부(1000) 내의 A/D 변환기(1200)가 아날로그 신호인 상기 광투과량을 디지털 신호로 변환한다(S503).Next, the A / D converter 1200 in the light transmittance measuring unit 1000 converts the light transmittance, which is an analog signal, into a digital signal (S503).

다음으로, 상기 광투과량 측정부(1000) 내의 제어부(1300)가 상기 변환된 디지털 신호에 대응하는 FS-LCD(100)의 응답 속도를 계산한다(S504).Next, the control unit 1300 in the light transmittance measuring unit 1000 calculates a response speed of the FS-LCD 100 corresponding to the converted digital signal (S504).

이후, 상기 FS-LCD(100)의 응답특성에 대응하는 구동조건, 예를 들어, 구동 주파수 및 리셋 시간을 설정한다(S505). 이때, 상기 구동 주파수 및 리셋 시간은 기설정된 룩업테이블로부터 가져오게 된다. 여기서, 계조 전압의 구체적인 설정 방법으로서, 상기 룩업 테이블(LUT)을 이용하는 것은 본 발명의 기술분야에 속하는 당업자에게 자명하므로, 상세한 설명은 생략한다.Thereafter, a driving condition corresponding to the response characteristic of the FS-LCD 100 is set, for example, a driving frequency and a reset time (S505). In this case, the driving frequency and the reset time are taken from a preset lookup table. Here, it is apparent to those skilled in the art that the look-up table LUT is used as a specific method of setting the gray voltage, and thus, detailed description thereof will be omitted.

다음으로, 상기 구동 주파수 및 리셋 시간에 따라 FS-LCD(100)를 재구동시킨다. 즉, 상기 룩업테이블(LUT)로부터 가져온 변경된 구동 주파수 및 리셋 시간에 따라 FS-LCD(100)를 재구동시킨다.Next, the FS-LCD 100 is driven again according to the driving frequency and the reset time. That is, the FS-LCD 100 is driven again according to the changed driving frequency and reset time taken from the lookup table LUT.

이후, 기설정된 설정조건을 만족하는지 확인하고(S507), 만일, 상기 설정조건을 만족하지 않는 경우, 전술한 S501 단계 내지 S506 단계를 반복하여 수행한다. 여기서, 상기 설정조건은 상기 수광소자(1100)가 광투과량을 측정한 횟수일 수 있고, 상기 S501 단계 내지 S506 단계를 반복함으로써 보다 정확한 액정의 응답특성을 구할 수 있고, 이에 따라 상기 FS-LCD(100)를 재구동할 수 있게 된다.Thereafter, it is checked whether the preset setting condition is satisfied (S507). If the setting condition is not satisfied, the above-described steps S501 to S506 are repeated. Here, the setting condition may be the number of times that the light receiving element 1100 measures the light transmission amount, and by repeating steps S501 to S506, a more accurate response characteristic of the liquid crystal may be obtained. Accordingly, the FS-LCD ( 100) can be restarted.

결국, 본 발명의 실시예는 수광소자를 이용하여 온도에 따라 변화하는 액정의 응답특성을 직접 측정할 수 있고, 이에 따라 액정의 실제 응답특성에 최적인 값으로 리셋 시간과 구동 주파수를 설정함으로써, 온도에 따라 변하는 액정의 응답특성을 크게 개선할 수 있다.As a result, the embodiment of the present invention can directly measure the response characteristics of the liquid crystals varying with temperature by using the light receiving element, and accordingly, by setting the reset time and the driving frequency to the optimum values for the actual response characteristics of the liquid crystals, The response characteristic of the liquid crystal which changes with temperature can be improved significantly.

이상에서 본 발명의 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.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

예를 들어, 위에서 설명한 본 발명의 실시예에서는 필드순차 구동방식의 LCD를 예로서 설명하였지만 필드순차 구동방식 LCD 이외의 다양한 LCD에도 적용될 수 있다.For example, in the above-described embodiment of the present invention, the LCD of the field sequential driving method has been described as an example, but may be applied to various LCDs other than the field sequential driving LCD.

본 발명에 따르면 액정의 광투과량을 측정하는 수광소자를 배치하여 온도변화에 따른 응답특성을 직접 측정하고, 리셋 시간 및 구동 주파수와 같은 구동조건을 패널의 응답특성에 따라 최적으로 설정함으로써, 액정의 저온 특성을 크게 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by placing a light-receiving element for measuring the light transmittance of the liquid crystal to directly measure the response characteristics according to the temperature change, and by setting the driving conditions such as reset time and driving frequency optimally according to the response characteristics of the panel, It is possible to greatly improve the low temperature characteristics.

Claims (10)

액정 표시장치의 구동 방법에 있어서,In the driving method of a liquid crystal display device, a) 광원으로부터 구동 중인 액정을 통과하는 광투과량을 수광소자를 사용하여 직접 측정하는 단계;a) directly measuring the amount of light passing through the liquid crystal being driven from the light source using a light receiving element; b) 상기 수광소자를 사용하여 측정된 광투과량을 디지털 신호로 변환하는 단계;b) converting the light transmittance measured using the light receiving element into a digital signal; c) 상기 디지털 신호에 대응하는 상기 액정의 응답속도를 계산하는 단계;c) calculating a response speed of the liquid crystal corresponding to the digital signal; d) 상기 응답속도에 대응하는 구동조건을 설정하는 단계; 및d) setting a driving condition corresponding to the response speed; And e) 상기 응답속도에 대응하는 구동조건에 따라 상기 액정을 재구동시키는 단계e) driving the liquid crystal according to a driving condition corresponding to the response speed 를 포함하는 액정 표시장치 구동 방법.Liquid crystal display driving method comprising a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 구동조건은 구동 주파수 또는 리셋 시간인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치 구동 방법.And the driving condition is a driving frequency or a reset time. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 구동 주파수 또는 리셋 시간은 상기 액정의 응답특성별로 상기 룩업테이블에 기설정되어 있는 값으로, 상기 액정의 응답특성에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치 구동 방법.The driving frequency or the reset time is a value preset in the lookup table for each response characteristic of the liquid crystal and is changed according to the response characteristic of the liquid crystal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광투과율을 정확하게 측정하도록 상기 a) 내지 e) 단계를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치 구동 방법.And repeating steps a) to e) to accurately measure the light transmittance. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 c) 단계의 액정의 응답속도는 상기 디지털 신호에 선형적으로 비례하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치 구동 방법.The response speed of the liquid crystal of step c) is linearly proportional to the digital signal. 액정을 구비하며, 상부 기판 및 하부 기판을 가지는 액정 패널;A liquid crystal panel having a liquid crystal and having an upper substrate and a lower substrate; 상기 액정 패널에 배치된 각각의 화소로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 광을 순차적으로 출력하는 적어도 3개 이상의 광원;At least three light sources sequentially outputting red (R), green (G), and blue (B) light to each pixel disposed in the liquid crystal panel; 상기 광원의 발광을 제어하기 위한 광원 제어부; 및A light source controller for controlling light emission of the light source; And 상기 광원으로부터 액정을 통과하는 광투과량을 직접 측정하여 이에 따른 액정의 응답속도를 구하고, 상기 응답속도에 대응하는 구동조건을 설정하는 광투과량 측정부The light transmittance measuring unit which directly measures the light transmittance passing through the liquid crystal from the light source to obtain a response speed of the liquid crystal, and sets a driving condition corresponding to the response speed. 를 포함하는 액정 표시장치.Liquid crystal display comprising a. 제6항에 있어서, 상기 광투과량 측정부는,According to claim 6, The light transmittance measuring unit, 상기 광원을 통해 상기 액정을 통과하는 광투과량을 측정하기 위한 수광소자;A light receiving element for measuring a light transmission amount passing through the liquid crystal through the light source; 상기 수광소자에서 측정된 광투과량을 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기; 및An analog / digital converter for converting the light transmittance measured by the light receiving element into a digital signal; And 상기 디지털 변환된 광투과량에 따라 상기 액정의 응답속도를 구하고, 상기 응답속도에 대응하는 구동조건을 설정하는 제어부A control unit for obtaining a response speed of the liquid crystal according to the digitally converted light transmission amount and setting a driving condition corresponding to the response speed 를 포함하는 액정 표시장치.Liquid crystal display comprising a. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 구동조건은 구동 주파수 또는 리셋 시간인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.And the driving condition is a driving frequency or a reset time. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 구동 주파수 또는 리셋 시간은 상기 액정의 응답특성별로 상기 룩업테이블에 기설정되어 있는 값으로, 상기 액정의 응답특성에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The driving frequency or the reset time is a value preset in the lookup table for each response characteristic of the liquid crystal, and is changed according to the response characteristic of the liquid crystal. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 액정의 응답속도는 상기 디지털 신호에 선형적으로 비례하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The response speed of the liquid crystal is linearly proportional to the digital signal.
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