KR101622649B1

KR101622649B1 - Driving circuit for liquid crystal display device and method for driving the same

Info

Publication number: KR101622649B1
Application number: KR1020090127031A
Authority: KR
Inventors: 한재원; 김정재
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2016-05-20
Also published as: KR20110070273A

Abstract

본 발명은 백 라이트의 구동전류 파형에 변화를 줌으로써 광간섭 현상을 줄일 수 있는 액정 표시 장치의 구동장치 및 구동방법에 관한 것으로, 입력되는 영상 데이터를 다수의 영역별로 분할하고 분할된 각 영역별 영상 데이터에 따라 다수의 PWM(PWM; Pulse Width Modulation)신호의 듀티비(Duty Ratio)를 변환하여 생성하는 데이터 분석부; 상기 데이터 분석부로부터의 분할된 영상 데이터를 정렬하여 상기 데이터 드라이버에 공급하며 상기 데이터 드라이버와 상기 게이트 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러; 상기 분할된 영역별로 상기 액정패널에 광을 조사하는 백 라이트; 상기 데이터 분석부로부터의 변환된 다수의 PWM 신호에 따라 삼각파, 반 사인파, 계단파, 톱니파 중 어느 하나의 형태를 가지는 다수의 백 라이트 제어신호를 발생하여 상기 백 라이트를 구동하는 백 라이트 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a driving apparatus and a driving method of a liquid crystal display device capable of reducing a light interference phenomenon by changing a driving current waveform of a backlight, A data analyzer for converting a duty ratio of a plurality of PWM (Pulse Width Modulation) signals according to the data to generate a duty ratio; A timing controller for arranging the divided image data from the data analyzer and supplying the sorted data to the data driver and controlling the data driver and the gate driver; A backlight for emitting light to the liquid crystal panel for each of the divided areas; And a backlight control unit for generating a plurality of backlight control signals having any one of a triangular wave, a half sine wave, a step wave, and a saw tooth in accordance with the plurality of PWM signals converted from the data analysis unit .

백 라이트, 파형, LED Backlight, Waveform, LED

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a driving apparatus for a liquid crystal display device and a driving method thereof. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002]

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 다수의 영역으로 분할된 백 라이트의 구동전류 파형에 변화를 주어 분할 구동되는 각 영역 간의 광간섭 현상을 줄일 수 있는 액정 표시 장치의 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a driving device and a driving method of a liquid crystal display device capable of reducing a light interference phenomenon between divided areas by giving a change in a driving current waveform of a backlight divided into a plurality of areas .

최근, 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등이 대두 되고 있다. 2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal displays (LCDs), field emission displays, plasma display panels (PDPs), and light emitting displays have been developed as flat panel display devices.

통상적으로, 액정 표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 액정셀들과 이들 액정셀들 각각에 공급될 데이터신호를 절환하기 위한 다수의 제어용 스위치들로 구성된 액정패널에 의해 백 라이트 유닛(Back Light Unit)에서 공급되는 광의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다. 구체적으로, 액정 표시장치는 데이터신호에 따라 액정층에 전계를 형성하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. In general, a liquid crystal display device includes a backlight unit (backlight unit) by a liquid crystal panel composed of a plurality of liquid crystal cells arranged in a matrix form and a plurality of control switches for switching data signals to be supplied to each of the liquid crystal cells. And the desired image is displayed on the screen. Specifically, a liquid crystal display device obtains a desired image by forming an electric field in a liquid crystal layer according to a data signal to adjust transmittance of light passing through the liquid crystal layer.

최근 백 라이트 유닛은 기존 램프와 대비하여 고휘도 및 저소비 전력의 장점 을 갖는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하 LED)를 광원으로 이용한 LED 백 라이트 유닛이 각광받고 있다. LED를 이용한 백 라이트 유닛은 로컬 디밍 혹은 스캐닝 기술 구현시 각 제어 영역의 LED 전류에 일정 위상 차이를 두어 구동을 한다. BACKGROUND ART [0002] In recent years, an LED backlight unit using a light emitting diode (hereinafter referred to as LED) having a high luminance and a low power consumption as a light source has attracted attention in comparison with existing lamps. The LED backlight unit drives the LED current of each control region with a certain phase difference when implementing local dimming or scanning technology.

그런데, 백 라이트 유닛의 구동시 특정 영역이 꺼져 있고, 인접 영역이 켜져 있으면 광간섭 현상이 발생한다. 광간섭 현상은 동적 명암비 및 응답속도를 나빠지게 하는 원인이 되어 화질을 저하 시키는 문제점이 있다.Incidentally, when the backlight unit is driven, a specific area is turned off and an adjacent area is turned on, a light interference phenomenon occurs. The optical interference phenomenon causes deterioration of the dynamic contrast ratio and the response speed, thereby deteriorating the image quality.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다수의 영역으로 분할된 백 라이트의 구동전류 파형에 변화를 주어 분할 구동되는 각 영역 간의 광간섭 현상을 줄일 수 있는 액정 표시 장치의 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a driving apparatus and a driving method of a liquid crystal display, which can reduce a light interference phenomenon between divided regions driven by a change in a driving current waveform of a backlight divided into a plurality of regions.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동장치는, 화소영역을 구비하여 형성된 액정패널; 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버; 다수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)을 구동하는 게이트 드라이버; 입력되는 영상 데이터를 다수의 영역별로 분할하고 분할된 각 영역별 영상 데이터에 따라 다수의 PWM(PWM; Pulse Width Modulation)신호의 듀티비(Duty Ratio)를 변환하여 생성하는 데이터 분석부; 상기 데이터 분석부로부터의 분할된 영상 데이터를 정렬하여 상기 데이터 드라이버에 공급하며 상기 데이터 드라이버와 상기 게이트 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러; 상기 분할된 영역별로 상기 액정패널에 광을 조사하는 백 라이트; 상기 데이터 분석부로부터의 변환된 다수의 PWM 신호에 따라 삼각파, 반 사인파, 계단파, 톱니파 중 어느 하나의 형태를 가지는 다수의 백 라이트 제어신호를 발생하여 상기 백 라이트를 구동하는 백 라이트 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for driving a liquid crystal display, including: a liquid crystal panel including pixel regions; A data driver for driving a plurality of data lines; A gate driver for driving the plurality of gate lines GL1 to GLn; A data analyzer for dividing input image data into a plurality of regions and converting the duty ratios of a plurality of PWM (Pulse Width Modulation) PWM signals according to divided image data for each region; A timing controller for arranging the divided image data from the data analyzer and supplying the sorted data to the data driver and controlling the data driver and the gate driver; A backlight for emitting light to the liquid crystal panel for each of the divided areas; And a backlight control unit for generating a plurality of backlight control signals having any one of a triangular wave, a half sine wave, a step wave, and a saw tooth in accordance with the plurality of PWM signals converted from the data analysis unit And the liquid crystal display device.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은, 입력되는 영상 데이터를 다수의 영역별로 분할하고 분할된 각 영역별 영상 데이터에 따라 다수의 PWM신호의 듀티비를 변환하여 생성하는 단계; 상기 변환된 다수의 PWM 신호에 따라 삼각파, 반 사인파, 계단파, 톱니파 중 어느 하나의 형태를 가지는 다수의 백 라이트 제어신호를 출력하는 단계; 상기 다수의 백 라이트 제어신호에 따라 상기 분할된 영역별로 백 라이트를 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a liquid crystal display device, the method comprising: dividing input image data into a plurality of regions and outputting a plurality of PWM signals Converting the duty ratio to generate the duty ratio; Outputting a plurality of backlight control signals having any one of a triangular wave, a half sine wave, a step wave, and a saw tooth according to the plurality of converted PWM signals; And driving the backlight for each of the divided regions according to the plurality of backlight control signals.

본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법은 다수의 영역으로 분할된 백 라이트의 구동 전류 파형에 변화를 주어 분할 구동되는 영역 간의 광간섭 현상을 최소화할 수 있다. 이에 따라 동적 명암비 및 응답속도를 개선해서 화질을 향상시킬 수 있다.The driving apparatus and the driving method of the liquid crystal display according to the present invention can change the driving current waveform of the backlight divided into a plurality of regions to minimize the optical interference phenomenon between the divided driving regions. Accordingly, the dynamic contrast ratio and the response speed can be improved and the image quality can be improved.

이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a driving apparatus and a driving method of a liquid crystal display according to the present invention having the above-described features will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 액정 표시장치의 구동장치는 화소영역을 구비하여 형성된 액정패널(2), 다수의 데이터 라인(DL1내지 DLm)을 구동하는 데이터 드라이버(4), 다수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)을 구동하는 게이트 드라이버(6), 입력되는 영상 데이터(RGB)를 다수의 영역별로 분할하고 분할된 각 영역별 영상 데이터에 따라 다수의 펄스폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation) 신호(PWMS)를 변환하여 생성하는 데이터 분석부(10), 데이터 분석부(10)로부터의 분할된 영상 데이터(SRGB)를 정렬 하여 데이터 드라이버(4)에 공급하며 데이터 드라이버(4)와 게이트 드라이버(6)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(8), 상기 분할된 영역별로 액정패널(2)에 광을 조사하는 백 라이트(14), 데이터 분석부(10)로부터의 변환된 다수의 PWM 신호(PWMS)에 따라 삼각파, 반 사인파, 계단파, 톱니파 중 어느 하나의 형태를 가지는 다수의 백 라이트 제어신호(BCS)를 발생하여 상기 백 라이트(14)를 구동하는 백 라이트 제어부(12)를 구비한다.1 includes a liquid crystal panel 2 formed with a pixel region, a data driver 4 for driving a plurality of data lines DL1 to DLm, a plurality of gate lines GL1 to GLn A plurality of pulse width modulation (PWM) signals (PWMS) according to the divided image data for each region, and a gate driver 6 for driving the gate driver 6, A data analyzer 10 for converting and generating divided video data SRGB from the data analyzer 10 and supplies the sorted video data SRGB to the data driver 4 to control the data driver 4 and the gate driver 6 A backlight 14 for irradiating light to the liquid crystal panel 2 for each of the divided regions and a plurality of PWM signals PWMS converted from the data analysis unit 10, One of sine wave, stair wave or sawtooth wave Generating a plurality of backlight control signal (BCS) having a state with the back and a back light controller 12 for driving the light (14).

상기 액정패널(2)은 다수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 다수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 의해 정의되는 각 화소영역에 형성된 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)와, TFT와 접속된 액정 캐패시터(Clc)를 구비한다. 액정 캐패시터(Clc)는 TFT와 접속된 화소전극과, 화소전극과 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극으로 구성된다. TFT는 각각의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 각각의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 데이터 신호를 화소전극에 공급한다. 액정 캐패시터(Clc)는 화소전극에 공급된 데이터 신호와 공통전극에 공급된 공통전압의 차전압을 충전하고, 그 차전압에 따라 액정 분자들의 배열을 가변시켜 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다. 그리고 액정 캐패시터(Clc)에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 병렬로 접속되어 액정 캐패시터(Clc)에 충전된 전압이 다음 데이터 신호가 공급될 때까지 유지되게 한다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 화소전극이 이전 게이트 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성된다. 이와 달리 스토리지 캐패시터(Cst)는 화소전극이 스토리지 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성되기도 한다.The liquid crystal panel 2 includes a thin film transistor (TFT) formed in each pixel region defined by a plurality of gate lines GL1 to GLn and a plurality of data lines DL1 to DLm, And a liquid crystal capacitor Clc. The liquid crystal capacitor Clc is composed of a pixel electrode connected to the TFT and a common electrode facing the pixel electrode with the liquid crystal therebetween. The TFT supplies a data signal from each of the data lines DL1 to DLm to the pixel electrode in response to a scan pulse from each of the gate lines GL1 to GLn. The liquid crystal capacitor Clc charges the difference voltage between the data signal supplied to the pixel electrode and the common voltage supplied to the common electrode, adjusts the arrangement of the liquid crystal molecules according to the difference voltage, and adjusts the light transmittance to implement the gradation. The storage capacitor Cst is connected in parallel to the liquid crystal capacitor Clc so that the voltage charged in the liquid crystal capacitor Clc is maintained until the next data signal is supplied. The storage capacitor Cst is formed by overlapping the pixel electrode with the previous gate line sandwiched by the insulating film. Alternatively, the storage capacitor Cst may be formed by overlapping the pixel electrode with the storage line and the insulating film interposed therebetween.

상기 데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 따라 디지털 영상 데이터(Data)를 아날로그 영상 데이터로 변환하고 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스가 공급되는 1수평 주기마다 1수평 라인분의 아날로그 영상 데이터를 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로 공급한다. 다시 말하여, 데이터 드라이버(4)는 아날로그 영상 데이터의 계조값에 따라 소정 레벨을 가지는 감마전압을 선택하고 선택된 감마전압을 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로 공급한다.The data driver 4 converts the digital image data Data into analog image data in accordance with the data control signal DCS from the timing controller 8 and supplies the analog image data to the gate lines GL1 to GLn, And supplies analog image data for one horizontal line to the data lines DL1 to DLm for each period. In other words, the data driver 4 selects a gamma voltage having a predetermined level according to the gradation value of the analog image data, and supplies the selected gamma voltage to the data lines DL1 to DLm.

상기 게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 스캔펄스 예를 들어, 게이트 하이펄스를 순차적으로 발생하여 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로 공급한다.The gate driver 6 sequentially generates a scan pulse, for example, a gate high pulse in response to a gate control signal GCS from the timing controller 8, and supplies it to the gate lines GL1 to GLn.

상기 타이밍 컨트롤러(8)는 데이터 분석부(10)로부터 다수의 영역으로 분할된 영상 데이터(RGBS)를 액정패널(2)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 드라이버(4)에 공급한다. 또한, 외부로부터의 동기신호들(DCLK,DE,Hsync,Vsync)을 이용하여 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여 데이터 드라이버(4)와 게이트 드라이버(6)를 제어한다.The timing controller 8 arranges the image data RGBS divided into a plurality of regions from the data analyzing section 10 so as to be suitable for driving the liquid crystal panel 2 and supplies the image data RGBS to the data driver 4. [ The data driver 4 and the gate driver 6 are controlled by generating a gate control signal GCS and a data control signal DCS using synchronous signals DCLK, DE, Hsync and Vsync from the outside .

상기 데이터 분석부(10)는 외부로부터의 영상 데이터(RGB)를 미리 설정된 다수의 분할영역에 따라 분할한다. 여기서, 다수의 분할영역은 백 라이트(14)를 다수의 영역으로 분할하여 구동하기 위한 영역으로써 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 그리고, 데이터 분석부(10)는 분할된 각 영역별 영상 데이터 각각의 휘도 비율을 분석하고, 분석된 결과에 따라 분할된 각 영역별로 PWM 신호(PWMS)를 변환하여 생성한다. 이러한 데이터 분석부(10)는 타이밍 컨트롤러(8)에 내장되는 것이 바람 직하다.The data analyzing unit 10 divides the image data RGB from the outside in accordance with a preset plurality of divided areas. Here, the plurality of divided areas may be preset by the user as an area for driving the backlight 14 divided into a plurality of areas. The data analyzer 10 analyzes the luminance ratio of each divided image data and generates a PWM signal PWMS for each divided region according to the analyzed result. The data analyzer 10 is preferably built in the timing controller 8.

분할영역에 따른 영상 데이터(RGB)의 분할과정 및 PWM 신호(PWMS)의 변환방법에 대한 구체적인 설명은 도 2 내지 3을 참조하여 후술하기로 한다.A detailed description of the dividing process of the image data (RGB) and the PWM signal (PWMS) according to the divided regions will be described later with reference to FIGS. 2 to 3. FIG.

도 2는 도 1에 도시된 데이터 분석부를 나타낸 구성도이다. 그리고 도 3a는 입력영상을 나타낸 도면이며, 도 3b는 백 라이트의 분할영역을 나타낸 도면이다.2 is a block diagram showing the data analysis unit shown in FIG. 3A shows an input image, and FIG. 3B shows a divided area of a backlight.

도 2에 도시된 데이터 분석부(10)는 입력된 영상 데이터(RGB)를 다수의 분할영역(P1 내지 P20)에 따라 분할하는 영상 분할부(22), 각 분할영역(P1 내지 P20)의 영상 데이터 각각의 휘도 비율을 분석하고 분석결과에 따라 다수의 휘도 제어신호(YS)를 생성하는 휘도 분석부(24), 각각의 휘도 제어신호(YS)에 따라 각 PWM 신호(PWMS)의 듀티 비(Duty Ratio)를 변환하여 백 라이트 제어부(12)에 공급하는 PWM 신호 생성부(26)를 구비한다.The data analyzing unit 10 shown in FIG. 2 includes an image dividing unit 22 for dividing input image data RGB according to a plurality of divided regions P1 to P20, A luminance analyzing unit 24 for analyzing the luminance ratio of each data and generating a plurality of luminance control signals YS according to the analysis result, And a PWM signal generating unit 26 for converting the duty ratio of the input signal to the backlight control unit 12.

상기 영상 분할부(22)는 매 프레임 단위로 영상 데이터(RGB)를 공급받는다. 그리고, 도 3a와 같이 입력된 영상 데이터(RGB)를 도 3b와 같이 다수의 영역(P1 내지 P20)별로 분할하여 정렬한다. 이후, 분할된 각 영역(P1 내지 P20)의 영상 데이터(SRGB)를 타이밍 컨트롤러(8)와 휘도 분석부(24)로 공급한다. 한편, 도 3b에 도시된 분할영역(P1 내지 P20)은 백 라이트(14)를 다수의 영역으로 분할하여 독립적으로 구동하기 위한 것이다. 이러한, 각 분할영역(P1 내지 P20)은 액정패널(2)의 크기에 따라 4×4, 4×5, 5×4, 5×5, 6×6 등으로 설정될 수 있지만, 본 발명에 따른 분할영역(P1 내지 P20)은 4×5로 설정된 경우만을 설명하기로 한다.The image divider 22 receives image data (RGB) in units of frames. As shown in FIG. 3A, the input image data RGB is divided and arranged by a plurality of regions P1 to P20 as shown in FIG. 3B. Then, the image data (SRGB) of the divided regions P1 to P20 is supplied to the timing controller 8 and the luminance analyzer 24, respectively. On the other hand, the divided regions P1 to P20 shown in FIG. 3B are for dividing the backlight 14 into a plurality of regions and driving them independently. Each of the divided regions P1 to P20 may be set to 4x4, 4x5, 5x4, 5x5, 6x6, etc. according to the size of the liquid crystal panel 2, Only the case where the divided areas P1 to P20 are set to 4 x 5 will be described.

상기 휘도 분석부(24)는 각 분할영역(P1 내지 P20) 단위로 영상 데이터의 휘 도를 검출한다. 이때, 각 영상 데이터의 휘도검출은 각 분할영역(P1 내지 P20)단위로 각 영상 데이터의 휘도를 검출하여 히스토그램을 산출하고, 산출된 히스토그램에 따라 각 영상 데이터의 휘도 값을 분석하기도 한다. 그리고, 분석된 결과에 따라 휘도 제어신호(YS)를 생성한다. 이러한 휘도 제어신호(YS)는 백 라이트(14)의 LED 어레이를 다수의 분할영역(P1 내지 P20)에 따라 독립적으로 구동하기 위한 제어신호로 사용될 수 있다.The luminance analyzer 24 detects the luminance of the image data in units of the divided regions P1 to P20. At this time, the luminance of each image data is detected by detecting the luminance of each image data in each of the divided areas P1 to P20, and the luminance value of each image data is analyzed according to the calculated histogram. Then, the luminance control signal YS is generated according to the analyzed result. This luminance control signal YS can be used as a control signal for independently driving the LED array of the backlight 14 according to the plurality of divided areas P1 to P20.

상기 PWM 신호 생성부(26)는 각각의 휘도 제어신호(YS)에 따라 각각의 LED들을 구동하기 위한 PWM 신호(PWMS)들의 듀티 비를 변환하여 발생한다. 여기서, 다수의 PWM 신호(PWMS)각각은 각 LED의 휘도를 제어하기 위한 신호로써 각 LED의 온-오프 시간을 제어하여 그 휘도를 조절하기도 한다.The PWM signal generator 26 generates the duty ratio of the PWM signals PWMS for driving the LEDs according to the respective luminance control signals YS. Here, each of the plurality of PWM signals PWMS is a signal for controlling the brightness of each LED, and controls the on / off time of each LED to adjust its brightness.

상기 백 라이트(14)는 다수의 LED군을 포함하는 LED 어레이(미도시), LED 어레이 상에 배치되어 LED 어레이로부터의 광의 휘도 및 효율을 향상시켜 액정패널(2)에 조사하는 복수의 광학시트(미도시)를 구비한다. 다수의 LED군 각각은 액정패널(2) 배면 전체에 균일하게 광이 조사될 수 있도록 인쇄회로기판 상에 매트릭스 형태로 배치된다. 그리고, 다수의 광학시트는 LED 어레이로부터 입사되는 광을 확산시키는 적어도 하나의 확산시트(또는 확산판)와, 확산시트에 의해 확산 된 광이 액정패널(2) 쪽으로 진행하도록 광의 경로를 변환하여 광의 효율을 향상시키는 적어도 하나의 프리즘 시트를 포함한다.The backlight 14 includes an LED array (not shown) including a plurality of LED groups, a plurality of optical sheets (not shown) disposed on the LED array to irradiate the liquid crystal panel 2 with improved brightness and efficiency of light from the LED array, (Not shown). Each of the plurality of LED groups is arranged in a matrix form on a printed circuit board so that light can be uniformly irradiated to the entire back surface of the liquid crystal panel 2. [ The plurality of optical sheets include at least one diffusion sheet (or diffusion plate) for diffusing light incident from the LED array, and a plurality of optical sheets for converting the light path so that light diffused by the diffusion sheet advances toward the liquid crystal panel 2, And at least one prism sheet for improving the efficiency.

이러한 백 라이트(14)는 백 라이트 제어신호(BCS)에 따라 다수의 영역으로 분할되어 구동되기도 한다. 다시 말하여, 백 라이트(14)는 백 라이트 제어신 호(BCS)에 따라 LED 어레이의 영역이 2×3, 2×3, 2×4, 2×5, 3×3, 3×4,4×4, 4×5, 5×4, 5×5 및 6×6 등의 구성 가능한 영역으로 나뉘어 구동될 수 있다. The backlight 14 may be divided into a plurality of regions according to the backlight control signal BCS and driven. In other words, the backlight 14 is configured such that the area of the LED array is divided into 2 × 3, 2 × 3, 2 × 4, 2 × 5, 3 × 3, 3 × 4, 4 4 x 5, 5 x 4, 5 x 5, and 6 x 6, and the like.

상기 백 라이트 제어부(12)는 변환되어 입력된 다수의 PWM 신호(PWMS)에 응답하여 다수의 백 라이트 제어신호(BCS)를 발생한다. 구체적으로, 백 라이트 제어부(12)는 데이터 분석부(10)로부터의 PWM 신호(PWMS)들에 따라 디밍 값(Dimming Value)이 변조된 다수의 백 라이트 제어신호(BCS)를 발생한다. 여기서, 백 라이트 제어신호(BCS)는 균일한 광 조사를 위해 LED에 흐르는 전류를 일정하게 하는 제어신호로써, LED 양단의 전압을 조정함으로써 LED에 흐르는 전류를 일정하게 한다. 백 라이트(14)는 LED 양단에 전류가 흐르는 동안 백 라이트 제어신호(BCS)에 따라 각 영역의 LED 온-오프 시간을 가변시키는 버스트 모드(Burst Mode)로 구동한다. 이때, 백 라이트 제어부(12)는 LED의 온-오프 시간을 가변하거나 백 라이트 제어신호(BCS)의 전압레벨을 가변시키는 방법으로 백 라이트(14)의 밝기를 조절할 수 있다.The backlight control unit 12 generates a plurality of backlight control signals BCS in response to the plurality of PWM signals PWMS converted and inputted. Specifically, the backlight control unit 12 generates a plurality of backlight control signals BCS in which a dimming value is modulated in accordance with the PWM signals PWMS from the data analysis unit 10. Here, the backlight control signal BCS is a control signal for making the current flowing through the LED constant for uniform illumination, and regulates the voltage across the LED so that the current flowing through the LED is constant. The backlight 14 is driven in a burst mode in which the LED on / off time of each region is varied according to the backlight control signal BCS while a current flows across the LEDs. At this time, the backlight control unit 12 can adjust the brightness of the backlight 14 by varying the on / off time of the LED or by varying the voltage level of the backlight control signal BCS.

도 4는 도 1에 도시된 백 라이트 제어부를 나타낸 구성도이다.FIG. 4 is a configuration diagram illustrating the backlight control unit shown in FIG. 1. FIG.

도 4에 도시된 백 라이트 제어부(12)는 상기 각각의 PWM 신호(PWMS)에 응답하여 미리 설정된 파형의 백 라이트 제어신호(BCS)를 출력하는 다수의 백 라이트 제어유닛(30)을 구비하며, 상기 다수의 백 라이트 제어유닛(30) 각각은 입력되는 PWM 신호(PWMS)의 각 LED 온-오프 시간정보에 따라 미리 설정된 전류 파형을 만들 수 있도록 하는 펄스 제어 신호(PCS)를 생성하는 펄스 제어부(32), 펄스 제어 신호(PCS)에 따라 전압레벨을 변환시켜 백 라이트 신호(BS)를 생성하는 전류 조정 부(34) 및 백 라이트 신호(BS)의 전압 레벨을 보상해서 백 라이트 제어신호(BSC)를 출력하는 출력버퍼(36)를 구비한다. The backlight control unit 12 shown in FIG. 4 includes a plurality of backlight control units 30 that output a backlight control signal BCS of a predetermined waveform in response to each PWM signal PWMS, Each of the plurality of backlight control units 30 includes a pulse control unit (PCS) for generating a pulse control signal PCS for generating a predetermined current waveform according to each LED on-off time information of the input PWM signal PWMS A current regulator 34 for converting a voltage level according to a pulse control signal PCS and generating a backlight signal BS and a backlight control signal BSC And an output buffer 36 for outputting the output data.

여기서, 백 라이트 제어유닛(30)은 백 라이트(12)의 분할영역을 독립적으로 구동하기 위해 각 분할영역의 수에 대응하도록 다수 개로 구성될 수 있다. 이 경우, 다수의 백 라이트 제어유닛(30)은 백 라이트(12)의 각 분할영역에 따라 독립적으로 PWM신호(PWMS)를 공급받는다. 그리고, 독립적으로 공급된 PWM 신호(PWMS)에 따라 백 라이트(14)를 분할영역별로 독립적으로 구동한다.Here, the backlight control unit 30 may be composed of a plurality of backlight units 12 so as to correspond to the number of the divided regions for independently driving the divided regions of the backlight 12. In this case, the plurality of backlight control units 30 are supplied with the PWM signal PWMS independently in accordance with the respective divided regions of the backlight 12. Then, the backlight 14 is independently driven for each divided region according to the independently supplied PWM signal PWMS.

상기 펄스 제어부(32)는 적어도 한 프레임 단위로 PWM 신호(PWMS)를 공급받는다. 그리고, 입력된 PWM 신호(PWMS)의 듀티 비와 사용자에 의해 설정된 파형 정보에 따라 특정 전류 파형의 백 라이트 신호(BS)가 발생 되도록 하는 펄스 제어 신호(PCS)를 전류 조정부(34)로 공급한다. 이러한 펄스 제어부(32)는 상기 백 라이트 신호(BS)가 미리 설정된 전류 파형을 발생 되도록 하기 위해 한 프레임을 다수의 구간으로 나누어서 각 구간별로 전압 레벨을 변환 시키도록 한다. 예를 들어, 펄스 제어부(32)에 입력된 PWM 신호(PWMS)의 듀티 비가 60%일 경우 펄스 제어부(32)는 한 프레임에서 60% 기간 동안 미리 설정된 전류 파형, 예를 들어, 삼각파형이 발생 되도록 하는 펄스 제어 신호(PCS)를 생성한다. 이때, 펄스 제어부(32)는 한 프레임에서 60%의 시간을 다수의 구간으로 나누어서 각 구간별로 전압 레벨을 변환 시키도록 펄스 제어 신호(PCS)를 생성하여 전류 조정부(34)로 공급한다.The pulse control unit 32 receives the PWM signal PWMS in at least one frame unit. A pulse control signal PCS for causing the backlight signal BS of a specific current waveform to be generated is supplied to the current adjustment section 34 in accordance with the duty ratio of the input PWM signal PWMS and the waveform information set by the user . The pulse control unit 32 divides one frame into a plurality of periods to convert the voltage level for each period so that the backlight signal BS generates a predetermined current waveform. For example, when the duty ratio of the PWM signal PWMS input to the pulse control unit 32 is 60%, the pulse control unit 32 generates a predetermined current waveform, for example, a triangular waveform for 60% And generates a pulse control signal PCS. At this time, the pulse controller 32 divides the time of 60% in one frame into a plurality of sections, generates a pulse control signal PCS to convert the voltage level for each section, and supplies the pulse control signal PCS to the current controller 34.

상기 전류 조정부(34)는 펄스 제어부(32)로부터 입력받은 펄스 제어 신호(PCS)에 따라 직류입력전원을 변환하여 미리 설정된 삼각파형을 가진 백 라이트 신호(BS)를 생성한다. 구체적으로, 전류 조정부(34)는 펄스 제어 신호(PCS)에 따라 전압 레벨을 변환 시킨다. 이러한 전류 조정부(34)는 변환된 전압 레벨에 따라 삼각파형을 가진 백 라이트 신호(BS)를 생성한다.The current regulator 34 converts the DC input power according to the pulse control signal PCS received from the pulse controller 32 to generate a backlight signal BS having a preset triangular waveform. Specifically, the current regulator 34 converts the voltage level according to the pulse control signal PCS. The current regulator 34 generates a backlight signal BS having a triangular waveform according to the converted voltage level.

상기 출력 버퍼(36)는 백 라이트 신호(BS)를 공급받아서, 실질적으로 백 라이트 LED를 구동하는 백 라이트 제어신호(BCS)를 출력한다. 또한, 출력 버퍼(36)는 백 라이트 제어신호(BCS)의 전압레벨을 보상하여 LED에 흐르는 전류를 안정시킨다.The output buffer 36 receives the backlight signal BS and outputs a backlight control signal BCS that substantially drives the backlight LED. Further, the output buffer 36 compensates the voltage level of the backlight control signal BCS to stabilize the current flowing through the LED.

도 5a 내지 도 5d는 도 1에 도시된 백 라이트 제어부에서 출력되는 미리 설정된 전류 파형을 가진 백 라이트 제어신호(BCS)를 나타낸 파형도이다. 구체적으로, 도 5a는 삼각파형의 백 라이트 제어신호(BCS), 도 5b는 반 사인파형의 백 라이트 제어신호(BCS), 도 5c는 계단파형의 백 라이트 제어신호(BCS), 도 5d는 톱니파형의 백 라이트 제어신호(BCS)를 나타낸다. 또한, 각각의 음영표시된 영역은 인접한 LED 영역에서 발생 되는 광간섭 영역을 나타낸다. 여기서 음영표시된 영역은 LED 구동전류가 온 되고, 인접한 영역의 LED 구동전류는 오프 된 경우를 나타낸다.5A to 5D are waveform diagrams showing a backlight control signal (BCS) having a preset current waveform output from the backlight control unit shown in FIG. 5B is a backlight control signal BCS of a half-sine waveform, Fig. 5C is a backlight control signal BCS of a step waveform, Fig. 5D is a backlight control signal BCS of a step waveform, And a waveform backlight control signal BCS. Further, each shaded area indicates a light interference area generated in an adjacent LED area. Here, the shaded area indicates that the LED driving current is turned on and the LED driving current in the adjacent area is turned off.

도 5a를 참조하면, 본 발명에 따른 삼각파형의 백 라이트 제어신호(BCS)를 출력하는 액정 표시장치의 백 라이트 제어부(12)는 백 라이트(14)의 각 분할영역의 수에 대응하도록 다수 개의 백 라이트 제어신호(BCS)를 위상 차를 두어서 출력한다. 이때, 백 라이트(14)의 각 분할영역의 LED간에 광간섭 현상이 발생한다. 예를 들어, 제 1 백 라이트 제어신호(BCS1)의 제어를 받는 영역이 턴-온 되고, 인접한 제 2 백라이트 제어신호 및 제 3 백 라이트 제어신호의 제어를 받는 영역이 턴-오프 될 경우, 상기 제 1 백 라이트 제어신호(BCS1)의 제어를 받는 영역 때문에 광간 섭 현상이 발생한다. 이러한 백라이트 제어부(12)는 삼각파형의 백 라이트 제어신호(BCS)를 백 라이트(14)에 공급함으로써 광간섭영역(음영표시영역)을 줄여서 기존대비광간섭량을 줄일 수 있다.Referring to FIG. 5A, the backlight control unit 12 of the liquid crystal display device for outputting the backlight control signal BCS of the triangular waveform according to the present invention includes a plurality of And outputs the backlight control signal BCS with a phase difference. At this time, a light interference phenomenon occurs between the LEDs of the respective divided areas of the backlight 14. [ For example, when the area under the control of the first backlight control signal BCS1 is turned on and the area under the control of the adjacent second backlight control signal and the third backlight control signal is turned off, An optical interference phenomenon occurs due to the area under the control of the first backlight control signal BCS1. The backlight controller 12 supplies the backlight control signal BCS of the triangular waveform to the backlight 14, thereby reducing the light interference area (the shade display area) and reducing the optical interference amount compared to the conventional art.

한편, 백 라이트 제어부(12)에서 출력되는 미리 설정된 전류 파형을 가진 백 라이트 제어신호(BCS)는 도 5b 내지 도 5d에 도시한 바와 같이, 반 사인파 구동, 계단식 구동 및 톱니파 구동 등으로 설정 될 수 있으며, 상술한 삼각파 구동방식과 동일하게 기존대비광간섭량을 줄일 수 있다.On the other hand, the backlight control signal BCS having the preset current waveform outputted from the backlight control unit 12 can be set to a half-sine wave driving, a stepwise driving, a sawtooth wave driving, or the like as shown in Figs. 5B to 5D And the light interference amount can be reduced compared to the conventional triangular wave driving method.

이와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법은 백 라이트를 다수의 분할영역으로 나누어 분할 영상 데이터에 따라 독립적으로 구동함으로써 색 재현율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 백 라이트 제어부(12)에서 출력되는 LED 전류 파형에 변화를 주어 백 라이트 유닛의 광간섭 현상을 최소화할 수 있다. 이에 따라 동적 명암비 및 응답속도를 개선해서 화질을 향상시킬 수 있다.As described above, the driving apparatus and the driving method of the liquid crystal display according to the present invention can improve the color reproduction rate by dividing the backlight into a plurality of divided regions and independently driving the divided regions according to the divided image data. In addition, it is possible to minimize the optical interference phenomenon of the backlight unit by changing the LED current waveform output from the backlight control unit 12 of the present invention. Accordingly, the dynamic contrast ratio and the response speed can be improved and the image quality can be improved.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능 하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성도.1 is a configuration diagram illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 데이터 분석부의 구성도.2 is a configuration diagram of the data analysis unit shown in FIG.

도 3a는 입력 영상을 나타낸 도면.3A shows an input image.

도 3b는 백라이트의 분할영역을 나타낸 도면.3B is a view showing a divided area of the backlight.

도 4는 도 1에 도시된 백 라이트 제어부의 구성도.4 is a configuration diagram of the backlight control unit shown in Fig.

도 5a 내지 도 5d는 도 1에 도시된 백 라이트를 구동하기 위한 신호(BSC)를 나타낸 파형도.5A to 5D are waveform diagrams showing a signal BSC for driving the backlight shown in Fig. 1. Fig.

＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명＊BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

10: 데이터 분석부 12: 백 라이트 제어부10: data analysis unit 12: back light control unit

14: 백 라이트 22: 영상 분할부14: Backlight 22:

24: 휘도 분석부 26: PWM 신호 생성부24: luminance analysis unit 26: PWM signal generation unit

32: 펄스 제어부 34: 전류 조정부32: Pulse control unit 34: Current control unit

Claims

A liquid crystal panel formed with a pixel region;

A data driver for driving a plurality of data lines;

A gate driver for driving the plurality of gate lines GL1 to GLn;

A data analyzer for dividing input image data into a plurality of regions and converting the duty ratios of a plurality of PWM (Pulse Width Modulation) PWM signals according to divided image data for each region;

A timing controller for arranging the divided image data from the data analyzer and supplying the sorted data to the data driver and controlling the data driver and the gate driver;

A backlight for emitting light to the liquid crystal panel for each of the divided areas; And

And a backlight control unit for generating a plurality of backlight control signals having any one of a triangular wave, a half sine wave, a step wave, and a saw tooth in accordance with the plurality of PWM signals converted from the data analysis unit and,

The data analysis unit

A video divider for dividing the input video data according to a plurality of divided areas,

A brightness analyzer for detecting the brightness of each of the image data in each of the divided regions and calculating and analyzing a histogram to generate a plurality of brightness control signals YS at a maximum brightness value or an average brightness value,

And a PWM signal generating unit for converting a duty ratio of each PWM signal according to the plurality of luminance control signals YS and supplying the converted duty ratio to the backlight control unit.

delete

The method according to claim 1,

The backlight control unit

And a plurality of backlight control units for outputting backlight control signals of a waveform having any one of a triangular wave, a half sine wave, a step wave and a saw tooth in response to the respective PWM signals,

Each of the plurality of backlight control units generates a pulse control signal for generating a current waveform having any one of a triangular wave, a half sine wave, a step wave, and a sawtooth wave according to the LED on / off time information of the input PWM signal Generating pulse control section,

A current adjusting unit for converting the voltage level according to the pulse control signal to generate a backlight signal;

And an output buffer for outputting a backlight control signal by compensating the voltage level of the backlight signal.

Dividing input image data into a plurality of regions, and converting the duty ratios of a plurality of PWM signals according to image data of each divided region to generate the converted image data;

Outputting a plurality of backlight control signals having any one of a triangular wave, a half sine wave, a step wave, and a saw tooth according to the plurality of converted PWM signals;

And driving a backlight for each of the divided regions according to the plurality of backlight control signals,

The step of converting and generating the duty ratio of the PWM signal

Dividing the input image data according to a plurality of divided areas,

Calculating a histogram by detecting brightness of image data of each of the divided regions, analyzing a luminance value of each image data according to the calculated histogram, and generating a luminance control signal YS according to the analysis result,

And converting the duty ratio of each PWM signal according to the plurality of luminance control signals and supplying the converted duty ratio to the backlight control unit.

delete

5. The method of claim 4,

The step of outputting the backlight control signal

Generating a pulse control signal capable of generating a current waveform having any one of a triangular wave, a half sine wave, a step wave, and a saw tooth in accordance with each LED on-off time information of the input PWM signal;

Generating a backlight signal by converting a voltage level according to the pulse control signal,

And outputting a backlight control signal by compensating the voltage level of the backlight signal.