KR100755565B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 각 서브 프레임의 기간을 조절함으로써, LED 효율을 높일 수 있는 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명은, 한 프레임을 다수의 서브 프레임으로 나누고 상기 각 서브 프레임을 어드레싱 기간, 웨이팅 기간, 발광 기간으로 순차구분되어 동작하는 액정표시장치에 있어서, 제 1 광을 발광하는 제 1 발광 다이오드 그룹; 제 2 광을 발광하는 제 2 발광 다이오드 그룹; 제 3 광을 발광하는 제 3 발광 다이오드 그룹; 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 동작을 제어하고 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 발광 기간을 조절하기 위한 제어 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러; 상기 제어 신호의 인에이블 여부에 따라 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 동작 여부를 결정하는 멀티플렉서;로 구성되는 발광 다이오드 구동회로를 이용하여, 상기 각 서브 프레임의 발광 기간을 조절하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식에서 LED를 구동하기 위한 LED 구동회로의 회로도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동회로에 구비된 타이밍 컨트롤러의 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동회로에 구비된 타이밍 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러에서 백색의 밸런스를 맞추기 위한 발광 기간의 설정을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정장치에서 LED를 구동하기 위한 LED 구동회로의 회로도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 적색 LED 그룹 120 : 녹색 LED 그룹
130 : 청색 LED 그룹 140 : 타이밍 컨트롤러
150 : 멀티플렉서
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 각 서브 프레임의 기간을 조절함으로써, LED 효율을 높일 수 있는 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치에서 색의 구현방식은 RGB 컬러 필터(RGB Color Filter) 구동방식과 컬러 시퀀셜(Color Sequential) 구동방식 등이 있다.
RGB 컬러 필터 구동방식은 배경광원(Background Light)으로 백색광을 발광하고, 이후, 백색광이 RGB 컬러 필터를 통과함으로써, 각 컬러 필터에 해당하는 색이 구현된다. 또한, RGB 컬러 필터 구동방식은 제어 보드에서 기준 감마전압을 감마곡선에 맞게 설정을 함으로써, 액정전압을 설정한다. 여기서, 감마전압은 다수의 전압으로 구성되며, 각 계조전압은 드라이브 IC 내부의 저항 스트링(String)으로서 상세 전압을 가해 준다.
컬러 시퀀셜 구동방식은 컬러를 표현함에 있어, 적색(Red), 녹색(Green), 및 청색(Blue)의 컬러 필터를 사용하지 않고, 삼원색(적색,녹색,청색)의 광원을 순차적으로 구동시킴으로써, 사람의 눈에 의한 잔상 효과를 이용하여 컬러를 표시한다. 이를 도 1를 참조하여 상세히 살펴보면 아래와 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치를 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치는 패널(Panel) 상의 메인 프레임(Main Frame)을 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 서브 프레임(Sub-frame)으로 분리한다. 그리고, 적색 서브 프레임(R Sub-Frame)은 적색 발광 다이오드(Light Emitting Diode : 이하 "LED"라 함.)를 주 광원으로 발광하고, 녹색 서브 프레임(G Sub-Frame)은 녹색 LED를 주 광원으로 발광하며, 청색 서브 프레임(B Sub-Frame)은 청색 LED를 주 광원으로 발광한다.
다시 말해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치는 하나의 프레임(1 Frame)을 세 개의 서브 프레임(R Sub-Frame,G Sub-Frame,B Sub-Frame)으로 나눈 뒤, 각 서브 프레임에 해당하는 LED를 발하게 함으로써, 컬러 필터를 대체한다.
여기서, 각 서브 프레임(R Sub-Frame,G Sub-Frame,B Sub-Frame)은 어드레싱 기간(Ta), 웨이팅 기간(Tw), 및 발광 기간(Tf)으로 구성되며, 이를 상세히 살펴보면 아래와 같다.
어드레싱 기간(Ta)은 패널에 데이터를 로딩하는 기간으로서, 패널의 상측(또는 하측)에서부터 액정 캐패시터에 데이터 전압을 충전하는 기간이고, 웨이팅 기간(Tw)은 액정 캐패시터에 가해진 액정 전압에 따라 액정이 반응할 시간을 확보해 주는 기간이다. 그리고, 발광 기간(Tf)은 각 서브 프레임에 해당하는 광을 발하는 기간으로서, 액정의 반응 정도와 발광 기간(Tf) 사이의 면적에 비례하는 휘도를 낸다.
이와 같은 구성을 갖는 종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시 장치는 RGB 컬러 필터 방식에 비해 컬러 필터가 없어지므로, 패널의 투과율이 대폭 향상된다. 또한, 종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치는 배경광원이 컬러 필터를 통과하지 않기 때문에, 고색 재현을 할 수 있는 장점이 있다.
하지만, 종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치는 백색 밸런스를 맞출 때, LED 발광 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 이를 상세히 살펴보면 아래와 같다.
종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치는 모든 LED들이 발광, 즉, 백색을 발광할 때, 각 LED를 선택적으로 발광시키거나, 각 LED와 연결된 가변 저항을 이용하여 밝기를 조절한다.
예를 들어, 각 광원(적색,녹색,청색)은 1:1:1의 밝기 비율을 가지고, 백색의 밸런스를 맞추기 위해 2:3:1의 밝기 비율이 필요하다고 가정하면, 종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치는 아래와 같은 동작을 한다.
다시 말해, 청색이 녹색에 비해서 밝기가 강하고 시인성이 약하므로, 녹색에 비해 1/2개의 청색 LED만 사용하고, 적색이 녹색에 비해서 밝기가 강하고 시인성이 약하므로 녹색에 비해 2/3개의 적색 LED만 사용하여 백색의 밸런스를 맞출 수 있다고 가정한다. 그리고, 각 LED는 두 개씩 구비된 것으로 가정한다.
종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치는 백색의 밸런스를 맞추기 위해 녹색 LED들을 발광시키고, 청색 LED들 중 하나의 청색 LED만 발광시킨다. 그리고, 종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치는 가변 저항을 통하여 적색 LED들로 흐르는 전류의 양이 2/3가 되도록 조절한다.
이와 같이, 종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치는 백색의 밸런스를 맞추기 위해 청색 LED를 하나만 사용하고, 가변 저항을 통하여 적색 LED들로 흐르는 전류의 양을 조절한다. 즉, 종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치는 백색의 밸런스를 맞추기 위해 LED를 모두 사용하지 않는 동시에, 가변 저항을 이용하여 전류의 양을 줄인다. 따라서, 종래 기술에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치는 백색의 밸런스를 맞추는 동작에서 LED 사용 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술에 내재된 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로, 본 발명의 목적은 백색의 밸런스를 맞추는 동작에서 LED 사용 효율이 떨어지지 않는 컬러 시퀀셜 방식의 액정표시장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일면에 따라, 한 프레임을 다수의 서브 프레임으로 나누고 상기 각 서브 프레임을 어드레싱 기간, 웨이팅 기간, 발광 기간으로 순차구분되어 동작하는 액정표시장치에서, 제 1 광을 발광하는 제 1 발광 다이오드 그룹; 제 2 광을 발광하는 제 2 발광 다이오드 그룹; 제 3 광을 발광하는 제 3 발광 다이오드 그룹; 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 동작을 제어하고 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 발광 기간을 조절하기 위한 제어 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러; 상기 제어 신호의 인에이블 여부에 따라 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 동작 여부를 결정하는 멀티플렉서;로 구성되 는 발광 다이오드 구동회로를 이용하여, 상기 각 서브 프레임의 발광 기간을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 다수의 서브 프레임은, 상기 제 1 광을 주 광원으로 발광시키는 제 1 서브 프레임; 상기 제 2 광을 주 광원으로 발광시키는 제 2 서브 프레임; 및 상기 제 3 광을 주 광원으로 발광시키는 제 3 서브 프레임;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 제 1 광은 적색 광이고, 상기 제 2 광은 녹색 광이며, 상기 제 3 광은 청색 광인 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 어드레싱 기간은 상기 각 서브 프레임에 해당하는 데이터를 로딩하는 기간이고, 상기 웨이팅 기간은 상기 각 서브 프레임에 해당하는 액정의 반응 시간을 확보해주는 기간이며, 상기 발광 기간은 상기 각 서브 프레임에 해당하는 광을 발하는 기간인 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 타이밍 컨트롤러는 외부에서 인가되는 클럭 신호와 프레임 시작 신호를 수신하여 수평 카운트와 수직 카운트를 수행하는 카운터와, 상기 카운터에서 수행되는 수평 카운트와 수직 카운트를 비교하여 상기 멀티플렉서의 제어 신호로 출력하는 비교기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 타이밍 컨트롤러는 수직 카운트 동안 카운트 개수에 따라 상기 제어 신호의 펄스 폭을 결정하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹은 전원 전압 라인과 연결되어, 전원 전압을 수신하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 멀티플렉서는 상기 제어 신호가 인에이블될 경우, 상기 제 1 내지 제 3 발광 다이오드 그룹 중 하나를 접지 전압 라인과 연결하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 일면에 따라, 한 프레임을 다수의 서브 프레임으로 나누고 상기 각 서브 프레임을 어드레싱 기간, 웨이팅 기간, 발광 기간으로 순차구분되어 동작하는 액정표시장치에서, 제 1 광을 발광하는 제 1 발광 다이오드 그룹; 상기 제 1 발광 다이오드 그룹의 밝기를 조절하는 제 1 가변 저항; 제 2 광을 발광하는 제 2 발광 다이오드 그룹; 상기 제 2 발광 다이오드 그룹의 밝기를 조절하는 제 2 가변 저항; 제 3 광을 발광하는 제 3 발광 다이오드 그룹; 상기 제 3 발광 다이오드 그룹의 밝기를 조절하는 제 3 가변 저항; 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 동작을 제어하고 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 발광 기간을 조절하기 위한 제어 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러; 상기 제어 신호의 인에이블 여부에 따라 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 인에이블 여부를 결정하는 멀티플렉서;로 구성되는 발광 다이오드 구동회로를 이용하여, 상기 각 서브 프레임의 발광 기간을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 다수의 서브 프레임은, 상기 제 1 광을 주 광원으로 발광시키는 제 1 서브 프레임; 상기 제 2 광을 주 광원으로 발광시키는 제 2 서브 프레임; 및 상기 제 3 광을 주 광원으로 발광시키는 제 3 서브 프레임;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 제 1 광은 적색 광이고, 상기 제 2 광은 녹색 광이며, 상기 제 3 광은 청색 광인 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 어드레싱 기간은 상기 각 서브 프레임에 해당하는 데이터를 로딩하는 기간이고, 상기 웨이팅 기간은 상기 각 서브 프레임에 해당하는 액정의 반응 시간을 확보해주는 기간이며, 상기 발광 기간은 상기 각 서브 프레임에 해당하는 광을 발하는 기간인 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 타이밍 컨트롤러는 외부에서 인가되는 클럭 신호와 프레임 시작 신호를 수신하여 수평 카운트와 수직 카운트를 수행하는 카운터와, 상기 카운터에서 수행되는 수평 카운트와 수직 카운트를 비교하여 상기 멀티플렉서의 제어 신호로 출력하는 비교기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 타이밍 컨트롤러는 수직 카운트 동안 카운트 개수에 따라 상기 제어 신호의 펄스 폭을 결정하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹은 전원 전압 라인과 연결되어, 전원 전압을 수신하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 상기 멀티플렉서는 상기 제어 신호가 인에이블될 경우, 상기 제 1 내지 제 3 발광 다이오드 그룹 중 하나를 접지 전압 라인과 연결하는 것을 특징으로 한다.
(실시예)
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치 에서 LED를 구동하기 위한 LED 구동회로의 회로도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동회로는 적색 광을 발광하는 적색 LED 그룹(110), 녹색 광을 발광하는 녹색 LED 그룹(120), 청색 광을 발광하는 청색 LED 그룹(130), 각각의 LED 그룹(110,120,130)의 동작을 제어하고 각각의 LED 그룹(110,120,130)의 발광 시간을 조절하기 위한 제어 신호(C1,C0)를 출력하는 타이밍 컨트롤러(140), 및 제어 신호(C1,C0)에 따라 각각의 LED 그룹(110,120,130)을 선택적으로 동작시키는 멀티플렉서(150)를 포함한다.
여기서, 각각의 서브 프레임(R Sub-Frame,G Sub-Frame,B Sub-Frame)은 동일한 시간으로 설정되어 있으며, 각각의 서브 프레임마다 동일한 어드레싱 기간(Ta), 웨이팅 기간(Tw)을 가진다.
그리고, 적색 LED 그룹(110)은 직렬로 연결된 두 개의 적색 LED(111,112)를 포함하고, 녹색 LED 그룹(120)은 병렬로 연결된 두 개의 녹색 LED(121,122)를 포함하며, 청색 LED 그룹(130)은 병렬로 연결된 두 개의 청색 LED(131,132)를 포함한다. 이는, 적색 LED(111,112)가 다른 LED(121,122,131,132)에 비해 적은 전압으로 구동되므로, 두 개의 적색 LED(111,112)를 직렬로 연결하는 것이다. 참고로, 각각의 LED 그룹(110,120,130)은 두 개의 LED로만 구성되는 것이 아니며, 설계에 따라 다수의 LED를 다양하게 연결할 수 있다.
또한, 각각의 LED 그룹(110,120,130)은 전원 전압(VCC) 라인과 연결되어 전원 전압(VCC)을 수신하고, 멀티플렉서(150)는 제어 신호의 상태에 따라 LED 그룹 중 하나와 접지 전압(GND) 라인과의 연결 여부를 결정한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동회로는 제어 신호(C1,C0)의 논리레벨상태에 따라 각각의 LED(110,120,130)를 선택적으로 동작시키는데, 예를 들어 살펴보면 아래의 표와 같다.
Figure 112005058188223-pat00001
표 1을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동회로의 동작을 살펴보면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동회로는 제어신호(C1,C0)가 모두 하이레벨인 경우 적색 LED 그룹(110)을 발광시키고, 제어신호(C1)가 하이레벨이고 제어신호(C0)가 로우레벨인 경우 녹색 LED 그룹(120)을 발광시킨다. 또한, 종래 기술에 따른 LED 구동회로는 제어신호(C1)가 로우레벨이고 제어신호(C0)가 하이레벨인 경우 청색 LED 그룹(130)을 발광시키고, 제어신호(C1,C0)가 모두 로우레벨인 경우 LED 그룹(110,120,130)을 모두 발광시키지 않는다.
여기서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동회로는 모든 LED 그룹(110,120,130)이 발광, 즉, 백색을 발광할 때, 타이밍 컨트롤러(140)를 이용하여 각 LED 그룹(110,120,130)의 발광 기간을 조절하여 백색의 밸런스를 맞춘다. 이를 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동회로에 구비된 타이밍 컨트롤러(140)의 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(140)는 클럭(CLK)과 프레임 시작 신호(Sof)를 수신하여 수평 카운트(horizontal count)와 수직 카운트(vertical count)를 수행하는 카운터(141)와, 카운터(141)에서 수행되는 수평 카운트(horizontal count)와 수직 카운트(vertical count)를 비교하여 멀티플렉서(150)의 제어 신호(C1,C0)로 출력하는 비교기(142)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동회로에 구비된 타이밍 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(240)의 동작을 상세히 살펴보기로 한다.
우선, 타이밍 컨트롤러(140)는 프레임 시작 신호(Sof)가 하이레벨로 인가될 때, 수평 카운트(horizontal count)와 수직 카운트(vertical count)를 리셋한다. 그리고 나서, 타이밍 컨트롤러(140)는 프레임 시작 신호(Sof)가 로우레벨로 천이된 시점부터, 클럭 신호(CLK)의 라이징 에지에서 수평 카운트(horizontal count)를 카운팅(counting)한다. 이후, 타이밍 컨트롤러(140)는 수평 카운트(horizontal count)가 'm'이 되면, 수평 카운트(horizontal count)를 리셋한 후, 수직 카운트(vertical count)를 카운팅한다. 이때, 수평 카운트(horizontal count)가 카운팅하는 시간은 화면상의 하나의 데이터 라인을 켜는 시간, 즉, 1 수평주사시간(1H)과 동일하다.
그런 다음, 타이밍 컨트롤러(140)는 수직 카운트(vertical count) 동안 카운트 개수에 따라 제어 신호(C1,C0)의 펄스 폭을 결정하여 출력한다.
이와 같은 동작을 하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(140)는 수직 카운트(vertical count)의 개수를 각각 'Rn', 'Gn', 'Bn'으로 다르게 설정함으로써, 각 서브 프레임 시간 조절이 가능하다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(140)는 수평 카운트(horizontal count)의 리셋 동작에 의해 수직 카운트(vertical count)의 개수를 각각 'Rn', 'Gn', 'Bn'으로 다르게 설정한다. 이에 따라, 수직 카운트(vertical count)의 개수 'Rn'은 적색 서브 프레임으로 설정되고, 수직 카운트(vertical count)의 개수 'Gn'은 녹색 서브 프레임으로 설정되며, 수직 카운트(vertical count)의 개수 'Bn'은 청색 서브 프레임으로 설정된다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(140)는 수직 카운트(vertical count) 개수 'Rn', 'Gn', 및 'Bn'에서 발광 기간을 각각 설정한다. 이를 도 6을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(140)에서 백색의 밸런스를 맞추기 위한 발광 기간의 설정을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 광원을 직류전압(DC)으로 인가한 경우 각 광원(적색,녹색,청색)은 1:1:1의 밝기 비율을 가지고, 백색 밸런스를 맞추기 위해 2:3:1의 밝기 비율이 필요하다고 가정한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이밍 컨트롤러(140)는 백색의 밸런스를 맞추기 위하여, 수직 카운트(vertical count) 개수를 조절하여 각 서브 프레임의 발광 기간(Fr,Fg,Fb)을 조절한다.
이를 상세히 살펴보면, 수직 카운트(vertical count) 개수 'Rn', 즉, 적색 서브 프레임에서는 수직 카운트(vertical count) 두 개를 발광 기간(Fr)으로 설정하고, 수직 카운트(vertical count)의 개수 'Gn', 즉, 녹색 서브 프레임에서는 수직 카운트(vertical count) 세 개를 발광 기간(Fg)으로 설정한다. 그리고, 수직 카운트(vertical count) 개수 'Bn', 즉, 청색 서브 프레임에서는 수직 카운트(vertical count) 하나를 발광 기간(Fb)으로 설정한다.
이에 따라, 적색 서브 프레임에서는 청색 서브 프레임에 비해 두 배의 발광 기간(Fr)을 가지고, 녹색 서브 프레임에서는 청색 서브 프레임에 비해 세 배의 발광 기간(Fb)을 가진다. 여기서, 수직 카운트(vertical count) 개수 'Rn'에서 발광 기간은 어드레싱 기간(Ta)과 웨이팅 기간(Wa)을 모두 할당한 후, 남는 수직 카운트(vertical count)로 설정된다.
이상에서 살펴 보았듯이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 컬러 시퀀셜 방식의 액정표시장치는 타이밍 컨트롤러(140)에서 각 서브 프레임의 발광 기간(Fr,Fg,Fb)을 설정하여 멀티플렉서(150)의 제어신호(C1,C0)로 출력하게 되고, 이후, 멀티플렉서(150)에서 제어신호(C1,C0)에 따라 각 LED 그룹(110,120,130)의 밝기를 결정하게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 컬러 시퀀셜 방식의 액정표시장치는 타이밍 컨트롤러를 통하여 발광 시간을 각 광원에 적절히 분배함으로써, 화이트 밸런스를 맞추고 휘도를 높일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 컬러 시퀀셜 방식의 액정표시장치는 LED를 모두 사용하여 화이트 밸런스를 맞춤으로써, LED 사용 효율이 높아지는 효과가 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 컬러 시퀀셜 방식의 액정표시장치는 아래와 같은 수식을 통하여 화이트 밸런스를 맞출 수 있다. 여기서, 광원을 직류전압(DC)으로 인가한 경우 각 광원(적색,녹색,청색)은 1:1:1의 밝기 비율을 가지고, 백색 밸런스를 맞추기 위해 2:3:1의 밝기 비율이 필요하다고 가정하면, 각 서브 프레임의 발광 시간은 아래와 같은 수식으로 표현할 수 있다.
Tf = Fr + Fg + Fb = T - 3 * Ta - Wr - Wg - Wb
Fr = 2 * Tf / 6
Fg = 3 * Tf / 6
Fb = 1 * Tf / 6
여기서, 'Tf'는 한 프레임에서의 발광 기간을 나타내고, 'T'는 한 프레임 시간을 나타내며, 'Ta'는 각 서브 프레임에서의 어드레싱 기간을 나타낸다. 또한, 'Fr'은 적색 서브 프레임에서의 발광 기간을 나타내고, 'Fg'는 녹색 서브 프레임에서의 발광 기간을 나타내며, 'Fb'는 청색 서브 프레임에서의 발광 기간을 나타낸다. 아울러, 'Wr'은 적색 서브 프레임에서의 웨이팅 기간을 나타내고, 'Wg'는 녹색 서브 프레임에서의 웨이팅 기간을 나타내며, 'Wb'는 청색 서브 프레임에서의 웨이팅 기간을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정장치에서 LED를 구동하기 위한 LED 구동회로의 회로도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 LED 구동회로는 도 3의 LED 구동 회로와 동일한 구성에서 각 LED 그룹(210,220,230)과 멀티플렉서(270) 사이에 가변 저항(240,250,260)을 추가 연결한다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 LED 구동회로는 타이밍 컨트롤러(280)를 통하여 각 서브 프레임의 발광 기간을 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 가변 저항(240,250,260)을 통하여 각 서브 프레임의 발광 기간을 조절할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 LED 구동회로는 타이밍 컨트롤러와 가변 저항을 통하여 각 서브 프레임의 발광 기간을 조절함으로써, 백색을 더욱 정밀하게 맞출 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상기한 바와 같은 구성에 따라, 컬러 시퀀셜 구동방식의 액정표시장치에서, 백색의 밸런스를 맞추기 위해 타이밍 컨트롤러를 이용하여 각 서브 프레임의 발광 기간을 조절함으로써, LED 사용 효율을 높이는 효과가 있다.
본 발명을 특정 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (16)

  1. 한 프레임을 다수의 서브 프레임으로 나누고 상기 각 서브 프레임을 어드레싱 기간, 웨이팅 기간, 발광 기간으로 순차구분되어 동작하는 액정표시장치에 있어서,
    제 1 광을 발광하는 제 1 발광 다이오드 그룹;
    제 2 광을 발광하는 제 2 발광 다이오드 그룹;
    제 3 광을 발광하는 제 3 발광 다이오드 그룹;
    상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 동작을 제어하고 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 발광 기간을 조절하기 위한 제어 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 제어 신호의 인에이블 여부에 따라 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 동작 여부를 결정하는 멀티플렉서;로 구성되는 발광 다이오드 구동회로를 이용하여, 상기 각 서브 프레임의 발광 기간을 조절하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 서브 프레임은,
    상기 제 1 광을 주 광원으로 발광시키는 제 1 서브 프레임;
    상기 제 2 광을 주 광원으로 발광시키는 제 2 서브 프레임; 및
    상기 제 3 광을 주 광원으로 발광시키는 제 3 서브 프레임;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 광은 적색 광이고, 상기 제 2 광은 녹색 광이며, 상기 제 3 광은 청색 광인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레싱 기간은 상기 각 서브 프레임에 해당하는 데이터를 로딩하는 기간이고, 상기 웨이팅 기간은 상기 각 서브 프레임에 해당하는 액정의 반응 시간을 확보해주는 기간이며, 상기 발광 기간은 상기 각 서브 프레임에 해당하는 광을 발하는 기간인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 외부에서 인가되는 클럭 신호와 프레임 시작 신호를 수신하여 수평 카운트와 수직 카운트를 수행하는 카운터와, 상기 카운터에서 수행되는 수평 카운트와 수직 카운트를 비교하여 상기 멀티플렉서의 제어 신호로 출력하는 비교기로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 수직 카운트 동안 카운트 개수에 따라 상기 제어 신호의 펄스 폭을 결정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹은 전원 전압 라인과 연결되어, 전원 전압을 수신하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티플렉서는 상기 제어 신호가 인에이블될 경우, 상기 제 1 내지 제 3 발광 다이오드 그룹 중 하나를 접지 전압 라인과 연결하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 한 프레임을 다수의 서브 프레임으로 나누고 상기 각 서브 프레임을 어드레싱 기간, 웨이팅 기간, 발광 기간으로 순차구분되어 동작하는 액정표시장치에 있어서,
    제 1 광을 발광하는 제 1 발광 다이오드 그룹;
    상기 제 1 발광 다이오드 그룹의 밝기를 조절하는 제 1 가변 저항;
    제 2 광을 발광하는 제 2 발광 다이오드 그룹;
    상기 제 2 발광 다이오드 그룹의 밝기를 조절하는 제 2 가변 저항;
    제 3 광을 발광하는 제 3 발광 다이오드 그룹;
    상기 제 3 발광 다이오드 그룹의 밝기를 조절하는 제 3 가변 저항;
    상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 동작을 제어하고 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 발광 기간을 조절하기 위한 제어 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 제어 신호의 인에이블 여부에 따라 상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹의 인에이블 여부를 결정하는 멀티플렉서;로 구성되는 발광 다이오드 구동회로를 이용하여, 상기 각 서브 프레임의 발광 기간을 조절하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 다수의 서브 프레임은,
    상기 제 1 광을 주 광원으로 발광시키는 제 1 서브 프레임;
    상기 제 2 광을 주 광원으로 발광시키는 제 2 서브 프레임; 및
    상기 제 3 광을 주 광원으로 발광시키는 제 3 서브 프레임;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 광은 적색 광이고, 상기 제 2 광은 녹색 광이며, 상기 제 3 광은 청색 광인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 어드레싱 기간은 상기 각 서브 프레임에 해당하는 데이터를 로딩하는 기간이고, 상기 웨이팅 기간은 상기 각 서브 프레임에 해당하는 액정의 반응 시간을 확보해주는 기간이며, 상기 발광 기간은 상기 각 서브 프레임에 해당하는 광을 발하는 기간인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 외부에서 인가되는 클럭 신호와 프레임 시작 신호를 수신하여 수평 카운트와 수직 카운트를 수행하는 카운터와, 상기 카운터에서 수행되는 수평 카운트와 수직 카운트를 비교하여 상기 멀티플렉서의 제어 신호로 출력하는 비교기로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 수직 카운트 동안 카운트 개수에 따라 상기 제어 신호의 펄스 폭을 결정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 다이오드 그룹은 전원 전압 라인과 연결되어, 전원 전압을 수신하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 멀티플렉서는 상기 제어 신호가 인에이블될 경우, 상기 제 1 내지 제 3 발광 다이오드 그룹 중 하나를 접지 전압 라인과 연결하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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