KR101471150B1 - 액정표시장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

광의 혼색을 감소시킬 수 있는 액정표시장치 및 이의 구동 방법이 개시되어 있다. 액정표시장치는 하나의 프레임이 서로 다른 색을 표시하는 복수의 필드들로 시분할되어 영상을 표시한다. 액정표시장치는 액정표시패널 및 백라이트 유닛을 포함한다. 액정표시패널은 게이트 라인들 및 게이트 라인들과 교차하는 데이터 라인들을 포함한다. 백라이트 유닛은 필드 별로 서로 다른 색의 광을 발광하며, 인접한 필드와 발광 시간이 겹치지 않는 비중첩 구간 내에서 상대적으로 발광 세기가 큰 피크광을 발생한다. 이와 같이, 발광 유닛의 발광 세기 또는 발광 시간을 조절함으로써, 인접한 필드간에 발생되는 광의 혼색을 최소화시키고, 색순도를 향상시킬 수 있다.

Description

액정표시장치 및 이의 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS AND MATHOD OF DRIVING THEREOF}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 유닛들을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 타이밍을 나타낸 개념도이다.
도 4는 도 3의 구동 타이밍에 따른 발광 유닛들의 구동 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 유닛들의 구동 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 타이밍을 나타낸 개념도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 액정표시장치 110 : 타이밍 제어부
120 : 데이터 구동부 130 : 게이트 구동부
140 : 액정표시패널 150 : 백라이트 유닛
152 : 발광 유닛 154 : 발광 제어부
본 발명은 액정표시장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 프레임이 서로 다른 색을 표시하는 복수의 필드로 분할되어 영상을 표시하는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 3색의 컬러필터를 통해 백색광을 선택적으로 투과시킴으로써 컬러 영상을 표시하는 컬러필터형 액정표시장치를 포함한다.
상기 컬러필터형 액정표시장치는 인접하는 3색의 컬러필터들을 하나의 단위로 하여 표시 화소를 구성하기 때문에 실질적인 해상도가 약 1/3로 저하되며, 컬러필터의 사용으로 인해 투과율 및 색순도가 저하되는 단점을 갖는다.
이러한 단점을 해결하기 위해 시간적인 순차 구동 방식을 갖는 컬러필터리스(color filter-less : CFL) 액정표시장치가 개발된 바 있다. 즉, 기존의 공간적인 컬러필터형 액정표시장치는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 색화소를 통해 원하는 컬러를 구현하였으나, 시간적인 순차 구동 방식의 액정표시장치는 1 프레임의 구간을 서로 다른 색의 광을 순차적으로 발광하는 복수의 필드로 분할하여 원하는 컬러를 구현한다.
그러나, 서로 다른 색의 광을 몇 개의 필드로 분할하여 구동할 때, 각 필드에서 발광되는 광은 시간적으로 인접하는 양쪽의 필드에서 발광되는 광과 겹쳐지는 구간이 발생하여, 액정표시패널의 상하위치에서 혼색이 발생하며, 이로 인해 색순 도가 떨어지는 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명은 광의 혼색을 감소시켜 색순도를 향상시킬 수 있는 액정표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 액정표시장치의 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따른 액정표시장치는 하나의 프레임이 서로 다른 색을 표시하는 복수의 필드들로 시분할되어 영상을 표시한다. 상기 액정표시장치는 액정표시패널 및 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 액정표시패널은 게이트 라인들 및 상기 게이트 라인들과 교차하는 데이터 라인들을 포함한다. 상기 백라이트 유닛은 상기 필드 별로 서로 다른 색의 광을 발광하며, 인접한 상기 필드와 발광 시간이 겹치지 않는 비중첩 구간 내에서 상대적으로 발광 세기가 큰 피크광을 발생한다.
상기 백라이트 유닛은 발광 유닛들 및 상기 발광 유닛들의 발광을 제어하는 발광 제어부를 포함한다. 상기 발광 유닛들은 상기 게이트 라인들의 배열 방향을 따라 n개가 배칭되며, 1번째로부터 n번째로 갈수록 상기 필드의 시간 t1에 비하여 t1/n 시간만큼 발광이 지연되어 동일한 시간 동안 광을 발생한다. 이때, 상기 필드는 상기 발광 유닛들의 개수에 대응되는 n개의 서브 필드들로 시분할되며, 1번째 발광 유닛은 각 필드에서 n번째 서브 필드의 종료 시간에 대응하여 발광이 종료된다.
일 실시예로, 상기 발광 유닛들은 8개가 배치되며, 상기 1번째 발광 유닛은 5번째 서브 필드에서부터 8번째 서브 필드까지 발광된다. 이때, 상기 1번째 발광 유닛은 상기 8번째 서브 필드 구간에서 상기 피크광을 발생한다. 또한, 2번째 발광 유닛 내지 4번째 발광 유닛은 상기 8번째 서브 필드 구간에서 상기 피크광을 발생하며, 5번째 발광 유닛 내지 8번째 발광 유닛은 발광이 개시되는 시간에 대응되는 서브 필드 구간에서 상기 피크광을 발생한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 액정표시장치는 하나의 프레임이 서로 다른 색을 표시하는 복수의 필드들로 시분할되어 영상을 표시한다. 상기 액정표시장치는 액정표시패널 및 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 액정표시패널은 게이트 라인들 및 상기 게이트 라인들과 교차하는 데이터 라인들을 포함한다. 상기 백라이트 유닛은 상기 필드 별로 서로 다른 색의 광을 발생하며, 상기 필드들 중에서 적어도 하나의 필드에서는 다른 필드에 비하여 짧은 시간동안 발광한다.
상기 백라이트 유닛은 발광 유닛들 및 상기 발광 유닛들의 발광을 제어하는 발광 제어부를 포함한다. 상기 발광 유닛들은 상기 게이트 라인들의 배열 방향을 따라 n개가 배칭되며, 1번째로부터 n번째로 갈수록 상기 필드의 시간 t1에 비하여 t1/n 시간만큼 발광이 지연되어 동일한 시간 동안 광을 발생한다. 이때, 상기 필드는 상기 발광 유닛들의 개수에 대응되는 n개의 서브 필드들로 시분할되며, 1번째 발광 유닛은 각 필드에서 n번째 서브 필드의 종료 시간에 대응하여 발광이 종료된다.
일 실시예로, 상기 발광 유닛들은 8개가 배치되며, 상기 1번째 발광 유닛은 표시하고자하는 색의 광에 해당하는 필드에서 t1*(4/8) 시간 동안 발광되며, 나머 지 필드들 중 적어도 하나의 필드에서 t1*(3/8) 시간 동안 발광된다.
본 발명의 일 특징에 따른 액정표시장치의 구동 방법에 의하면, 액정표시패널의 게이트 라인들의 배열 방향을 따라 n개가 배치된 발광 유닛들은 각 상기 필드에 대응하여 1번째로부터 n번째로 갈수록 필드의 시간 t1에 비하여 t1/n 시간 만큼 지연되면서 동일한 시간동안 광을 발생하며, 인접한 필드와 발광 시간이 겹치지 않는 비중첩 구간 내에서 상대적으로 발광 세기가 큰 피크광을 발생한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 액정표시장치의 구동 방법에 의하면, 액정표시패널의 게이트 라인들의 배열 방향을 따라 n개가 배치된 발광 유닛들은 각 상기 필드에 대응하여 1번째로부터 n번째로 갈수록 필드의 시간 t1에 비하여 t1/n 시간 만큼 지연되어 광을 발생하며, 상기 필드들 중에서 적어도 하나의 필드에서는 다른 필드에 비하여 상대적으로 짧은 시간동안 광을 발생한다.
이러한 액정표시장치 및 이의 구동 방법에 의하면, 발광 유닛의 발광 세기 또는 발광 시간을 조절함으로써, 인접한 필드간에 발생되는 광의 혼색을 최소화시키고, 색순도를 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 블록도이며, 도 2는 도 1에 도시된 발광 유닛들을 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정표시장치(100)는 타이밍 제어부(110), 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130), 액정표시패널(140) 및 백라이트 유닛(150)를 포 함한다. 액정표시장치(100)는 하나의 프레임이 서로 다른 색을 표시하는 복수의 필드들로 시분할 구동되어 컬러 영상을 표시한다.
타이밍 제어부(110)에는 그래픽 컨트롤러 등의 외부 장치로부터 타이밍 제어신호(110a) 및 데이터 신호(110b)가 입력된다. 타이밍 제어부(110)는 타이밍 제어신호(110a)에 반응하여 액정표시장치(100)를 구동하기 위한 각종 제어신호들을 생성하여 출력한다. 예를 들어, 타이밍 제어부(110)는 데이터 구동부(120)를 제어하는 데이터 제어신호(120a), 게이트 구동부(130)를 제어하는 게이트 제어신호(130a) 및 백라이트 유닛(150)을 제어하는 백라이트 제어신호(150a)를 출력한다.
데이터 구동부(120)는 타이밍 제어부(110)로부터 입력되는 데이터 제어신호(120a)의 제어에 따라 데이터 신호(110a)를 아날로그의 데이터 전압으로 변환하여 액정표시패널(140)에 출력한다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 제어부(110)로부터 입력되는 게이트 제어신호(130a)의 제어에 따라 게이트 신호를 생성하고, 생성된 게이트 신호를 액정표시패널(140)에 출력한다.
액정표시패널(140)은 제1 기판(미도시) 및 상기 제1 기판과 결합하여 액정층(미도시)을 수용하는 제2 기판(미도시)을 포함한다. 상기 제1 기판은 게이트 라인(GL)들 및 상기 게이트 라인(GL)들과 교차하는 데이터 라인(DL)들을 포함하며, 상기 게이트 라인(GL)들과 상기 데이터 라인(DL)들에 의해 복수의 화소부(P)들이 정의된다.
각 화소부(P)에는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 연결된 스위칭 소 자(TFT)와 상기 스위칭 소자(TFT)에 연결된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다.
한편, 본 발명에서, 상기 제2 기판은 컬러필터가 형성되지 않은 구조를 갖는다.
백라이트 유닛(150)은 광을 발생하는 발광 유닛(152)들 및 발광 유닛(152)들의 발광을 제어하는 발광 제어부(154)를 포함한다.
발광 유닛(152)들은 액정표시패널(140)의 게이트 라인(GL)들의 배열 방향을 따라 n개가 배치된다. 일 예로, 발광 유닛(152)들은 8개가 배치된다. 이와 달리, 발광 유닛(152)의 개수는 다양하게 변형될 수 있다. 발광 유닛(152)들은 게이트 라인(GL)들의 배열 방향을 따라 일정한 시간차를 갖고 순차적으로 구동된다.
발광 유닛(152)은 발광 제어부(154)의 제어에 따라 필드 별로 서로 다른 색의 광을 발생한다. 이를 위해, 발광 유닛(152)은 복수의 발광 소자(153)들을 포함한다. 일 예로, 발광 소자(153)들은 발광 다이오드(LED)로 형성된다. 발광 소자(153)들은 제1 광을 발생하는 제1 발광 소자(153a)들, 제2 광을 발생하는 제2 발광 소자(153b)들 및 제3 광을 발생하는 제3 발광 소자(153c)들을 포함한다. 예를 들어, 상기 제1 광은 적색 광이며, 상기 제2 광은 녹색 광이며, 상기 제3 광은 청색 광이다. 상기 제1 발광 소자(153a)들, 제2 발광 소자(153b)들 및 제3 발광 소자(153c)들은 시분할 구동되어 제1 내지 제3 광을 순차적으로 발생한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 타이밍을 나타낸 개념도이며, 도 4는 도 3의 구동 타이밍에 따른 발광 유닛들의 구동 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 액정표시장치(100)의 한 프레임(FRAME)은 3개의 필드(FI1, FI2, FI3)로 시분할되어 구동된다. 또한, 각 필드(FI1, FI2, FI3)는 발광 유닛(152)들의 개수에 대응되는 n개의 서브 필드(SF1 ... SFn)들로 시분할되어 구동된다.
발광 유닛(152)이 n개 배치된 경우, 1번째 발광 유닛(B1)으로부터 n번째 발광 유닛(Bn)으로 갈수록 발광 개시 시간이 일정 시간만큼 지연되어 발광된다. 구체적으로, 각 필드(FI1, FI2, FI3) 시간이 t1인 경우, 발광 유닛(152)들은 1번째로부터 n번째로 갈수록 t1/n 시간만큼 지연되어 발광이 시작되며, 일정한 시간동안 발광 상태를 유지한다.
1번째 발광 유닛(B1)은 각 필드(FI1, FI2, FI3)에 대응하여 일정한 시간 동안 서로 다른 색의 광을 발생한다. 일 예로, 1번째 발광 유닛(B1)은 제1 필드(FI1)에서 적색 광(RL)을 발생하며, 제2 필드(FI2)에서 녹색 광(GL)을 발생하며, 제3 필드(FI3)에서 청색 광(BL)을 발생한다. 그러나, 적색 광(RL), 녹색 광(GL) 및 청색 광(BL)의 발광 순서는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 1번째 발광 유닛(B1)은 각 필드(FI1, FI2, FI3)에 대응하여 마지막 서브 필드에 해당하는 n번째 서브 필드(SFn)의 종료 시간에 대응하여 발광이 종료된다.
2번째 발광 유닛(B2) 내지 n번째 발광 유닛(Bn)은 1번째 발광 유닛(B1)의 발광 개시 시점에 비하여 하나의 서브 필드(SF) 시간만큼 순차적으로 지연되어 발광이 시작되며, 1번째 발광 유닛(B1)의 발광 시간과 동일한 시간동안 발광 상태를 유 지한다.
발광 유닛(152)의 개수는 다양하게 변형될 수 있으나, 바람직하게 8개가 배치된다. 발광 유닛(152)이 8개 배치된 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 필드(FI1, FI2, FI3)는 8개의 서브 필드(SF1 ... SF8)로 시분할되어 구동된다. 이때, 1번째 발광 유닛(B1)은 각 필드(FI1, FI2, FI3)에 대응하여 4개의 서브 필드 구간, 즉, 5번째 서브 필드(SF5)부터 8번째 서브 필드(SF8)까지 광을 발생한다. 이와 달리, 1번째 발광 유닛(B1)은 각 필드(FI1, FI2, FI3)에 대응하여 3개의 서브 필드 구간, 즉, 6번째 서브 필드(SF6)부터 8번째 서브 필드(SF8)까지 광을 발생할 수 있다.
이에 따라, 2번째 발광 유닛(B2)부터 8번째 발광 유닛(B8)들은 앞서 설명한 바와 같이, 1번째 발광 유닛(B1)의 발광 시간에 비하여 하나의 서브 필드 구간만큼 시간이 지연되도록 광을 발생한다.
한편, 액정표시패널(140)에 포함된 액정층은 데이터 라인(DL)들로 인가되는 데이터 전압에 의하여 광의 투과율을 제어한다. 일반적으로, 액정층은 인가되는 데이터 전압에 반응하는 응답 속도를 갖기 때문에, 액정층의 응답 속도를 고려하면 실질적으로 액정표시패널을 투과하는 광의 시간적 투과율(TR)은 도 4에 도시된 바와 같이, 특정 시간까지는 서서히 증가하다 세츄레이션(saturation)된다. 또한, 게이트 라인(GL)들은 첫 번째 게이트 라인으로부터 마지막 게이트 라인까지 순차적으로 구동됨에 따라, 데이터 라인(DL)들에 인가되는 데이터 전압은 도 4에 도시된 바와 같이, 발광 유닛(152)들에 대응되는 블록별로 시간이 지연되어 인가된다.
따라서, 발광 유닛(152)들의 발광 시간을 액정표시패널(140)의 시간적 투과율(TR)에 동기시킴으로써, 광의 이용효율을 극대화시킬 수 있다.
발광 유닛(152)들을 순차적으로 지연시켜 발광시킬 경우, 각 필드(FI1, FI2, FI3)에서 광의 혼색이 발생된다. 예를 들어, 액정표시패널(140) 상에 전체적으로 녹색을 표시하고자 할 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 발광 유닛(152)들은 액정표시패널(140)의 시간적 투과율(TR)에 동기되어 제2 필드(FI2)의 5번째 서브 필드(SF5)부터 녹색 광(GL)을 발생하기 시작한다. 그러나, 제1 필드(FI1)에서부터 발광이 시작된 적색 광(RL)은 2번째 발광 유닛(B2) 내지 8번째 발광 유닛(B8)에 의하여 제2 필드(FI2)에서도 발생되므로, 제2 필드(FI2)의 1번째 서브 필드(SF1) 내지 7번째 서브 필드(SF7) 구간에서는 적색 광(RL)이 녹색 광(GL)에 영향을 미쳐 색순도를 떨어뜨리게 된다.
또한, 제3 필드(FI3)에서부터 발광이 시작되는 청색 광(BL)은 1번째 발광 유닛(B1) 내지 4번째 발광 유닛(B4)에 의하여 제3 필드(FI3)의 5번째 서브 필드(SF5) 내지 8번째 서브 필드(SF8)에서 발생되므로, 제3 필드(FI3)의 5번째 서브 필드(SF5) 내지 7번째 서브 필드(SF7) 구간에서는 청색 광(BL)이 녹색 광(GL)에 영향을 미쳐 색순도를 떨어뜨리게 된다.
이에 따라, 본 실시예에서는 인접한 필드와 발광 시간이 겹치지 않는 비중첩 구간 내에서 상대적으로 발광 세기가 큰 피크광을 발생시킴으로써, 광의 혼색 효과를 감소시킨다.
구체적으로, 1번째 발광 유닛(B1)은 제2 필드(FI2)의 5번째 서브 필드(SF5) 내지 8번째 서브 필드(SF8)에서 녹색 광(GL)을 발생한다. 이때, 1번째 발광 유닛(B1)은 적색 광(RL)의 발광 구간과 겹치지 않는 8번째 서브 필드(SF8) 구간에서는 적색 광(RL)의 발광 구간과 겹치는 5번째 서브 필드(SF5) 내지 7번째 서브 필드(SF7) 구간에 비하여 상대적으로 발광 세기가 큰 피크광(PL)을 발생한다.
2번째 발광 유닛(B2) 내지 4번째 발광 유닛(B4)은 제2 필드(FI2)와 제3 필드(FI3)에 걸쳐 녹색 광(GL)을 발생한다.
2번째 발광 유닛(B2)은 제2 필드(FI2)의 6번째 서브 필드(SF6)부터 제3 필드(FI3)의 1번째 서브 필드(SF1)까지 녹색 광(GL)을 발생한다. 이때, 2번째 발광 유닛(B2)은 적색 광(RL) 및 청색 광(BL)의 발광 구간과 겹치지 않는 제2 필드(FI2)의 8번째 서브 필드(SF8) 구간 또는 제3 필드(FI3)의 1번째 서브 필드(SF1) 구간에서 상대적으로 발광 세기가 큰 피크광(PL)을 발생한다. 바람직하게, 2번째 발광 유닛(B2)은 제2 필드(FI2)의 8번째 서브 필드(SF8) 구간에서 피크광(PL)을 발생한다.
3번째 발광 유닛(B3)은 제2 필드(FI2)의 7번째 서브 필드(SF7)부터 제3 필드(FI3)의 2번째 서브 필드(SF2)까지 녹색 광(GL)을 발생한다. 이때, 3번째 발광 유닛(B3)은 적색 광(RL) 및 청색 광(BL)의 발광 구간과 겹치지 않는 제2 필드(FI2)의 8번째 서브 필드(SF8) 구간 내지 제3 필드(FI3)의 2번째 서브 필드(SF2) 구간 중 어느 하나의 서브 필드에서 피크광(PL)을 발생한다. 바람직하게, 3번째 발광 유닛(B3)은 제2 필드(FI2)의 8번째 서브 필드(SF8) 구간에서 피크광(PL)을 발생한다.
4번째 발광 유닛(B4)은 제2 필드(FI2)의 8번째 서브 필드(SF8)부터 제3 필드(FI3)의 3번째 서브 필드(SF3)까지 녹색 광(GL)을 발생한다. 이때, 4번째 발광 유닛(B4)의 발광 구간은 적색 광(RL) 및 청색 광(BL)의 발광 구간과 겹치지 않으므로, 제2 필드(FI2)의 8번째 서브 필드(SF8) 구간 내지 제3 필드(FI3)의 3번째 서브 필드(SF3) 구간 중 어느 하나의 서브 필드(SF)에서 피크광(PL)을 발생한다. 바람직하게, 4번째 발광 유닛(B4)은 제2 필드(FI2)의 8번째 서브 필드(SF8) 구간에서 피크광(PL)을 발생한다.
5번째 발광 유닛(B5) 내지 8번째 발광 유닛(B8)은 제3 필드(FI3) 내에서 녹색 광(GL)을 발생하며, 청색 광(BL)의 발광 구간과 겹치지 않는 서브 필드(SF) 구간에서 피크광(PL)을 발생한다. 바람직하게, 5번째 발광 유닛(B5) 내지 8번째 발광 유닛(B8)은 발광이 개시되는 시간에 대응되는 서브 필드(SF) 구간에서 피크광(PL)을 발생한다. 따라서, 5번째 발광 유닛(B5)은 제3 필드(FI3)의 1번째 서브 필드(SF1)에서 피크광(PL)을 발생하며, 6번째 발광 유닛(B6)은 제3 필드(FI3)의 2번째 서브 필드(SF2)에서 피크광(PL)을 발생하며, 7번째 발광 유닛(B7)은 제3 필드(FI3)의 3번째 서브 필드(SF3)에서 피크광(PL)을 발생하며, 8번째 발광 유닛(B8)은 제3 필드(FI3)의 4번째 서브 필드(SF4)에서 피크광(PL)을 발생한다.
한편, 녹색 광(GL)에서만 피크광(PL)이 발생되는 것이 아니라, 적색 광(RL) 및 청색 광(BL)에서도 녹색 광(GL)과 동일한 형태로 피크광(PL)이 발생될 수 있다. 이에 따라, 5번째 발광 유닛(B5) 내지 8번째 발광 유닛(B8)은 제2 필드(FI2)에서 적색 광(RL)에 대한 피크광(PL)을 발생한다. 그러나, 제2 필드(FI2)에서 발생되는 5번째 발광 유닛(B5) 내지 8번째 발광 유닛(B8)의 피크광(PL)은 액정표시패널(140)의 시간적 투과율(TR)이 낮은 구간에 대응되므로, 녹색 광(GL)에 미치는 영향은 미비한 수준에 그치게 된다.
이와 같이, 하나의 프레임(FRAME)을 서로 다른 색의 광을 발생하는 복수의 필드(FI)들로 시분할하여 구동할 경우, 서로 다른 색의 발광 구간이 겹치지 않는 비중첩 구간에서 상대적으로 발광 세기가 큰 피크광을 발생시키는 방법으로 원하는 색을 강조함으로써, 광의 혼색 효과를 감소시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 유닛들의 구동 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 1번째 발광 유닛(B1)은 각 필드(FI1, FI2, FI3)에서 서로 다른 색의 광을 발생한다. 일 예로, 1번째 발광 유닛(B1)은 제1 필드(FI1)에서 적색 광(RL)을 발생하며, 제2 필드(FI2)에서 녹색 광(GL)을 발생하며, 제3 필드(FI3)에서 청색 광(BL)을 발생한다. 그러나, 적색 광(RL), 녹색 광(GL) 및 청색 광(BL)의 발광 순서는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 1번째 발광 유닛(B1)은 각 필드(FI1, FI2, FI3)에 대응하여 마지막 서브 필드에 해당하는 8번째 서브 필드(SF8)의 종료 시간에 대응하여 발광이 종료된다.
2번째 발광 유닛(B2) 내지 8번째 발광 유닛(B8)은 1번째 발광 유닛(B1)의 발광 개시 시점에 비하여 하나의 서브 필드(SF) 시간만큼 순차적으로 지연되어 발광이 시작되며, 1번째 발광 유닛(B1)의 발광 시간과 동일한 시간동안 발광 상태를 유지한다.
본 실시예에서는 제1 내지 제3 필드(FI1, FI2, FI3)들 중에서 적어도 하나의 필드에서는 다른 필드에 비하여 짧은 시간동안 광을 발생시킴으로써, 광의 혼색 효과를 감소시킨다. 즉, 적색 광(RL), 녹색 광(GL) 및 청색 광(BL)의 발광 시간을 달리 가져감으로써, 광의 혼색 정도를 적절히 조절할 수 있다.
예를 들어, 발광 유닛(152)들이 8개 배치된 경우, 1번째 발광 유닛(B1)은 표시하고자하는 색의 광에 해당하는 필드에서 t1*(4/8) 시간 동안 발광되며, 나머지 필드들 중 적어도 하나의 필드에서 t1*(3/8) 시간 동안 발광된다.
구체적으로, 1번째 발광 유닛(B1)은 제1 필드(FI1)의 5번째 서브 필드(SF5) 내지 8번째 서브 필드(SF8) 구간에서 적색 광(RL)을 발생하며, 제2 필드(FI2)의 5번째 서브 필드(SF5) 내지 8번째 서브 필드(SF8) 구간에서 녹색 광(GL)을 발생하며, 제3 필드(FI3)의 6번째 서브 필드(SF6) 내지 8번째 서브 필드(SF8)에서 청색 광(BL)을 발생한다. 즉, 제1 필드(FI1) 및 제2 필드(FI2)에서는 4개의 서브 필드 구간 동안 광을 발생하는 반면, 제3 필드(FI3)에서는 3개의 서브 필드 구간 동안 광을 발생한다.
이후, 2번째 발광 유닛(B2) 내지 8번째 발광 유닛(B8)은 각 필드(FI1, FI2, FI3)마다 1번째 발광 유닛(B1)의 발광 개시 시점에 비하여 하나의 서브 필드(SF) 시간만큼 순차적으로 지연되어 발광이 시작되며, 1번째 발광 유닛(B1)의 발광 시간과 동일한 시간동안 발광 상태를 유지한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(140) 상에 녹색을 표시하고자 할 경우, 제3 필드(FI3)의 6번째 서브 필드(SF6)와 7번째 서브 필드(SF7) 구간에서 청색 광(BL)이 녹색 광(GL)에 영향을 미치게 된다. 그러나, 제3 필드(FI3)에서 4개의 서브 필드 구간 동안 청색 광(BL)을 발생할 경우 5번째 서브 필드(SF5) 내지 7번째 서브 필드(SF7)가 중첩되는 것에 비하면, 청색 광(BL)이 녹색 광(GL)에 미치는 영향이 감소된다.
한편, 청색 광(BL)의 발광 시간을 감소시킴과 동시에, 적색 광(RL)의 발광 시간을 감소시킴으로써, 적색 광(RL)이 녹색 광(GL)에 미치는 영향을 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 광의 혼색 효과를 현저히 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 발광 유닛(152)들의 발광 시간을 색 별로 비균등하게 제어하여 광의 혼색을 원하는 방향으로 조절함으로써, 사람이 시감적으로 느끼는 혼색 효과를 최소화시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 타이밍을 나타낸 개념도이다.
도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 액정표시장치(100)의 한 프레임(FRAME)은 4개의 필드(FI1, FI2, FI3, FI4)로 시분할되어 구동된다. 또한, 각 필드(FI1, FI2, FI3, FI4)는 발광 유닛(152)들의 개수에 대응되는 n개의 서브 필드(SF1 ... SFn)들로 시분할되어 구동된다.
발광 유닛(152)들은 각 필드(FI1, FI2, FI3, FI4)에 대응하여 서로 다른 색의 광을 발생한다. 일 예로, 발광 유닛(152)들은 제1 필드(FI1)에 대응하여 적색 광(RL)을 발생하며, 제2 필드(FI2)에 대응하여 녹색 광(GL)을 발생하며, 제3 필드(FI3)에 대응하여 청색 광(BL)을 발생하며, 제4 필드(FI4)에 대응하여 백색 광(WL)을 발생한다. 이와 달리, 적색 광(RL), 녹색 광(GL), 청색 광(BL) 및 백색 광(WL)을 발광 순서는 다양하게 변형될 수 있다.
발광 유닛(152)들은 적색 광(RL), 녹색 광(GL) 및 청색 광(BL)의 발광을 위하여, 적색 발광다이오드(153a), 녹색 발광다이오드(153b) 및 청색 발광다이오드(153c)를 포함한다. 발광 유닛(152)들은 적색 발광다이오드(153a), 녹색 발광다이오드(153b) 및 청색 발광다이오드(153c)를 동시에 발광시키는 방법으로 백색 광(WL)을 구현할 수 있다. 이와 달리, 발광 유닛(152)들은 백색 광(WL)을 발생하는 백색 발광다이오드를 더 포함할 수도 있다.
한편, 발광 유닛(152)들은 한 프레임(FRAME)을 3개의 필드로 시분할하는 대신, 4개의 필드로 시분할하여 구동한다는 점을 제외하고는 도4 또는 도 5에 도시된 방법과 동일한 방법으로 구동된다. 따라서, 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같은 액정표시장치 및 이의 구동 방법에 따르면, 서로 다른 색의 발광 구간이 겹치지 않는 비중첩 구간에서 상대적으로 발광 세기가 큰 피크광을 발생시키는 방법으로 원하는 색을 강조함으로써, 광의 혼색 효과를 감소시킬 수 있다.
또한, 발광 유닛들의 발광 시간을 색 별로 비균등하게 제어하여 광의 혼색을 원하는 방향으로 조절함으로써, 사람이 시감적으로 느끼는 혼색 효과를 최소화시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (23)

  1. 하나의 프레임이 서로 다른 색을 표시하는 복수의 필드들로 시분할되어 영상을 표시하는 액정표시장치에 있어서,
    게이트 라인들 및 상기 게이트 라인들과 교차하는 데이터 라인들을 포함하는 액정표시패널; 및
    상기 필드 별로 서로 다른 색의 광을 발광하며, 인접한 상기 필드와 발광 시간이 겹치지 않는 비중첩 구간 내에서 상대적으로 발광 세기가 큰 피크광을 발생하는 백라이트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 백라이트 유닛은 상기 게이트 라인들의 배열 방향을 따라 n개가 배치되며, 1번째로부터 n번째로 갈수록 상기 필드의 시간 t1에 비하여 t1/n 시간만큼 발광이 지연되어 동일한 시간 동안 광을 발생하는 발광 유닛들; 및
    상기 발광 유닛들의 발광을 제어하는 발광 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 필드는 상기 발광 유닛들의 개수에 대응되는 n개의 서브 필드로 시분할되며,
    1번째 발광 유닛은 각 필드에서 n번째 서브 필드의 종료 시간에 대응하여 발광이 종료되는 것을 특징으로 하고,
    상기 발광 유닛들은 8개가 배치되며, 상기 1번째 발광 유닛은 5번째 서브 필드에서부터 8번째 서브 필드까지 발광되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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  5. 제1항에 있어서, 상기 1번째 발광 유닛은 상기 8번째 서브 필드 구간에서 상기 피크광을 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 2번째 발광 유닛 내지 4번째 발광 유닛은 상기 8번째 서브 필드 구간에서 상기 피크광을 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제5항에 있어서, 5번째 발광 유닛 내지 8번째 발광 유닛은 발광이 개시되는 시간에 대응되는 상기 서브 필드 구간에서 상기 피크광을 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 발광 유닛은 적색 발광다이오드, 녹색 발광다이오드 및 청색 발광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 발광 유닛은 상기 하나의 프레임 동안 각 필드에 대응 하여 적색, 녹색 및 청색 광을 순차적으로 발광하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 발광 유닛은 상기 하나의 프레임 동안 각 필드에 대응하여 적색, 녹색, 청색 및 백색 광을 순차적으로 발광하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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