KR101588328B1 - 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치 및 그의 구동 방법이 제공된다. 액정 표시 장치는, 제1 프레임 주파수에 대응하는 입력 영상 신호를 입력받아 제2 프레임 주파수에 대응하는 제2 영상 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러와, 제2 영상 신호를 입력받아 제2 프레임 주파수로 영상을 표시하는 액정 패널 및 액정 패널에 광을 제공하는 다수의 발광 블록들을 포함하되, 다수의 발광 블록은 적어도 하나의 발광 블록을 포함하는 다수의 발광 그룹으로 구분되고, 제1 동작 모드에서 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은 적어도 하나의 발광 그룹이 턴 오프되는 오프 구간을 포함하며, 액정 패널은 각 발광 블록들과 대응되도록 다수의 표시 블록으로 구분되고, 제1 동작 모드에서 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은, 다수의 발광 그룹이 턴 오프되지 않고 각 발광 블록의 휘도가 각 표시 블록이 표시하는 영상에 따라 제어되는 동작 구간을 더 포함하며, 타이밍 컨트롤러는 입력 영상 신호를 입력받아 각 표시 블록에 해당하는 제1 영상 신호를 제공하는 대표값 결정부 및 입력 영상 신호를 입력받아 제2 영상 신호를 출력하는 영상 신호 처리부를 포함하고, 각 표시 블록이 표시하는 영상은 복수의 발광 신호에 의해 제어되며, 각 발광 신호는 서로 다른 듀티비를 갖는 한다.
Figure R1020070109658
액정 표시 장치, 발광 블록

Description

액정 표시 장치 및 그의 구동 방법{Liquid crystal display and driving method of the same}
본 발명은 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 화소 전극이 구비된 제1 표시판, 공통 전극이 구비된 제2 표시판, 제1 표시판과 제2 표시판 사이에 주입된 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 갖는 액정 패널을 포함한다. 화소 전극과 공통 전극 사이에 전계가 형성되고, 이 전계의 세기가 조절됨으로써 액정 패널을 투과하는 빛의 양이 제어되어 원하는 화상이 표시된다. 액정 표시 장치는 자체 발광형 표시 장치가 아니므로, 다수의 발광 블록을 포함한다.
최근에는 표시 품질을 향상시키기 위하여 액정 패널에 표시되는 영상에 따라 발광 블록 단위로 휘도를 제어하는 기술이 개발되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 표시 품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 표시 품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 일 태양은, 제1 프레임 주파수에 대응하는 입력 영상 신호를 입력받아 제2 프레임 주파수에 대응하는 제2 영상 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러와, 상기 제2 영상 신호를 입력받아 상기 제2 프레임 주파수로 영상을 표시하는 액정 패널 및 상기 액정 패널에 광을 제공하는 다수의 발광 블록들을 포함하되, 상기 다수의 발광 블록은 적어도 하나의 상기 발광 블록을 포함하는 다수의 발광 그룹으로 구분되고, 제1 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은 상기 적어도 하나의 발광 그룹이 턴 오프되는 오프 구간을 포함하며, 상기 액정 패널은 상기 각 발광 블록과 대응되도록 다수의 표시 블록으로 구분되고, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은, 상기 다수의 발광 그룹이 턴 오프되지 않고 상기 각 발광 블록의 휘도가 상기 각 표시 블록이 표시하는 영상에 따라 제어되는 동작 구간을 더 포함하며, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 입력 영상 신호를 입력받아 상기 각 표시 블록에 해당하는 제1 영상 신호를 제공하는 대표값 결정부 및 상기 입력 영상 신호를 입력받아 상기 제2 영상 신호를 출력하는 영상 신호 처리부를 포함하고, 상기 각 표시 블록이 표시하는 영상은 복수의 발광 신호에 의해 제어되며, 상기 각 발광 신호는 서로 다른 듀티비를 가질 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 다른 태양은, 제1 프레임 주파수에 대응하는 입력 영상 신호를 입력받아 상기 제1 프레임 주파수에 대응하는 대표 영상 신호 및 제2 프레임 주파수에 대응하는 제2 영상 신호를 출력하는 제1 타이밍 컨트롤러와, 상기 제2 영상 신호를 입력받아 상기 제2 프레임 주파수로 영상을 표시하는 액정 패널로서, 다수의 표시 블록으로 구분되는 액정 패널과, 상기 제1 프레임 주파수에 대응하는 상기 대표 영상 신호를 입력받아 광 데이터 신호를 출력하는 제2 타이밍 컨트롤러 및 상기 표시 블록과 대응되고, 상기 광 데이터 신호에 응답하여 상기 액정 패널에 광을 제공하는 다수의 발광 블록들을 포함하되, 상기 다수의 발광 블록은 적어도 하나의 상기 발광 블록을 포함하는 다수의 발광 그룹으로 구분되고, 제1 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은 상기 적어도 하나의 발광 그룹이 턴 오프되는 오프 구간을 포함하며, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은, 상기 다수의 발광 그룹이 턴 오프되지 않고 상기 각 발광 블록의 휘도가 상기 제1 영상 신호에 따라 제어되는 동작 구간을 더 포함하며, 상기 제1 타이밍 컨트롤러는 상기 입력 영상 신호를 입력받아 상기 각 표시 블록에 해당하는 상기 제1 영상 신호를 제공하는 대표값 결정부 및 상기 입력 영상 신호를 입력받아 상기 제2 영상 신호를 출력하는 영상 신호 처리부를 포함하고, 상기 각 표시 블록이 표시하는 영상은 복수의 발광 신호에 의해 제어되며, 상기 각 발광 신호는 서로 다른 듀티비를 가질 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법의 일 태양은, 액정 표시 장치가 액정 패널과, 상기 액정 패널로 광을 제공하는 다수의 발광 블록을 포함할 때, 제1 프레임 주파수에 대응하는 입력 영상 신호를 타이밍 컨트롤러가 입력받아 제2 프레임 주파수에 대응하는 제2 영상 신호를 출력하고, 상기 제2 영상 신호를 입력받아 상기 제2 프레임 주파수로 영상을 표시하고, 상기 액정 패널에 상기 광을 제공하되, 상기 다수의 발광 블록은 적어도 하나의 상기 발광 블록을 포함하는 다수의 발광 그룹으로 구분되고, 제1 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은 상기 적어도 하나의 발광 그룹이 턴 오프되는 오프 구간을 포함하며, 상기 액정 패널은 상기 각 발광 블록들과 대응되도록 다수의 표시 블록으로 구분되고, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은, 상기 다수의 발광 그룹이 턴 오프되지 않고 상기 각 발광 블록의 휘도가 상기 각 표시 블록이 표시하는 영상에 따라 제어되는 동작 구간을 더 포함하며, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 입력 영상 신호를 입력받아 상기 각 표시 블록에 해당하는 제1 영상 신호를 제공하는 대표값 결정부 및 상기 입력 영상 신호를 입력받아 상기 제2 영상 신호를 출력하는 영상 신호 처리부를 포함하고, 상기 각 표시 블록이 표시하는 영상은 복수의 발광 신호에 의해 제어되며, 상기 각 발광 신호는 서로 다른 듀티비를 가질 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 의하면, 표시 품질이 향상된다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서 액정 표시 장치가 제1 동작 모드 및 제2 동작 모드에서 동작하는 경우를 예로 들어 설명하나, 이에 한정되지 않으며, 제1 동작 모드만으로 동작할 수 있고, 또는 제1 동작 모드 및 이하에서 개시되지 않는 다른 동작 모드에서 동작할 수도 있다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 한 화소의 등가 회로도이고, 도 3은 도 1의 발광 블록의 배열 형태와 발광 블록 및 백라이트 드라이버의 연결 관계를 설명하기 위한 블록도이고, 도 4a는 제2 동작 모드에서 다수의 발광 블록의 동작을 설명하기 위한 개념도이고, 도 4b는 제2 동작 모드에서 각 발광 블록의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이고, 도 5a는 제1 동작 모드에서 다수의 발광 블록의 동작을 설명하기 위한 개념도이고, 도 5b는 제1 동작 모드에서 각 발광 블록의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이고, 도 6은 도 1의 제1 타이밍 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도이고, 도 7은 제2 타이밍 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도이고, 도 8은 도 1의 백라이트 드라이버 및 발광 블록의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 1을 참조하면, 액정 표시 장치(10)는 액정 패널(300), 게이트 드라이버(400), 데이터 드라이버(500), 타이밍 컨트롤러(700), 제1 내지 제n 백라이트 드라이버(800_1~800_m) 및 제1 내지 제n 백라이트 드라이버(800_1~800_m) 각각에 연결된 발광 블록(LB)를 포함한다. 여기서 타이밍 컨트롤러(700)는 기능적으로 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)와 제2 타이밍 컨트롤러(600_2)로 구분될수 있다. 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)는 액정 패널(300)에 표시되는 영상을 제어하고, 제2 타이밍 컨트롤러(600_2)는 제1 내지 제n 백라이트 드라이버(900_1~900_n)를 제어할 수 있다. 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)와 제2 타이밍 컨트롤러(600_2)는 물리적으로 분리될 수도 있다.
액정 패널(300)은 다수의 표시 블록(DB1~DB(n×m))으로 구분될 수 있다. 예 컨데 다수의 표시 블록(DB1~DB(n×m))은 (n×m) 행렬 형태로 배열되어, 다수의 발광 블록(LB)과 대응될 수 있다. 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))은 다수의 화소를 포함한다. 액정 패널(300)은 다수의 게이트 라인(G1-Gk)과 다수의 데이터 라인(D1~Dj)을 포함한다.
도 2에 한 화소에 대한 등가 회로가 도시되어 있다. 화소(PX), 예를 들면 f번째(f=1~k) 게이트 라인(Gf)과 g번째(g=1~j) 데이터선(Dg)에 연결된 화소(PX)는, 게이트 라인(Gf) 및 데이터 라인(Dg)에 연결된 스위칭 소자(Qp)와, 이에 연결된 액정 커패시터(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 커패시터(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 액정 커패시터(Clc)는 제1 표시판(100)의 화소 전극(PE)과, 제2 표시판(200)의 공통 전극(CE)을 포함한다. 공통 전극(CE)의 일부에는 색필터(CF)가 형성되어 있다.
타이밍 컨트롤러(700)는 R, G, B 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 외부 제어 신호들(Vsync, Hsync, Mclk, DE)을 입력받아, 영상 데이터 신호(IDAT), 데이터 제어 신호(CONT1), 게이트 제어 신호(CONT2) 및 광데이터 신호(LDAT)를 출력한다. 타이밍 컨트롤러(700)는 제1 프레임 주파수에 대응하는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 입력받아 제2 프레임 주파수에 대응하는 영상 데이터 신호(IDAT)를 출력할 수 있다. 여기서 제2 프레임 주파수는 제1 프레임 주파수보다 클 수 있다. 또한 타이밍 컨트롤러(700)는 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))이 표시하는 영상에 대응하여 광데이터 신호(LDAT)를 제공할 수 있다. 이하에서 제1 프레임 주파수가 60Hz이고, 제2 프레임 주파수가 120Hz인 경우를 예로 들어 좀더 구체적으로 설명한다. 다만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 타이밍 컨트롤러(600_1)는 60Hz의 프레임 주파수에 대응하는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 입력받아 120Hz의 프레임 주파수에 대응하는 영상 데이터 신호(IDAT)를 출력할 수 있다. 프레임 주파수가 60Hz인 경우 한 프레임의 시간은 대략 16.67ms이고, 프레임 주파수가 120Hz인 경우 한 프레임의 시간은 대략 8.33ms이다. 따라서 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)는, 60Hz에 대응하는 한 프레임의 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 입력받아 120Hz로 두 프레임동안 영상을 표시하기 위해, 120Hz의 프레임 주파수에 대응하는 두 프레임의 영상 데이터 신호(IDAT)를 출력할 수 있다.
예를 들어, 프레임 주파수가 120Hz에서 첫번째 프레임의 영상 데이터 신호(IDAT)는 입력된 R, G, B 영상 신호(R, G, B)이고, 두번째 프레임의 영상 데이터 신호(IDAT)는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 기초로 생성된 신호일 수 있다. 이는 액정 패널(300)을 고속으로 구동시켜 표시 품질을 향상시키기 위함이다. 이러한 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)가 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 두 프레임의 영상 데이터 신호(IDAT)로 변환하는 것은, 어느 한가지 방법으로 특정되지 않고, 다양한 방법으로 구현될 수 있다.
또한 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)는 외부로부터 외부 제어 신호들(Vsync, Hsync, Mclk, DE)을 입력받아 데이터 제어 신호 (CONT1) 및 게이트 제어 신호(CONT2)를 생성한다. 외부 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭 신호(Mclk), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다. 데 이터 제어 신호(CONT1)는 데이터 드라이버(500)의 동작을 제어하기 위한 신호이고, 게이트 제어 신호(CONT2)는 게이트 드라이버(400)의 동작을 제어하기 위한 신호이다. 데이터 제어 신호(CONT1) 및 게이트 제어 신호(CONT2)는 액정 패널(300)을 120Hz의 프레임 주파수로 구동시키기 위해 제공된다.
또한 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)는 60Hz에 대응하는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 입력받아 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))에 대응하는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 출력한다. 즉, 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 입력받아, 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))에 대응하는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 결정하고, 제2 타이밍 컨트롤러(600_2)(600_2)로 제공한다. 이러한 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)의 동작 및 내부 회로는 도 6을 참조하여 후술한다.
제2 타이밍 컨트롤러(600_2)는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 제공받아 각 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))에 대응하는 광데이터 신호(LDAT)를 제1 내지 제n 백라이트 드라이버(800_1~800_m)로 제공한다. 여기서 광데이터 신호(LDAT)는 제1 동작 모드에서 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))에 대응하는 펄스 폭 변조 신호와, 적어도 하나의 발광 그룹을 턴오프 시키는 디스에이블 신호가 먹싱된(multiplexed) 신호일 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 7을 참조하여 후술한다.
한편, 게이트 드라이버(400)는 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)로부터 게이트 제어 신호(CONT2)를 제공받아 게이트 신호를 게이트 라인(G1~Gk)에 인가한다. 여기서 게이트 신호는 게이트 온/오프 전압 발생부(미도시)로부터 제공된 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 드라이버(400)의 동작을 제어하기 위한 신호로써, 게이트 드라이버(500)의 동작을 개시하는 수직 시작 신호, 게이트 온 전압의 출력 시기를 결정하는 게이트 클럭 신호 및 게이트 온 전압의 펄스 폭을 결정하는 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
데이터 드라이버(500)는 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)로부터 데이터 제어 신호(CONT1)를 제공받아 영상 데이터 신호(IDAT)에 대응하는 전압을 데이터 라인(D1~Dj)에 인가한다. 데이터 제어 신호(CONT1)는 데이터 드라이버(500)의 동작을 제어하는 신호를 포함한다. 데이터 드라이버(500)의 동작을 제어하는 신호는 데이터 드라이버(500)의 동작을 개시하는 수평 개시 신호 및 영상 데이터 전압의 출력을 지시하는 출력 지시 신호 등을 포함할 수 있다.
각 백라이트 드라이버(800_1~800_m)는 광데이터 신호(LDAT)에 응답하여 각 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 휘도를 제어한다.
다수의 발광 블록(LB1~LB(n×m))은, 예컨데 도 3에 도시된 바와 같이 배열될 수 있다. 즉, 각 발광 블록(LB1~LB(n×m))은 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))과 대응되도록 (n×m) 행렬 형태로 배열될 수 있다. 각 발광 블록(LB1~LB(n×m))은 발광 소자(LED), 예컨데 발광 다이오드를 포함한다. 예를 들어, 백라이트 드라이버(800_1~800_m)는 m개이고, 각 백라이트 드라이버(800_1~800_m)는 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 열(column)과 연결되어, 각 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 휘도를 제어할 수 있다.
이러한 다수의 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 동작은 제1 동작 모드와 제2 동작 모드로 구분될 수 있다. 다수의 발광 블록(LB1~LB(n×m))이 적어도 하나의 상기 발광 블록(LB1~LB(n×m))을 포함하는 다수의 발광 그룹으로 구분될 때, 제1 동작 모드에서 120Hz의 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은 적어도 하나의 발광 그룹이 턴 오프되는 오프 구간을 포함한다. 제2 동작 모드에서 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은 오프 구간을 포함하지 않고, 상기 각 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 휘도가 상기 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))이 표시하는 영상에 따라 제어될 수 있다.
이하에서 각 동작 모드에 따른 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 동작을 구체적으로 설명한다. 다수의 발광 블록(LB1~LB(n×m))은 8×8 행렬 형태로 배열되고(n=m=8), 적어도 하나의 발광 블록(LB1~LB(n×m))을 포함하는 발광 그룹은 다수의 발광 그룹의 행(row)인 경우를 예로 들어 다수의 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 동작을 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 설명의 편의상, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 제2 동작 모드에서 다수의 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 동작을 먼저 설명한다.
도 4a에 각 발광 블록(LB1~LB64)의 휘도가 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(700)가 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))의 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))에 대응하는 광데이터 신호(LDAT)를 백라이트 드라이버(800_1~800_m)에 제공하므로, 도 4a에 도시된 바와 같이, 각 발광 블록(LB1~LB64)마다 휘도가 다를 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이 각 발광 블록(LB1~LB64)의 휘도를 제어하는 하나의 방법이 4b에 도시되어 있다. 도 4b에 두 프레임동안 제1 발광 블록(LB1) 내지 제8 발광 블록(LB8)에 제공되는 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)가 도시되어 있다.
본 실시예에서, 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)가 60Hz의 프레임 주파수에 대응하는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 제2 타이밍 컨트롤러(600_2)에 제공하므로, 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))에 따라 결정될 수 있다. 따라서 도 4b에 도시된 것과 같이, 첫번째 프레임의 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)와 두번째 프레임에 대한 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)가 동일할 수 있다. 즉, 이와 달리, 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)가 120Hz의 프레임 주파수에 대응하는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 제2 타이밍 컨트롤러(600_2)에 제공하는 경우, 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)는 120Hz의 프레임 주파수에 대응하는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))에 따라 결정될 수 있다. 이러한 경우에는 첫번째 프레임의 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)와 두번째 프레임의 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)는 다를 수 있다. 이러한 경우에 대해서는 다른 실시예로 후술된다.
도 4b를 참조하면 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, 이하 'PWM'이라 한다.) 신호일 수 있다. 즉, 한 주기(T_P)동안 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)가 하이 레벨인 구간동안 각 발광 블록(LB1~LB8) 의 발광 소자(LED)에 전류가 흐르고, 로우 레벨인 구간동안 전류가 흐르지 않을 수 있다. 예컨데, 한 주기(T_P)동안 제1 발광 블록(LB1)에 제공되는 광데이터 신호(LDAT_LB1)의 하이 레벨인 구간은, 제8 발광 블록(LB8)에 제공되는 광데이터 신호(LDAT_LB8)의 하이 레벨인 구간보다 짧다. 따라서 제1 발광 블록(LB1)의 휘도는 제8 발광 블록(LB8)의 휘도보다 낮게 된다.
정리해서 말하면, 각 발광 블록(LB1~LB64)의 휘도는, 한 주기(T_P)당 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)의 듀티비(duty ratio)에 따라 결정될 수 있다. 이러한 제2 동작 모드에서, 각 프레임동안 발광 그룹, 즉 행(ROW1~ROW8)이 턴오프되는 구간이 존재하지 않는다.
다음으로 도 5a 및 도 5b를 참조하여 제1 동작 모드에서 다수의 발광 블록(LB1~LB64)의 동작을 설명한다.
도 5a에 시간에 따라 각 발광 블록(LB1~LB64)의 휘도가 도시되어 있다. 검정색이 칠해지지 않은 발광 블록(LB1~LB64)은 상술한 제2 동작 모드에서와 같이 동작한다. 즉, 검정색이 칠해지지 않은 발광 블록(LB1~LB64)의 휘도는 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))에 대응되는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))에 따라 제어된다. 검정색이 칠해진 발광 블록(LB1~LB64)은 각 시간동안 턴오프되어 있음을 의미한다. 즉, 제1 동작 모드에서 적어도 하나의 발광 그룹, 예컨데 8개의 행(ROW1~ROW8)중 5개의 행이 턴오프되는 오프 구간이 존재한다.
도 5b에는, 제1 행(ROW1)의 제1 발광 블록(LB1), 제2 행(ROW2)의 제9 발광 블록(LB9), 제3 행(ROW3)의 제17 발광 블록(LB17), 제4 행(ROW4)의 제25 발광 블 록(LB25), 제5 행(ROW5)의 제33 발광 블록(LB33), 제6 행(ROW6)의 제41 발광 블록(LB41), 제7 행(ROW7)의 제49 발광 블록(LB49) 및 제8 행(ROW8)의 제57 발광 블록(LB57)에 각각 제공되는 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB57)가 도시되어 있다. 설명의 편의상 제1, 9, 17, 25, 33, 41, 47, 57 발광 블록(LB1, LB9, LB17, LB25, LB33, LB41, LB49, LB57)을 예로 들어 각 행(ROW1~ROW8)의 동작을 설명한다.
5a 및 도 5b를 참조하여 제1 동작 모드에 대해 좀더 구체적으로 설명하면, 제1 동작 모드에서 한 프레임은 각 행(ROW1~ROW6)이 턴 오프되지 않고 각 발광 블록(LB1~LB64)의 휘도가 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))에 따라 제어되는 동작 구간(P_OP)과, 적어도 하나의 발광 그룹(ROW1~ROW6)이 턴 오프되는 오프 구간(P_OFF)을 포함한다.
좀 더 구체적으로, 제1 시간(T1)에서 제1 행(ROW1), 제7 행(ROW7) 및 제8 행(ROW8)은, 상술한 제2 동작 모드에서와 같이, 광데이터 신호(LDAT_LB1, LDAT_LB49, LDAT_LB57)에 따라 휘도가 제어되고, 제2 행 내지 제6 행(ROW2~ROW6)은 턴오프된다. 여기서 광데이터 신호(LDAT_LB1, LDAT_LB49, LDAT_LB57)는 PWM 신호일 수 있다.
다음으로 제2 시간(T2)에서 제 1행(ROW1), 제2 행(ROW2) 및 제8 행(ROW8)은 광데이터 신호(LDAT_LB1, LDAT_LB9, LDAT_LB57)에 따라 휘도가 제어되고, 제3 내지 제7 행(ROW3~ROW7)은 턴오프된다. 여기서 광데이터 신호(LDAT_LB1, LDAT_LB49, LDAT_LB57)는 PWM 신호일 수 있다.
다음으로 제8 시간(T8)에서 제6 내지 제8 행(ROW6~ROW8)은 광데이터 신 호(LDAT_LB41, LDAT_LB49, LDAT_LB57)에 따라 휘도가 제어되고, 제1 내지 제5행(ROW1~ROW5)은 턴오프된다.
즉, 제1 동작 모드시 한 프레임은 동작 구간(P_OP)과 오프 구간(P_OFF)을 포함하고, 동작 구간(P_OP)에는 각 발광 블록(ROW1~ROW8)은 광데이터 신호(LDAT_LB1, LDAT_LB49, LDAT_LB57)에 따라 휘도가 제어되고, 오프 구간(P_OFF)에는 각 발광 블록(ROW1~ROW8)은 턴오프된다.
이와 같이 적어도 하나의 행(ROW1~ROW8)이 턴오프되는 오프 구간(P_OFF)이 존재하면, 그 오프 구간(P_OFF)동안 턴오프되는 발광 블록(LB1~LB64)들에 대응하는 표시 블록(DB1~DB(n×m))은 블랙 영상을 표시한다. 이러한 경우, 액정 표시 장치(10)는 매 프레임 사이마다 블랙 영상을 표시하는 CRT와 같이 동작할 수 있다. 이러한 방법으로 영상이 표시되는 경우, 영상이 끌리는 현상이 줄어든다. 즉, 스포츠 영상과 같이 다이나믹한 동영상이 표시되는 경우, 상술한 방법으로 발광 블록(LB1~LB64)이 동작하면 표시 품질이 향상된다.
도 6을 참조하여 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)를 상세히 설명한다.
제1 타이밍 컨트롤러(600_1)는 제어 신호 생성부(610)와 영상 신호 처리부(620)와 대표값 결정부(630)를 포함할 수 있다.
제어 신호 생성부(610)는 외부 제어 신호들(Vsync, Hsync, Mclk, DE)을 입력받아 데이터 제어 신호(CONT1) 및 게이트 제어 신호(CONT2)를 출력한다. 예컨데, 제어 신호 생성부(612)는 도 2의 게이트 드라이버(400)의 동작을 개시하는 수직 시작 신호(STV), 게이트 온 전압의 출력 시기를 결정하는 게이트 클럭 신호(CPV) 및 게이트 온 전압의 펄스 폭을 결정하는 출력 인에이블 신호(OE), 도 1의 데이터 드라이버(400)의 동작을 개시하는 수평 개시 신호(STH) 및 영상 데이터 전압의 출력을 지시하는 출력 지시 신호(TP)를 출력할 수 있다.
영상 신호 처리부(620)는 60Hz에 대응하는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 입력받아 120Hz에 대응하는 영상 데이터 신호(IDAT)를 출력할 수 있다. 상술한 바와 같이, 영상 신호 처리부(620)는 한 프레임의 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 입력받아, 120Hz로 두 프레임동안 영상을 표시하기 위해 120Hz의 프레임 주파수에 대응하는 두 프레임의 영상 데이터 신호(IDAT)를 출력한다. 예를 들어, 프레임 주파수가 120Hz에서 첫번째 프레임의 영상 데이터 신호(IDAT)는 입력된 R, G, B 영상 신호(R, G, B)이고, 두번째 프레임의 영상 데이터 신호(IDAT)는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 기초로 생성된 신호일 수 있다. 다만, 영상 신호 처리부(620)가 60Hz에 대응하는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 120Hz에 대응하는 영상 데이터 신호(IDAT)로 변환하는 것은, 어느 한가지 방법으로 특정되지 않고, 다양한 방법으로 구현될 수 있다.
대표값 결정부(630)는 60Hz의 프레임 주파수에 대응하는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 입력받아 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))에 대응하는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 결정한다. 예를 들어, R, G, B 영상 신호(R, G, B)가 그대로 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))에 전송되는 경우, 대표값 결정부(630)는 제1 표시 블록(DB1)에 제공되는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)의 평균값을 제1 표시 블록(DB1)에 대응하는 대표 영상 신호(R_DB1)로 결정할 수 있다. 또는 대표값 결정부(630)는 제1 표시 블록(DB1)에 제공되는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)의 최대값을 제1 표시 블록(DB1)에 대응하는 대표 영상 신호(R_DB1)로 결정할 수 있다. 이러한 방법으로 대표값 결정부(630)는 60Hz의 프레임 주파수에 대응하는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 입력받아 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))에 대응하는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 결정하고, 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 제2 타이밍 컨트롤러(600_2)로 출력한다. 다만, 대표값 결정부(630)가 표시 블록(DB1~DB(n×m)) 각각 대응하는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 결정하는 방법은 이에 한정되지 않는다.
도 7을 참조하여 도 1의 제2 타이밍 컨트롤러(600_2)를 설명한다.
제2 타이밍 컨트롤러(600_2)는 휘도 결정부(640), 펄스폭 변조 신호 출력부(이하 'PWM 신호 출력부'라 한다.)(650), 디스에이블 신호(DIS) 출력부(670) 및 앤드 연산자들(661~668)을 포함한다.
휘도 결정부(640)는 제1 타이밍 컨트롤러(600_1)로부터 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 입력받아 각 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 휘도를 결정하고, 각 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 휘도 정보(B_LB1~B_LB(n×m))를 PWM 신호 출력부(650)로 출력한다. 휘도 결정부(640)는 룩업 테이블(미도시)를 이용하여 각 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))에 대응하는 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 휘도를 결정할 수 있다.
PWM 신호 출력부(650)는 각 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 휘도 정보(B_LB1~B_LB(n×m))를 PWM 신호(PWM_COL1~PWM_COL8)로 변환하여 출력한다. 상술 한 바와 같이, 각 백라이트 드라이버(800_1~800_m)가 다수의 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 열(column)과 연결되어 있으므로, PWM 신호출력부(650)는 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 열과 대응하는 PWM 신호(PWM_COL1~PWM_COL8)를 출력할 수 있다. 예를 들어 PWM 신호PWM_COL1)는 제1, 9, 17, 25, 33, 41, 47, 59 발광 블록(LB1, LB9, LB17, LB25, LB33, LB41, LB49, LB57)을 제어하기 위한 PWM 신호들을 포함할 수 있다.
디스에이블 신호 출력부(670)는 모드 신호(MODE)에 응답하여 디스에이블 신호(DIS)를 출력한다. 여기서 모드 신호(MODE)는 다수의 발광 블록(LB1~LB(n×m))이 제1 동작 모드에서 동작하는지 또는 제2 동작 모드에서 동작하는지 여부를 지시하는 신호일 수 있다. 이러한 모드 신호(MODE)는 타이밍 컨트롤러(700)로부터 제공될 수 있다. 또한, 모드 신호(MODE)는, 스포츠 영상과 같이 다이나믹한 동영상이 표시되는 경우 제1 동작 모드를 지시할 수 있다. 다만, 발광 블록(LB1~LB(n×m))이 제1 동작 모드에서만 동작하는 경우에는 모드 신호(MODE)는 제공되지 않을 수 있다. 디스에이블 신호(DIS)는 도 5b에 도시된 오프 구간(P_OFF)에서 상기 적어도 하나의 발광 그룹(LB1~LB(n×m))을 턴오프 시키는 신호이다. 이러한 디스에이블 신호(DIS)는, 제1 동작 모드에서 제1 레벨을 갖고, 제2 동작 모드에서 제2 레벨을 갖을 수 있다. 예컨데 제1 레벨은 로우 레벨이고, 제2 레벨은 하이 레벨일 수 있다.
앤드 연산자(661~668)는 PWM 신호 출력부(650)에서 출력하는 PWM 신호(PWM_COL1~PWM_COL8)와 디스에이블 신호(DIS)를 먹싱하여 각 백라이트 드라이버로 출력한다. 예를 들어 설명하면, 제2 동작 모드에서 디스에이블 신호 출력 부(670)가 하이 레벨의 디스에이블 신호(DIS)를 출력하면, 각 앤드 연산자(661~668)는 PWM 신호(PWM_COL1~PWM_COL8)를 광데이터 신호(LDAT_COL1~LDAT_COL8)로 출력한다. 따라서 광데이터 신호(LDAT_COL1~LDAT_COL8)는 도 4b에 도시된 바와 같이 된다.
한편, 제1 동작 모드에서 디스에이블 신호 출력부(670)가 하이 레벨의 디스에이블 신호(DIS)를 출력하면, 각 앤드 연산자(661~668)는 PWM 신호(PWM_COL1~PWM_COL8)를 광데이터 신호(LDAT_COL1~LDAT_COL8)로 출력한다. 따라서 광데이터 신호(LDAT_COL1~LDAT_COL8)는 도 5b에 도시된 동작 구간(P_OP)과 같이 된다. 디스에이블 신호 출력부(670)가 로우 레벨의 디스에이블 신호(DIS)를 출력하면, 각 앤드 연산자(661~668)는 로우 레벨을 광데이터 신호(LDAT_COL1~LDAT_COL8)로 출력한다. 따라서 광데이터 신호(LDAT_COL1~LDAT_COL8)는 도 5b에 도시된 오프 구간(P_OFF)과 같이 된다.
도 8을 참조하여 도 1의 백라이트 드라이버(800_1)와 각 발광 블록(LB1~LB(n×m))의 동작을 설명한다. 설명의 편의상 제1 백라이트 드라이버(800_1)가 발광 블록(LB1~LB57)을 제어하는 것을 예로 들어 설명한다.
도 8을 참조하면, 백라이트 드라이버(800_1)는 다수의 스위칭 소자(801~808)를 포함하여, 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)에 응답하여 각 발광 블록(LB1~LB57)의 휘도를 제어한다.
동작을 설명하면, 백라이트 드라이버(800_1)의 스위칭 소자(801~808)가 턴온되면, 전원 전압(Vin)이 발광 소자(LB1~LB57)에 제공되므로, 전류가 발광 블 록(LB1~LB57) 및 인덕터(L)를 통해 흐르게 된다. 이때 인덕터(L)에는 전류에 의한 에너지가 저장된다. 백라이트 드라이버(801_1)의 스위칭 소자(801~808)가 턴오프되면, 발광 블록(LB1~LB57), 인덕터(L) 및 다이오드(D)가 폐회로를 이루어 전류가 흐르게 된다. 이때, 인덕터(L)에 저장된 에너지가 방전되면서 전류가 감소된다. 따라서 백라이트 드라이버(801_1)는 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)에 따라 도 4b 및 도 5b에 도시된 바와 같이 각 발광 블록(LB1~LB57), 의 동작을 제어한다.
도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명한다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 회로도이다. 도 8에 도시된 구성 요소와 동일한 기능을 하는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 설명의 편의상 해당 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 타이밍 컨트롤러(601_2)는 스위칭 소자들(SW1~SW9)을 더 포함한다.
동작을 설명하면, 각 스위칭 소자들(SW1~SW9)은 프레임이 시작할 때마다 그라운드에 연결된 후, 다시 PWM 신호 출력부(650) 또는 디스에이블 신호 출력부(670)에 연결된다. 즉, 프레임이 시작할 때마다 각 스위칭 소자들(SW1~SW9)은 PWM 신호(PWM_COL1~PWM_COL8) 및 디스에이블 신호(DIS)를 앤드 연산자(661~668)로 동시에 전달한다. 따라서 PWM 신호(PWM_COL1~PWM_COL8) 및 디스에이블 신호(DIS)가 매 프레임마다 동기될 수 있다.
도 10 내지 도 11b를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명한다. 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 신호도이다. 도 6, 도 4b 및 도 5b에 도시된 구성 요소와 동일한 기능을 하는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 설명의 편의상 해당 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 10을 참조하면, 제1 타이밍 컨트롤러(601_1)의 대표값 결정부(630)는 120Hz의 프레임 주파수에 대응하는 영상 데이터 신호(IDAT)를 입력받아 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))에 대응하는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 출력한다. 따라서 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))는 프레임마다 변하며, 이로 인해 광데이터 신호(LDAT)도 프레임마다 변할 수 있다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 도 4b 및 도 5b에 도시된 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)와 달리, 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)는 프레임마다 다를 수 있다. 즉, 도 4b 및 도 5b에 도시된 실시예에서는, 대표값 결정부(630)가 60Hz에 대응하는 R, G, B 영상 신호(R, G, B)를 입력받아 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 제공하므로, 각 동작 모드에서 광데이터 신호(LDAT_LB1~LDAT_LB8)가 두 프레임동안 유지될 수 있다. 그러나 본 실시예에서는 대표값 결정부(630)가 120Hz의 프레임 주파수에 대응하는 영상 데이터 신호(IDAT)를 입력받아 각 표시 블록(DB1~DB(n×m))에 대응하는 대표 영상 신호(R_DB1~R_DB(n×m))를 출력하므로, 각 동작 모드에서 첫 번째 프레임의 광데이터 신 호(R_DB1~R_DB(n×m))와 두번째 프레임의 광데이터 신호(R_DB1~R_DB(n×m))가 다를 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명한다. 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 13은 도 12의 제2 타이밍 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도이다. 도 1 및 도 9에 도시된 구성 요소와 동일한 기능을 하는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 설명의 편의상 해당 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(11)는 광데이터 신호(LDAT)를 시리얼로 각 백라이트 드라이버(800_1~800_m)에 제공한다. 여기서 광데이터 신호(LDAT)는 시리얼 버스(SB)를 통해 제공될 수 있다.
도 13을 참조하면, 제2 타이밍 컨트롤러(602_2)는 직렬화기(680)를 더 포함한다. 즉, 각 앤드 연산자(661~668)가 출력한 광데이터 신호(LDAT_COL1~LDAT_COL8)를 병렬로 입력받아 시리얼로 출력한다. 예를 들어 이러한 직렬화기(680)는 멀티플렉서(multiplexer)일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 한 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 도 1의 발광 블록의 배열 형태와 발광 블록 및 백라이트 드라이버의 연결 관계를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4a는 제2 동작 모드에서 다수의 발광 블록의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4b는 제2 동작 모드에서 각 발광 블록의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5a는 제1 동작 모드에서 다수의 발광 블록의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5b는 제1 동작 모드에서 각 발광 블록의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 6은 도 1의 제1 타이밍 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 제2 타이밍 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 도 1의 백라이트 드라이버 및 발광 블록의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 신호도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 13은 도 12의 제2 타이밍 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10: 액정 표시 장치 300: 액정 패널
400: 게이트 드라이버 500: 데이터 드라이버
600_1: 제1 타이밍 컨트롤러 600_2: 제2 타이밍 컨트롤러
610: 제어 신호 생성부 620: 영상 신호 처리부
630: 대표값 결정부 640: 휘도 결정부
650: PWM 신호 출력부 661~669: 스위칭 소자
670: 디스에이블 신호 출력부 680: 직렬화기
800_1~800_n: 백라이트 드라이버

Claims (20)

  1. 제1 프레임 주파수에 대응하는 입력 영상 신호를 입력받아 제2 프레임 주파수에 대응하는 제2 영상 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 제2 영상 신호를 입력받아 상기 제2 프레임 주파수로 영상을 표시하는 액정 패널; 및
    상기 액정 패널에 광을 제공하는 다수의 발광 블록들을 포함하되,
    상기 다수의 발광 블록은 적어도 하나의 상기 발광 블록을 포함하는 다수의 발광 그룹으로 구분되고, 제1 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은 상기 적어도 하나의 발광 그룹이 턴 오프되는 오프 구간을 포함하며,
    상기 액정 패널은 상기 각 발광 블록과 대응되도록 다수의 표시 블록으로 구분되고,
    상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은, 상기 다수의 발광 그룹이 턴 오프되지 않고 상기 각 발광 블록의 휘도가 상기 각 표시 블록이 표시하는 영상에 따라 제어되는 동작 구간을 더 포함하며,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 입력 영상 신호를 입력받아 상기 각 표시 블록에 해당하는 제1 영상 신호를 제공하는 대표값 결정부 및 상기 입력 영상 신호를 입력받아 상기 제2 영상 신호를 출력하는 영상 신호 처리부를 포함하고,
    상기 각 표시 블록이 표시하는 영상은 복수의 발광 신호에 의해 제어되며,
    상기 각 발광 신호는 서로 다른 듀티비를 갖는 액정 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 발광 블록은 행렬 형태로 배열되고, 상기 각 발광 그룹은 상기 행렬의 행(row)인 액정 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 동작 모드시 상기 각 행의 턴오프 구간이 순차적으로 시작되는 액정 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    제2 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은 상기 오프 구간을 포함하지 않고, 상기 각 발광 블록의 휘도가 상기 각 표시 블록이 표시하는 영상에 따라 제어되는 액정 표시 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 프레임 주파수는 상기 제1 프레임 주파수보다 큰 액정 표시 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 각 발광 블록은 LED를 포함하는 액정 표시 장치.
  8. 제1 프레임 주파수에 대응하는 입력 영상 신호를 입력받아 상기 제1 프레임 주파수에 대응하는 제1 영상 신호 및 제2 프레임 주파수에 대응하는 제2 영상 신호를 출력하는 제1 타이밍 컨트롤러;
    상기 제2 영상 신호를 입력받아 상기 제2 프레임 주파수로 영상을 표시하는 액정 패널로서, 다수의 표시 블록으로 구분되는 액정 패널;
    상기 제1 프레임 주파수에 대응하는 상기 제1 영상 신호를 입력받아 광 데이터 신호를 출력하는 제2 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 표시 블록과 대응되고, 상기 광 데이터 신호에 응답하여 상기 액정 패널에 광을 제공하는 다수의 발광 블록들을 포함하되,
    상기 다수의 발광 블록은 적어도 하나의 상기 발광 블록을 포함하는 다수의 발광 그룹으로 구분되고, 제1 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은 상기 적어도 하나의 발광 그룹이 턴 오프되는 오프 구간을 포함하며,
    상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은, 상기 다수의 발광 그룹이 턴 오프되지 않고 상기 각 발광 블록의 휘도가 상기 제1 영상 신호에 따라 제어되는 동작 구간을 더 포함하며,
    상기 제1 타이밍 컨트롤러는 상기 입력 영상 신호를 입력받아 상기 각 표시 블록에 해당하는 상기 제1 영상 신호를 제공하는 대표값 결정부 및 상기 입력 영상 신호를 입력받아 상기 제2 영상 신호를 출력하는 영상 신호 처리부를 포함하고,
    상기 각 표시 블록이 표시하는 영상은 복수의 발광 신호에 의해 제어되며,
    상기 각 발광 신호는 서로 다른 듀티비를 갖는 액정 표시 장치.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서, 상기 제1 동작 모드에서 상기 광데이터 신호는
    상기 동작 구간에서 상기 제1 영상 신호에 따라 상기 각 발광 블록의 휘도를 제어하는 펄스 폭 변조 신호와, 상기 오프 구간에서 상기 적어도 하나의 발광 그룹을 턴 오프시키는 디스에이블 신호가 먹싱된(multiplexed) 액정 표시 장치.
  11. 삭제
  12. 제 8항에 있어서, 상기 제2 타이밍 컨트롤러는
    상기 제1 영상 신호를 입력받아 상기 각 발광 블록의 휘도를 결정하는 휘도 결정부와,
    상기 결정된 각 발광 블록의 휘도에 대응하는 펄스폭 변조 신호를 출력하는 펄스폭 변조 신호 출력부와,
    상기 오프 구간을 지시하는 디스에이블 신호를 출력하는 디스에이블 신호 출력부와,
    상기 각 펄스폭 변조 신호와 상기 디스에이블 신호를 입력받아 상기 광 데이터 신호를 출력하는 앤드 연산자를 포함하는 액정 표시 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제2 타이밍 컨트롤러는
    상기 펄스 폭 변조 신호와 상기 디스에이블 신호를 동기시켜 상기 앤드 연산자로 제공하는 스위칭부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 다수의 발광 블록은 행렬 형태로 배열되고, 상기 각 발광 그룹은 상기 행렬의 행(row)인 액정 표시 장치.
  15. 제 8항에 있어서,
    제2 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은 상기 오프 구간을 포함하지 않고, 상기 각 발광 블록의 휘도가 상기 제1 영상 신호에 따라 제어되는 액정 표시 장치.
  16. 제 8항에 있어서,
    상기 제2 프레임 주파수는 상기 제1 프레임 주파수보다 큰 액정 표시 장치.
  17. 액정 패널과 상기 액정 패널에 광을 제공하는 다수의 발광 블록을 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    제1 프레임 주파수에 대응하는 입력 영상 신호를 타이밍 컨트롤러가 입력받아 제2 프레임 주파수에 대응하는 제2 영상 신호를 출력하고,
    상기 제2 영상 신호를 입력받아 상기 제2 프레임 주파수로 영상을 표시하고,
    상기 액정 패널에 상기 광을 제공하는 것을 포함하되,
    상기 다수의 발광 블록은 적어도 하나의 상기 발광 블록을 포함하는 다수의 발광 그룹으로 구분되고, 제1 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은 상기 적어도 하나의 발광 그룹이 턴 오프되는 오프 구간을 포함하며,
    상기 액정 패널은 상기 각 발광 블록과 대응되도록 다수의 표시 블록으로 구분되고,
    상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은, 상기 다수의 발광 그룹이 턴 오프되지 않고 상기 각 발광 블록의 휘도가 상기 각 표시 블록이 표시하는 영상에 따라 제어되는 동작 구간을 더 포함하며,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 입력 영상 신호를 입력받아 상기 각 표시 블록에 해당하는 제1 영상 신호를 제공하는 대표값 결정부 및 상기 입력 영상 신호를 입력받아 상기 제2 영상 신호를 출력하는 영상 신호 처리부를 포함하고,
    상기 각 표시 블록이 표시하는 영상은 복수의 발광 신호에 의해 제어되며,
    상기 각 발광 신호는 서로 다른 듀티비를 갖는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  18. 삭제
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 다수의 발광 블록은 행렬 형태로 배열되고, 상기 각 발광 그룹은 상기 행렬의 행(row)인 액정 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제 17항에 있어서,
    제2 동작 모드에서 상기 제2 프레임 주파수에 대응하는 한 프레임은 상기 오프 구간을 포함하지 않고, 상기 각 발광 블록의 휘도가 상기 각 표시 블록이 표시하는 영상에 따라 제어되는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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