KR101667048B1 - Liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 프레임 인버젼으로 극성이 반전되는 데이터전압들이 공급되는 액정표시패널; 상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛; 상기 백라이트 유닛의 광원들을 구동하는 백라이트 구동부; 및 백라이트 디밍 데이터를 상기 백라이트 구동부에 공급하여 백라이트 휘도를 제어하는 백라이트 콘트롤러를 구비한다. 상기 백라이트 콘트롤러는 상기 액정표시패널에 제1 극성의 데이터전압이 공급되는 프레임기간 동안 상기 백라이트 휘도를 상기 액정표시패널에 제2 극성의 데이터 전압이 공급되는 프레임기간의 백라이트 휘도보다 높게 제어한다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device in which data voltages whose polarity is inverted by a frame-inversion are supplied are provided. A backlight unit for emitting light to the liquid crystal display panel; A backlight driving unit driving the light sources of the backlight unit; And a backlight controller for controlling backlight luminance by supplying backlight dimming data to the backlight driver. The backlight controller controls the backlight luminance to be higher than the backlight luminance of the frame period in which the data voltage of the second polarity is supplied to the liquid crystal display panel during a frame period in which the data voltage of the first polarity is supplied to the liquid crystal display panel.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}[0001] LIQUID CRYSTAL DISPLAY [0002]
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device.
액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정표시장치는 액정셀들에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다.BACKGROUND ART [0002] Liquid crystal display devices are becoming increasingly widespread due to features such as light weight, thinness, and low power consumption driving. The liquid crystal display device is used as a portable computer such as a notebook PC, an office automation device, an audio / video device, and an indoor / outdoor advertisement display device. A liquid crystal display controls an electric field applied to liquid crystal cells to modulate light incident from a backlight unit to display an image.
액정표시장치는 직류 잔상을 줄이고 액정의 열화를 방지하기 위하여 이웃하는 액정셀들에 충전되는 데이터전압의 극성을 서로 상반되게 하고 데이터전압의 극성을 주기적으로 반전시키는 인버젼 방식으로 구동되고 있다. The liquid crystal display device is driven in an inversion mode in which the polarity of the data voltage charged in the adjacent liquid crystal cells is opposite to each other and the polarity of the data voltage is periodically inverted in order to reduce direct current residual image and prevent deterioration of the liquid crystal.
액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 화소마다 형성되어 화소전극에 공급되는 데이터전압을 스위칭하는 TFT(Thin Film Transistor)를 포함한 액정표시패널, 액정표시패널의 데이터라인들에 데이터전압을 공급하기 위한 데이터 구동회로, 액 정표시패널의 게이트라인들에 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 순차적으로 공급하기 위한 게이트 구동회로, 상기 구동회로들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러 등을 구비한다. The active matrix type liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel including a TFT (Thin Film Transistor) formed for each pixel and switching a data voltage supplied to the pixel electrode, a data driving circuit for supplying a data voltage to the data lines of the liquid crystal display panel A gate driving circuit for sequentially supplying gate pulses (or scan pulses) to the gate lines of the liquid crystal display panel, and a timing controller for controlling the operation timing of the driving circuits.
도 1은 프레임 인버젼에서 액정표시장치에 인가되는 데이터전압의 극성을 보여 주는 도면이다. 도 2는 라인 인버젼에서 액정표시장치에 인가되는 데이터전압의 극성을 보여 주는 도면이다. 도 3은 도트 인버젼에서 액정표시장치에 인가되는 데이터전압의 극성을 보여 주는 도면이다.1 is a diagram showing the polarity of a data voltage applied to a liquid crystal display in a frame inversion. 2 is a diagram showing the polarity of a data voltage applied to a liquid crystal display in a line inversion. 3 is a diagram showing the polarity of the data voltage applied to the liquid crystal display in the dot inversion.
도 1과 같은 프레임 인버젼에서, 데이터 구동회로의 모든 출력 채널들은 1 프레임 기간 동안 동일한 극성의 데이터전압들을 출력하고, 그 데이터전압을 1 프레임기간 주기로 반전시킨다. 프레임 인버젼에서 액정표시패널 내의 모든 액정셀들은 1 프레임 기간 내에서 동일한 극성의 데이터전압들을 충전한다. In a frame-inversion such as the one shown in Fig. 1, all the output channels of the data driving circuit output data voltages of the same polarity for one frame period, and invert the data voltage to a period of one frame period. In the frame-inversion mode, all the liquid crystal cells in the liquid crystal display panel charge data voltages of the same polarity within one frame period.
도 2와 같은 라인 인버젼에서, 데이터 구동회로의 모든 출력 채널들은 동일한 수평기간 내에서 동일한 극성의 데이터전압을 출력하고 그 데이터전압의 극성을 1 수평기간 주기로 그리고 1 프레임기간 주기로 반전시킨다. 라인 인버젼에서, 액정표시패널의 기수라인 액정셀들과 우수라인 액정셀들은 서로 상반된 극성의 데이터전압들을 충전한다. 2, all the output channels of the data driving circuit output data voltages of the same polarity within the same horizontal period and reverse the polarity of the data voltages to one horizontal period period and one frame period period. In the line inversion, the odd line liquid crystal cells and the even line liquid crystal cells of the liquid crystal display panel charge data voltages of opposite polarities.
도 3과 같은 도트 인버젼에서, 데이터 구동회로의 기수 출력 채널들을 통해 출력되는 데이터전압의 극성과 데이터 구동회로의 우수 출력 채널들을 통해 출력되는 데이터전압의 극성은 서로 반대이다. 도트 인버젼에서 데이터 구동회로의 출력 채널들을 통해 출력되는 데이터전압의 극성은 1 수평기간 주기로 그리고 1 프레임 기간 주기로 반전된다. 도트 인버젼에서, 좌우로 이웃하는 액정셀들과 상하로 이웃하는 액정셀들에 충전되는 데이터전압들의 극성은 서로 반대이다. 3, the polarity of the data voltage output through the odd output channels of the data driving circuit and the polarity of the data voltage output through the output channels of the data driving circuit are opposite to each other. The polarity of the data voltage outputted through the output channels of the data driving circuit in the dot inversion is inverted to one horizontal period period and one frame period period. In the dot inversion, the polarities of the data voltages charged in the left and right liquid crystal cells adjacent to the left and right and the liquid crystal cells adjacent to the upper and lower sides are opposite to each other.
액정표시장치의 소비전력은 데이터전압의 극성이 반전 횟수가 많을 수록 즉, 데이터라인들에서 전류 소비가 높을 수록 커진다. 따라서, 액정표시장치의 소비전력은 프레임 인버젼이 가장 작고, 라인 인버젼과 도트 인버젼에서 상대적으로 크며, 도트 인버젼에서 가장 크다. The power consumption of the liquid crystal display device increases as the number of times of reversal of the polarity of the data voltage increases, that is, as the current consumption increases in the data lines. Therefore, the power consumption of the liquid crystal display device is the smallest in frame inversion, relatively large in line inversion and dot inversion, and largest in dot inversion.
프레임 인버젼은 라인 인버젼과 도트 인버젼에 비하여 소비 전력이 작지만, 라인 인버젼과 도트 인버젼에 비하여 플리커(Flicker)가 더 잘 관찰된다. 이러한 현상을 도 4를 결부하여 설명하기로 한다. Frame inversion has lower power consumption than line inversion and dot inversion, but flicker is better observed than line inversion and dot inversion. This phenomenon will be described with reference to FIG.
도 4는 라인 인버젼이나 도트 인버젼에서 데이터 구동회로의 출력(SIC 출력 데이터)과 게이트펄스들을 보여 주는 파형도이다. 4 is a waveform diagram showing output (SIC output data) and gate pulses of a data driving circuit in a line inversion or a dot inversion.
도 4를 참조하면, 제1 수평기간 동안 제1 액정셀에 정극성 데이터전압이 충전되고, 제2 수평기간 동안 제2 액정셀에 부극성 데이터전압이 공급된다. 정극성 데이터전압이 충전되는 제1 액정셀의 전압(+Vp)은 TFT의 기생용량 등에 의해 ΔVp만큼 낮아진다. 반면에, 부극성 데이터전압이 충전되는 제2 액정셀의 전압(-Vp)은 TFT의 기생용량 등에 의해 ΔVp만큼 높아진다. 라인 인버젼이나 도트 인버젼에서 정극성 데이터전압이 충전되는 액정셀들과 부극성 데이터전압이 충전되는 액정셀들이 1 라인 단위로 또는 1 도트 단위로 교번된다. 따라서, 관찰자는 라인 인버젼이나 도트 인버젼에서 정극성 데이터전압이 충전되는 액정셀의 휘도와 부극성 데이터전압이 충전되는 액정셀의 휘도차를 느끼기가 어렵다. 도 4에서 "GP1"은 제1 수평 기간 동안 발생되는 제1 게이트펄스를 의미하고, "GP2"는 제2 수평기간 동안 발생되는 제2 게이트 펄스를 의미한다. "Vdata"는 데이터 구동회로로부터 출력되는 데이터전압이다. Referring to FIG. 4, the first liquid crystal cell is charged with the positive data voltage during the first horizontal period, and the negative data voltage is supplied to the second liquid crystal cell during the second horizontal period. The voltage (+ Vp) of the first liquid crystal cell charged with the positive polarity data voltage is lowered by? Vp due to the parasitic capacitance of the TFT or the like. On the other hand, the voltage (-Vp) of the second liquid crystal cell charged with the negative data voltage becomes higher by? Vp due to the parasitic capacitance of the TFT or the like. The liquid crystal cells in which the positive data voltage is charged and the liquid crystal cells in which the negative data voltage is charged are alternated in units of one line or one dot in the line inversion or dot inversion. Therefore, it is difficult for the observer to feel the luminance of the liquid crystal cell charged with the positive polarity data voltage and the luminance difference of the liquid crystal cell charged with the negative polarity data voltage in the line inversion or the dot inversion. 4, "GP1" means a first gate pulse generated during a first horizontal period, and "GP2" means a second gate pulse generated during a second horizontal period. "Vdata" is a data voltage output from the data driving circuit.
이에 비하여, 프레임 인버젼에서 1 프레임기간 동안 모든 액정셀들에 충전되는 데이터전압들의 극성이 동일하면 관찰자는 1 프레임기간 주기로 휘도가 변동되는 플리커를 느낄 수 있다. 액정표시장치의 구동 특성에 따라 프레임 인버젼에서 정극성 데이터전압이 충전되는 프레임기간 동안 표시화상이 밝게 보일 수 있고 부극성 데이터전압이 충전되는 프레임기간 동안 표시화상이 밝게 보일 수 있다. On the other hand, if the polarities of the data voltages charged in all of the liquid crystal cells are the same in one frame period in the frame-inversion mode, the observer can feel the flicker in which the luminance varies in one frame period. The display image may appear bright during the frame period in which the positive polarity data voltage is charged in the frame inversion according to the driving characteristics of the liquid crystal display device and the display image may appear bright during the frame period in which the negative polarity data voltage is charged.
본 발명은 프레임 인버젼을 적용하여 소비전력을 줄이고 프레임 인버젼에서 표시품질 저하를 방지하도록 한 액정표시장치를 제공한다. The present invention provides a liquid crystal display device in which frame inversion is applied to reduce power consumption and prevent display quality degradation in a frame-inversion.
본 발명의 일 양상으로서, 본 발명의 액정표시장치는 프레임 인버젼으로 극성이 반전되는 데이터전압들이 공급되는 액정표시패널; 상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛; 상기 백라이트 유닛의 광원들을 구동하는 백라이트 구동부; 및 백라이트 디밍 데이터를 상기 백라이트 구동부에 공급하여 백라이트 휘도를 제어하는 백라이트 콘트롤러를 구비한다. According to an aspect of the present invention, a liquid crystal display device of the present invention includes: a liquid crystal display panel to which data voltages whose polarity is inverted by a frame inversion are supplied; A backlight unit for emitting light to the liquid crystal display panel; A backlight driving unit driving the light sources of the backlight unit; And a backlight controller for controlling backlight luminance by supplying backlight dimming data to the backlight driver.
상기 백라이트 콘트롤러는 상기 액정표시패널에 제1 극성의 데이터전압이 공급되는 프레임기간 동안 상기 백라이트 휘도를 상기 액정표시패널에 제2 극성의 데이터 전압이 공급되는 프레임기간의 백라이트 휘도보다 높게 제어한다. The backlight controller controls the backlight luminance to be higher than the backlight luminance of the frame period in which the data voltage of the second polarity is supplied to the liquid crystal display panel during a frame period in which the data voltage of the first polarity is supplied to the liquid crystal display panel.
본 발명은 프레임 인버젼을 적용하고 데이터 전압의 극성 변화에 따라 백라이트 휘도를 가변하여 액정표시장치의 소비전력을 줄이고 표시품질 저하를 방지할 수 있다. The present invention can reduce the power consumption of the liquid crystal display device and prevent the deterioration of the display quality by applying the frame inversion and varying the backlight luminance according to the polarity change of the data voltage.
본 발명의 액정표시장치는 액정모드로 구분할 때 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 등의 액정모드로도 구현될 수 있다. 본 발명의 액정표시장치는 투과율 대 전압 특성으로 구분할 때 노말리 화이트 모드(Normally White Mode) 또는 노말리 블랙 모드(Normally Black mode)로 구현될 수 있다. The liquid crystal display of the present invention may be implemented in a liquid crystal mode such as TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Alignment) mode, IPS (In Plane Switching) mode and FFS . The liquid crystal display device of the present invention can be realized in a Normally White mode or a Normally Black mode when it is classified into the transmittance versus voltage characteristics.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소들의 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 명칭과는 상이할 수 있다.The names of components used in the following description are selected in consideration of ease of specification, and may be different from actual product names.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(100), 백라이트 유닛(110), 백라이트 콘트롤러(104), 백라이트 구동부(105), 타이밍 콘트롤러(101), 데이터 구동부(102), 및 게이트 구동부(103)를 구비한다. 5, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel 100, a backlight unit 110, a backlight controller 104, a backlight driver 105, a timing controller 101, (102), and a gate driver (103).
액정표시패널(100)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성된다. 액정표시패널(100)은 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트라인들(G1 내지 Gn)의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 배치된 m×n 개의 액정셀들을 포함한다. In the liquid crystal display panel 100, a liquid crystal layer is formed between two glass substrates. The liquid crystal display panel 100 includes mxn liquid crystal cells arranged in a matrix form by an intersection structure of m data lines D1 to Dm and n gate lines G1 to Gn.
액정표시패널(100)의 하부 유리기판에는 데이터라인들(D1 내지 Dm), 게이트라인들(G1 내지 Gn), TFT들, TFT에 접속된 화소전극들 및 스토리지 커패시터(Cst) 등을 포함한 TFT 어레이가 형성된다. 도 6 내지 도 8은 TFT 어레이의 다양한 예들을 보여 주는 도면들이다. 액정표시패널(100)의 상부 유리기판에는 블랙매트릭스와 컬러필터를 포함한 컬러필터 어레이가 형성된다. 액정셀을 사이에 두고 화소 전극과 대향하는 공통전극은 TN 모드와 VA 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS 모드와 FFS 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. The TFT array 100 including the data lines D1 to Dm, the gate lines G1 to Gn, the TFTs, the pixel electrodes connected to the TFTs, and the storage capacitor Cst is formed on the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 100, . Figs. 6 to 8 are views showing various examples of the TFT array. On the upper glass substrate of the liquid crystal display panel 100, a color filter array including a black matrix and a color filter is formed. A common electrode facing the pixel electrode with the liquid crystal cell interposed therebetween is formed on the upper glass substrate in a vertical electric field driving method such as a TN mode and a VA mode and is formed on the upper glass substrate in a horizontal electric field driving method such as an IPS mode and an FFS mode And is formed on the lower glass substrate.
액정표시패널(100)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 상에는 광축이 직교하는 편광판이 부착된다. 액정표시패널(100)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 중 적어도 어느 하나에서 액정층과 접하는 계면에 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. On the upper glass substrate and the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 100, a polarizing plate whose optical axis is orthogonal is attached. An alignment film for forming a pre-tilt angle of the liquid crystal is formed on the interface between the upper glass substrate and the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 100 in contact with the liquid crystal layer.
백라이트 유닛(110)은 액정표시패널(100)의 아래에 배치된다. 백라이트 유닛(110)은 백라이트 구동부(105)에 의해 점등 및 소등되는 다수의 광원들을 포함하여 액정표시패널(100)로 균일하게 빛을 조사한다. 백라이트 유닛(110)은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛(110)의 광원은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나 또는 두 종류 이상의 광원을 포함할 수 있다. 백라이트 구동부(105)는 백라이트 콘트롤러(104)로부터 입력되는 백라이트 디밍 데이터(DIM)에 응답하여 PWM(Pulse Width Modulation) 방법 또는, PAM(Pulse Amplitude Modulation) 방법으로 백라이트 유닛(110)의 광원들을 점등 및 소등한다. The backlight unit 110 is disposed under the liquid crystal display panel 100. The backlight unit 110 includes a plurality of light sources that are turned on and off by the backlight driver 105 to uniformly irradiate light to the liquid crystal display panel 100. The backlight unit 110 may be implemented as a direct type backlight unit or an edge type backlight unit. The light source of the backlight unit 110 may include any one or two or more kinds of light sources such as a Hot Cathode Fluorescent Lamp (HCFL), a Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL), an External Electrode Fluorescent Lamp (EEFL) have. The backlight driver 105 turns on and off the light sources of the backlight unit 110 in response to the backlight dimming data DIM input from the backlight controller 104 by a PWM (Pulse Width Modulation) method or a PAM (Pulse Amplitude Modulation) Turn off.
백라이트 콘트롤러(104)는 입력 영상을 분석하여 입력 영상의 대표값을 산출하고, 그 대표값에 따라 백라이트 디밍 데이터(DIM)를 선택하고 입력 영상의 픽셀 데이터를 변조한다. 백라이트 콘트롤러(104)는 프레임 인버젼에서 플리커를 줄이기 위하여, 액정표시패널(100)에 공급되는 데이터 전압의 극성에 따라 도 9 내지 도 12와 같은 방법으로 백라이트 휘도를 조정한다. 백라이트 콘트롤러(104)는 타이밍 콘트롤러(101)에 내장될 수 있다. The backlight controller 104 analyzes the input image, calculates a representative value of the input image, selects backlight dimming data (DIM) according to the representative value, and modulates pixel data of the input image. The backlight controller 104 adjusts the backlight brightness according to the polarity of the data voltage supplied to the liquid crystal display panel 100 in the same manner as in Figs. 9 to 12, in order to reduce flicker in the frame inversion. The backlight controller 104 may be incorporated in the timing controller 101.
타이밍 콘트롤러(101)는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 외부 호스트 컴퓨터로부터 디지털 비디오 데이터(RGB)를 입력 받는 다. 타이밍 콘트롤러(101)는 호스트 컴퓨터로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터들(RGB)을 백라이트 콘트롤러(104)에 입력하고 백라이트 콘트롤러(104)에 의해 변조된 데이터(R'G'B')를 데이터 구동부(102)에 전송한다. The timing controller 101 receives digital video data RGB from an external host computer via an interface such as a low voltage differential signaling (LVDS) interface and a transition minimized differential signaling (TMDS) interface. The timing controller 101 inputs digital video data RGB input from a host computer to the backlight controller 104 and supplies data R'G'B 'modulated by the backlight controller 104 to the data driver 102 .
타이밍 콘트롤러(101)는 LVDS 또는 TMDS 인터페이스 수신회로를 통해 호스트 컴퓨터로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받는다. 타이밍 콘트롤러(101)는 호스트 컴퓨터로부터 입력되는 타이밍신호를 기준으로 데이터 구동부로(102)와 게이트 구동부(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들(GDC, DDC)을 발생한다. 타이밍 제어신호들은 게이트 구동부(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC), 데이터 구동부(102)의 동작 타이밍과 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호를 포함한다.The timing controller 101 receives a timing signal such as a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a data enable signal DE, and a clock CLK from the host computer through an LVDS or TMDS interface receiving circuit. . The timing controller 101 generates timing control signals GDC and DDC for controlling the operation timings of the data driving unit 102 and the gate driving unit 103 based on a timing signal input from the host computer. The timing control signals include a gate timing control signal GDC for controlling the operation timing of the gate driver 103, and a data timing control signal for controlling the operation timing of the data driver 102 and the polarity of the data voltage.
게이트 타이밍 제어신호(GDC)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트펄스를 발생화는 게이트 드라이브 IC(Integrated Circuit)에 인가되어 그 게이트 드라이브 IC의 쉬프트 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이브 IC들의 출력 타이밍을 제어한다. The gate timing control signal GDC includes a gate start pulse GSP, a gate shift clock GSC, a gate output enable signal GOE, and the like. The gate start pulse GSP is applied to a gate drive IC (Integrated Circuit) which generates the first gate pulse to control the shift start timing of the gate drive IC. The gate shift clock GSC is a clock signal commonly input to the gate drive ICs, and is a clock signal for shifting the gate start pulse GSP. The gate output enable signal GOE controls the output timing of the gate drive ICs.
데이터 타이밍 제어신호(DDC)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(102)의 소스 드라이브 IC들 중에서 첫 번째 픽셀 데이터를 샘플링하는 소스 드라이브 IC에 인가되어 쉬프트 스타트 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동회로(102) 내에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 극성제어신호(POL)는 소스 드라이브 IC들로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 제어한다. 데이터 구동부(102)에 입력될 디지털 비디오 데이터가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다.The data timing control signal DDC includes a source start pulse SSP, a source sampling clock SSC, a polarity control signal POL, and a source output enable signal Source Output Enable, SOE). The source start pulse SSP is applied to the source drive IC for sampling the first pixel data among the source drive ICs of the data driver 102 to control the shift start timing. The source sampling clock SSC is a clock signal for controlling the sampling timing of data in the data driving circuit 102 on the basis of the rising or falling edge. The polarity control signal POL controls the polarity of the data voltage output from the source drive ICs. The source start pulse SSP and the source sampling clock SSC may be omitted if the digital video data to be input to the data driver 102 is transmitted in the mini LVDS interface standard.
데이터 구동부(102)는 하나 이상의 소스 드라이브 IC를 포함한다. 소스 드라이브 IC들 각각은 쉬프트 레지스터, 래치, 디지털-아날로그 변환기, 출력 버퍼 등을 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 콘트롤러(101)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(R'G'B')를 래치한다. 소스 드라이브 IC들은 디지털 비디오 데이터(R'G'B')를 아날로그 정극성 감마보상전압과 부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압의 극성을 반전시킨다. 소스 드라이브 IC들 각각은 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정으로 액정표시패널의 데이터라인들에 접속된다. The data driver 102 includes one or more source drive ICs. Each of the source drive ICs includes a shift register, a latch, a digital-to-analog converter, an output buffer, and the like. The source drive ICs latch digital video data (R'G'B ') under the control of the timing controller 101. The source drive ICs convert the digital video data (R'G'B ') to an analog positive gamma compensation voltage and a negative gamma compensation voltage to invert the polarity of the data voltage. Each of the source drive ICs is connected to the data lines of the liquid crystal display panel by a COG (Chip On Glass) process or a TAB (Tape Automated Bonding) process.
게이트 구동부(103)는 하나 이상의 게이트 드라이브 IC를 포함한다. 게이트 드라이브 IC들은 쉬프트 레지스터, 레벨 쉬프터, 출력 버퍼 등을 포함한다. 게이 트 드라이브 IC들은 게이트 타이밍 제어신호들(GDC)에 응답하여 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급한다. 게이트 구동부(103)의 게이트 드라이브 IC들은 TAP 공정을 통해 액정표시패널(100)의 하부 유리기판의 게이트라인들에 연결되거나 GIP(Gate In Panel) 공정으로 액정표시패널(100)의 하부 유리기판 상에 직접 형성될 수 있다.The gate driver 103 includes one or more gate drive ICs. The gate drive ICs include shift registers, level shifters, output buffers, and the like. The gate drive ICs sequentially supply gate pulses (or scan pulses) to the gate lines G1 to Gn in response to the gate timing control signals GDC. The gate drive ICs of the gate driver 103 are connected to the gate lines of the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 100 through a TAP process or connected to gate lines of the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 100 by a GIP As shown in FIG.
도 6 내지 도 8은 액정표시패널(100)에 형성된 TFT 어레이의 다양한 예들을 보여 주는 등가 회로들이다. Figs. 6 to 8 are equivalent circuits showing various examples of the TFT array formed in the liquid crystal display panel 100. Fig.
도 6에 도시된 TFT 어레이에서, 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(B) 각각은 컬럼 방향을 따라 배치된다. TFT 각각은 게이트라인(G1~G4)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 데이터라인(D1~D6)으로부터의 데이터전압을 데이터라인(D1~D6)의 좌측(또는 우측)에 배치된 액정셀의 화소전극에 공급한다. 도 3에 도시된 TFT 어레이에서 1 픽셀은 컬럼 방향과 직교하는 로우 방향(또는 라인 방향)을 따라 이웃하는 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(B)을 포함한다. 도 4에 도시된 TFT 어레이의 해상도가 m × n 일 때, m × 3(여기서, 3은 RGB) 개의 데이터라인들과 n 개의 게이트라인들이 필요하다. In the TFT array shown in Fig. 6, each of the red subpixel R, the green subpixel G and the blue subpixel B is arranged along the column direction. Each of the TFTs applies a data voltage from the data lines D1 to D6 to the pixel electrodes of the liquid crystal cells arranged on the left side (or right side) of the data lines D1 to D6 in response to gate pulses from the gate lines G1 to G4, . In the TFT array shown in Fig. 3, one pixel includes a red sub-pixel R, a green sub-pixel G and a blue sub-pixel B neighboring along the row direction (or the line direction) orthogonal to the column direction . When the resolution of the TFT array shown in Fig. 4 is m x n, m x 3 (where 3 is RGB) data lines and n gate lines are required.
도 7에 도시된 TFT 어레이는 라인 방향으로 이웃하는 서브 픽셀들이 동일한 데이터라인을 공유함으로써 도 6에 도시된 TFT 어레이에 비하여 동일 해상도에서 필요한 데이터라인들(D1~D4)의 개수를 1/2로 줄일 수 있고, 필요한 소스 드라이브 IC들의 개수도 1/2로 줄일 수 있다. 이 TFT 어레이에서 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(B) 각각은 컬럼 방향을 따라 배치된다. 도 7에 도 시된 TFT 어레이에서 1 픽셀은 컬럼 방향과 직교하는 라인방향을 따라 이웃하는 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(G)을 포함한다. 라인 방향으로 이웃한 두 개의 액정셀들은 동일한 데이터라인을 공유하여 그 데이터라인을 통해 공급되는 데이터전압들을 순차적으로 충전한다. 데이터라인(D1~D4)의 좌측에 배치된 액정셀과 TFT를 각각 제1 액정셀과 제1 TFT(TFT1)로 정의하고, 데이터라인(D1~D4)의 우측에 배치된 액정셀과 TFT를 각각 제2 액정셀과 제2 TFT(TFT2)로 정의하여 TFT들(TFT1, TFT2)의 접속관계를 설명하면 다음과 같다. 제1 TFT(TFT1)는 기수 게이트라인(G1, G3, G5, G7)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 데이터라인(D1~D4)으로부터의 데이터전압을 제1 액정셀의 화소전극에 공급한다. 제1 TFT(TFT1)의 게이트전극은 기수 게이트라인(G1, G3, G5, G7)에 접속되고, 드레인전극은 데이터라인(D1~D4)에 접속된다. 제1 TFT(TFT1)의 소스전극은 제1 액정셀의 화소전극에 접속된다. 제2 TFT(TFT2)는 우수 게이트라인(G2, G4, G6, G8)로부터의 게이트펄스에 응답하여 데이터라인(D1~D4)으로부터의 데이터전압을 제2 액정셀의 화소전극에 공급한다. 제2 TFT(TFT2)의 게이트전극은 우수 게이트라인(G2, G4, G6, G8)에 접속되고, 드레인전극은 데이터라인(D1~D4)에 접속된다. 제2 TFT(TFT2)의 소스전극은 제2 액정셀의 화소전극에 접속된다. 7, the number of data lines D1 to D4 required at the same resolution as the TFT array shown in Fig. 6 is reduced to 1/2 by sharing the same data lines in the sub-pixels neighboring in the line direction And the number of necessary source drive ICs can be reduced to 1/2. In this TFT array, red subpixels (R), green subpixels (G) and blue subpixels (B), respectively, are arranged along the column direction. One pixel in the TFT array shown in Fig. 7 includes red sub-pixel R, green sub-pixel G and blue sub-pixel G neighboring along the line direction orthogonal to the column direction. Two liquid crystal cells neighboring in the line direction share the same data line and sequentially charge the data voltages supplied through the data line. The liquid crystal cell and the TFT disposed on the left side of the data lines D1 to D4 are defined as the first liquid crystal cell and the first TFT (TFT1), respectively, and the liquid crystal cell and the TFT disposed on the right side of the data lines D1 to D4 The connection relationship of the TFTs (TFT1, TFT2) defined by the second liquid crystal cell and the second TFT (TFT2) will be described below. The first TFT TFT1 supplies a data voltage from the data lines D1 to D4 to the pixel electrodes of the first liquid crystal cell in response to gate pulses from the odd gate lines G1, G3, G5 and G7. The gate electrode of the first TFT (TFT1) is connected to the odd gate lines G1, G3, G5 and G7, and the drain electrode is connected to the data lines D1 to D4. The source electrode of the first TFT (TFT1) is connected to the pixel electrode of the first liquid crystal cell. The second TFT TFT2 supplies a data voltage from the data lines D1 to D4 to the pixel electrodes of the second liquid crystal cell in response to gate pulses from the even gate lines G2, G4, G6 and G8. The gate electrode of the second TFT (TFT2) is connected to the outermost gate lines G2, G4, G6 and G8, and the drain electrode is connected to the data lines D1 to D4. And the source electrode of the second TFT (TFT2) is connected to the pixel electrode of the second liquid crystal cell.
도 8에 도시된 TFT 어레이는 동일 색의 서브 픽셀들을 로우 방향으로 배열하여 도 6에 도시된 TFT 어레이에 비하여 동일 해상도에서 필요한 데이터라인들의 개수를 1/3로 줄일 수 있고, 필요한 소스 드라이브 IC들의 개수도 1/3로 줄일 수 있다. 이 TFT 어레이에서 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(B) 각각은 라인 방향을 따라 배치된다. 도 8에 도시된 TFT 어레이에서 1 픽셀은 컬럼 방향을 따라 이웃하는 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(G)을 포함한다. TFT 각각은 게이트라인(G1~G6)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 데이터라인(D1~D6)으로부터의 데이터전압을 데이터라인(D1~D6)의 좌측(또는 우측)에 배치된 액정셀의 화소전극에 공급한다. The TFT array shown in FIG. 8 can arrange the subpixels of the same color in the row direction to reduce the number of data lines required at the same resolution by 1/3 as compared with the TFT array shown in FIG. 6, The number can also be reduced to 1/3. In this TFT array, each of the red subpixel R, the green subpixel G and the blue subpixel B is arranged along the line direction. In the TFT array shown in Fig. 8, one pixel includes a red subpixel R, a green subpixel G and a blue subpixel G neighboring along the column direction. Each of the TFTs applies a data voltage from the data lines D1 to D6 to the pixel electrodes of the liquid crystal cells arranged on the left side (or right side) of the data lines D1 to D6 in response to gate pulses from the gate lines G1 to G6, .
도 6 내지 도 8에 도시된 TFT 어레이들은 본 발명에서 적용 가능한 TFT 어레이의 일부 예를 도시한 것으로, 이에 한정되지 않고 패널 구동특성에 따라 다양하게 변경될 수 있다. The TFT arrays shown in FIGS. 6 to 8 illustrate some examples of the TFT array applicable to the present invention, but the present invention is not limited thereto and can be variously changed according to the panel driving characteristics.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 제어 방법을 보여 주는 파형도이다. 9 is a waveform diagram illustrating a backlight control method according to the first embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 액정표시장치는 1 프레임 인버젼 방법으로 데이터전압의 극성을 제어하고 PWM으로 백라이트 휘도를 제어한다. 1 프레임 인버젼 방법은 1 프레임기간 내에서 액정표시패널(100)의 모든 액정셀들에 동일한 극성의 데이터전압들을 충전시키고 1 프레임기간 주기로 데이터전압의 극성을 반전시킨다.Referring to FIG. 9, the liquid crystal display of the present invention controls the polarity of the data voltage and controls the backlight luminance by PWM by a one-frame inversion method. The one-frame inversion method charges all the liquid crystal cells of the liquid crystal display panel 100 with data voltages of the same polarity within one frame period, and inverts the polarity of the data voltage in one frame period.
노말리 화이트 모드의 액정표시장치를 1 프레임 인버젼 방법으로 구동시키면, 정극성 데이터전압이 공급되는 기수 프레임기간(Fn, Fn+2)의 휘도가 동일 계조에서 부극성 데이터전압이 공급되는 우수 프레임기간(Fn+1, Fn+3)에 비하여 높다. 백라이트 콘트롤러(104)는 노말리 화이트 모드의 액정표시장치가 1 프레임 인버젼 방법으로 구동될 때 정극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 기수 프레임기간(Fn, Fn+2) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)의 데이터값을 높인다. 백라이 트 구동부(105)는 정극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 기수 프레임기간(Fn, Fn+2) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)에 응답하여 PWM 신호의 듀티비(Duty ratio)를 높여 백라이트 휘도를 높인다. 도 9에서 "A+a"는 기수 프레임기간(Fn, Fn+2) 동안 증가된 듀티비에 따라 증가된 백라이트 온 타임(Backlight on time)이고, "A"는 우수 프레임기간(Fn+1, Fn+3) 동안 디폴트(default) 듀티비에 의해 정해진 백라이트 온 타임이다. When the liquid crystal display device of the normally white mode is driven by the one-frame inversion method, the luminance of the odd frame periods (Fn, Fn + 2) to which the positive polarity data voltage is supplied is the odd frame data Is higher than the period (Fn + 1, Fn + 3). The backlight controller 104 is a backlight controller for supplying a positive data voltage to the liquid crystal display panel 100 during the odd frame period (Fn, Fn + 2) when the normally gray liquid crystal display device is driven by the one- The data value of the dimming data (DIM) is increased. The backlight driver 105 applies a duty ratio of the PWM signal in response to the backlight dimming data DIM during the odd frame period (Fn, Fn + 2) during which the positive polarity data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100 ) To raise the backlight luminance. 9, "A + a" is a backlight on time increased in accordance with an increased duty ratio during the odd frame period (Fn, Fn + 2) Fn + 3) is the backlight on time determined by the default duty ratio.
한편, 노말리 블랙 모드의 액정표시장치를 1 프레임 인버젼 방법으로 구동시키면, 부극성 데이터전압이 공급되는 우수 프레임기간(Fn+1, Fn+3)의 휘도가 동일 계조에서 정극성 데이터전압이 공급되는 기수 프레임기간(Fn, Fn+2)에 비하여 높다. 백라이트 콘트롤러(104)는 노말리 블랙 모드의 액정표시장치가 1 프레임 인버젼 방법으로 구동될 때 부극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 우수 프레임기간(Fn+1, Fn+3) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)의 데이터값을 높인다. 백라이트 구동부(105)는 부극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 우수 프레임기간(Fn+1, Fn+3) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)에 응답하여 PWM 신호의 듀티비를 높여 백라이트 휘도를 높인다. On the other hand, when the liquid crystal display device of the Normally Black mode is driven by the one-frame inversion method, the luminance of the even frame period (Fn + 1, Fn + 3) to which the negative data voltage is supplied becomes the positive polarity data voltage Is higher than the radix frame period (Fn, Fn + 2) to be supplied. When the liquid crystal display of the Normally Black mode is driven by the one-frame version method, the backlight controller 104 outputs the odd frame period (Fn + 1, Fn + 3) in which the negative data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100, The data value of the backlight dimming data (DIM) is increased. The backlight driver 105 increases the duty ratio of the PWM signal in response to the backlight dimming data DIM during the frame period Fn + 1 and Fn + 3 during which the negative data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100, Increase the brightness.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 제어 방법을 보여 주는 파형도이다. 10 is a waveform diagram illustrating a backlight control method according to a second embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치는 N(N은 2 이상의 양의 정수) 프레임 인버젼 방법으로 데이터전압의 극성을 제어하고 PWM으로 백라이트 휘도를 제어한다. N 프레임 인버젼 방법은 N 프레임기간 동안 액정표시패널(100)의 모든 액 정셀들에 동일한 극성의 데이터전압들을 충전시키고 N 프레임기간 주기로 데이터전압의 극성을 반전시킨다. Referring to FIG. 10, the liquid crystal display of the present invention controls the polarity of the data voltage and controls the backlight luminance by PWM by a version method in which N (N is a positive integer of 2 or more) frame. The N frame inversion method charges data voltages of the same polarity to all the liquid crystal cells of the liquid crystal display panel 100 during the N frame period and inverts the polarity of the data voltage at the N frame period.
노말리 화이트 모드의 액정표시장치를 N 프레임 인버젼 방법으로 구동시키면, 정극성 데이터전압이 공급되는 프레임기간(Fn, Fn+1)의 휘도가 동일 계조에서 부극성 데이터전압이 공급되는 프레임기간(Fn+2, Fn+3)에 비하여 높다. 백라이트 콘트롤러(104)는 노말리 화이트 모드의 액정표시장치가 1 프레임 인버젼 방법으로 구동될 때 정극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 프레임기간(Fn, Fn+1) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)의 데이터값을 높인다. 백라이트 구동부(105)는 정극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 기수 프레임기간(Fn, Fn+2) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)에 응답하여 PWM 신호의 듀티비(Duty ratio)를 높여 백라이트 휘도를 높인다. When the liquid crystal display device of the normally white mode is driven by the N frame inversion method, the luminance of the frame period (Fn, Fn + 1) to which the positive polarity data voltage is supplied is the frame period Fn + 2, Fn + 3). The backlight controller 104 performs backlight dimming during the frame period (Fn, Fn + 1) in which the positive polarity data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100 when the normally white liquid crystal display device is driven by the one- Increases the data value of the data (DIM). The backlight driver 105 generates a duty ratio of the PWM signal in response to the backlight dimming data DIM during the odd frame periods Fn and Fn + 2 in which the positive polarity data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100 Thereby increasing the backlight luminance.
한편, 노말리 블랙 모드의 액정표시장치를 N 프레임 인버젼 방법으로 구동시키면, 부극성 데이터전압이 공급되는 프레임기간(Fn+2, Fn+3)의 휘도가 동일 계조에서 정극성 데이터전압이 공급되는 프레임기간(Fn, Fn+1)에 비하여 높다. 백라이트 콘트롤러(104)는 노말리 블랙 모드의 액정표시장치가 N 프레임 인버젼 방법으로 구동될 때 부극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 프레임기간(Fn+2, Fn+3) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)의 데이터값을 높인다. 백라이트 구동부(105)는 부극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 프레임기간(Fn+2, Fn+3) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)에 응답하여 PWM 신호의 듀티비를 높여 백라이트 휘도를 높인다. On the other hand, when the liquid crystal display of the Normally Black mode is driven by the N frame inversion method, the luminance of the frame periods (Fn + 2, Fn + 3) to which the negative data voltages are supplied is maintained Is higher than the frame period (Fn, Fn + 1). When the liquid crystal display of the Normally Black mode is driven by the N frame version method, the backlight controller 104 controls the backlight controller 104 during the frame period (Fn + 2, Fn + 3) during which the negative polarity data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100 The data value of the backlight dimming data (DIM) is increased. The backlight driver 105 increases the duty ratio of the PWM signal in response to the backlight dimming data DIM during the frame period (Fn + 2, Fn + 3) during which the negative data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100, .
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 제어 방법을 보여 주는 파형도이다. 11 is a waveform diagram showing a backlight control method according to the third embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치는 1 프레임 인버젼 방법으로 데이터전압의 극성을 제어하고 PAM으로 백라이트 휘도를 제어한다. Referring to FIG. 11, the liquid crystal display of the present invention controls the polarity of the data voltage and controls the backlight luminance by using the PAM by a one frame inversion method.
노말리 화이트 모드의 액정표시장치를 1 프레임 인버젼 방법으로 구동시키면, 정극성 데이터전압이 공급되는 기수 프레임기간(Fn, Fn+2)의 휘도가 동일 계조에서 부극성 데이터전압이 공급되는 우수 프레임기간(Fn+1, Fn+3)에 비하여 높다. 백라이트 콘트롤러(104)는 노말리 화이트 모드의 액정표시장치가 1 프레임 인버젼 방법으로 구동될 때 정극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 기수 프레임기간(Fn, Fn+2) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)의 데이터값을 높인다. 백라이트 구동부(105)는 정극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 기수 프레임기간(Fn, Fn+2) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)에 응답하여 PAM 신호의 진폭을 높여 백라이트 휘도를 높인다. When the liquid crystal display device of the normally white mode is driven by the one-frame inversion method, the luminance of the odd frame periods (Fn, Fn + 2) to which the positive polarity data voltage is supplied is the odd frame data Is higher than the period (Fn + 1, Fn + 3). The backlight controller 104 is a backlight controller for supplying a positive data voltage to the liquid crystal display panel 100 during the odd frame period (Fn, Fn + 2) when the normally gray liquid crystal display device is driven by the one- The data value of the dimming data (DIM) is increased. The backlight driver 105 increases the amplitude of the PAM signal in response to the backlight dimming data DIM during the odd frame period (Fn, Fn + 2) during which the positive polarity data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100 to increase the backlight luminance .
한편, 노말리 블랙 모드의 액정표시장치를 1 프레임 인버젼 방법으로 구동시키면, 부극성 데이터전압이 공급되는 우수 프레임기간(Fn+1, Fn+3)의 휘도가 동일 계조에서 정극성 데이터전압이 공급되는 기수 프레임기간(Fn, Fn+2)에 비하여 높다. 백라이트 콘트롤러(104)는 노말리 블랙 모드의 액정표시장치가 1 프레임 인버젼 방법으로 구동될 때 부극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 우수 프레임기간(Fn+1, Fn+3) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)의 데이터값을 높인다. 백라이트 구동부(105)는 부극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 우수 프레임기간(Fn+1, Fn+3) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)에 응답하여 PAM 신호의 듀티비를 높여 백라이트 휘도를 높인다. On the other hand, when the liquid crystal display device of the Normally Black mode is driven by the one-frame inversion method, the luminance of the even frame period (Fn + 1, Fn + 3) to which the negative data voltage is supplied becomes the positive polarity data voltage Is higher than the radix frame period (Fn, Fn + 2) to be supplied. When the liquid crystal display of the Normally Black mode is driven by the one-frame version method, the backlight controller 104 outputs the odd frame period (Fn + 1, Fn + 3) in which the negative data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100, The data value of the backlight dimming data (DIM) is increased. The backlight driver 105 increases the duty ratio of the PAM signal in response to the backlight dimming data DIM during the odd frame period (Fn + 1, Fn + 3) in which the negative data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100, Increase the brightness.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 제어 방법을 보여 주는 파형도이다. 12 is a waveform diagram showing a backlight control method according to the fourth embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치는 N 프레임 인버젼 방법으로 데이터전압의 극성을 제어하고 PAM으로 백라이트 휘도를 제어한다.Referring to FIG. 10, the liquid crystal display of the present invention controls the polarity of the data voltage and controls the backlight luminance by the PAM using the N frame inversion method.
노말리 화이트 모드의 액정표시장치를 N 프레임 인버젼 방법으로 구동시키면, 정극성 데이터전압이 공급되는 프레임기간(Fn, Fn+1)의 휘도가 동일 계조에서 부극성 데이터전압이 공급되는 프레임기간(Fn+2, Fn+3)에 비하여 높다. 백라이트 콘트롤러(104)는 노말리 화이트 모드의 액정표시장치가 1 프레임 인버젼 방법으로 구동될 때 정극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 프레임기간(Fn, Fn+1) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)의 데이터값을 높인다. 백라이트 구동부(105)는 정극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 기수 프레임기간(Fn, Fn+2) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)에 응답하여 PAM 신호의 진폭을 높여 백라이트 휘도를 높인다. When the liquid crystal display device of the normally white mode is driven by the N frame inversion method, the luminance of the frame period (Fn, Fn + 1) to which the positive polarity data voltage is supplied is the frame period Fn + 2, Fn + 3). The backlight controller 104 performs backlight dimming during the frame period (Fn, Fn + 1) in which the positive polarity data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100 when the normally white liquid crystal display device is driven by the one- Increases the data value of the data (DIM). The backlight driver 105 increases the amplitude of the PAM signal in response to the backlight dimming data DIM during the odd frame period (Fn, Fn + 2) during which the positive polarity data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100 to increase the backlight luminance .
한편, 노말리 블랙 모드의 액정표시장치를 N 프레임 인버젼 방법으로 구동시키면, 부극성 데이터전압이 공급되는 프레임기간(Fn+2, Fn+3)의 휘도가 동일 계조에서 정극성 데이터전압이 공급되는 프레임기간(Fn, Fn+1)에 비하여 높다. 백라이트 콘트롤러(104)는 노말리 블랙 모드의 액정표시장치가 N 프레임 인버젼 방법으로 구동될 때 부극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 프레임기간(Fn+2, Fn+3) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)의 데이터값을 높인다. 백라이트 구동부(105)는 부극성 데이터전압이 액정표시패널(100)에 공급되는 프레임기간(Fn+2, Fn+3) 동안 백라이트 디밍 데이터(DIM)에 응답하여 PAM 신호의 진폭을 높여 백라이트 휘도를 높인다.On the other hand, when the liquid crystal display of the Normally Black mode is driven by the N frame inversion method, the luminance of the frame periods (Fn + 2, Fn + 3) to which the negative data voltages are supplied is maintained Is higher than the frame period (Fn, Fn + 1). When the liquid crystal display of the Normally Black mode is driven by the N frame version method, the backlight controller 104 controls the backlight controller 104 during the frame period (Fn + 2, Fn + 3) during which the negative polarity data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100 The data value of the backlight dimming data (DIM) is increased. The backlight driver 105 increases the amplitude of the PAM signal in response to the backlight dimming data DIM during the frame period (Fn + 2, Fn + 3) during which the negative data voltage is supplied to the liquid crystal display panel 100, Increase.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 프레임 인버젼 방법으로 데이터전압의 극성을 제어하고 PWM과 PAM을 혼용한 하이브리드 방법으로 백라이트 휘도를 제어한다. 예컨대, 정극성 데이터전압(또는 부극성 데이터전압)이 공급되는 프레임기간 동안 백라이트 휘도를 제어하기 위한 PWM 신호의 듀티비를 높이고 그 PWM 신호의 진폭을 높일 수 있다. A liquid crystal display according to another embodiment of the present invention controls the polarity of a data voltage by a frame inversion method and controls the backlight luminance by a hybrid method using PWM and PAM. For example, the duty ratio of the PWM signal for controlling the backlight luminance can be increased during the frame period in which the positive data voltage (or the negative data voltage) is supplied, and the amplitude of the PWM signal can be increased.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 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. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
도 1은 프레임 인버젼에서 액정표시장치에 인가되는 데이터전압의 극성을 보여 주는 도면이다. 1 is a diagram showing the polarity of a data voltage applied to a liquid crystal display in a frame inversion.
도 2는 라인 인버젼에서 액정표시장치에 인가되는 데이터전압의 극성을 보여 주는 도면이다.2 is a diagram showing the polarity of a data voltage applied to a liquid crystal display in a line inversion.
도 3은 도트 인버젼에서 액정표시장치에 인가되는 데이터전압의 극성을 보여 주는 도면이다.3 is a diagram showing the polarity of the data voltage applied to the liquid crystal display in the dot inversion.
도 4는 라인 인버젼이나 도트 인버젼에서 데이터 구동회로의 출력과 게이트펄스들을 보여 주는 파형도이다. 4 is a waveform diagram showing the output of the data driving circuit and the gate pulses in the line inversion or the dot inversion.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여 주는 블록도이다. 5 is a block diagram illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 8은 TFT 어레이의 다양한 예들을 보여 주는 등가 회로들이다. 6 to 8 are equivalent circuits showing various examples of the TFT array.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 제어 방법을 보여 주는 파형도이다. 9 is a waveform diagram illustrating a backlight control method according to the first embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 제어 방법을 보여 주는 파형도이다. 10 is a waveform diagram illustrating a backlight control method according to a second embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 제어 방법을 보여 주는 파형도이다. 11 is a waveform diagram showing a backlight control method according to the third embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 제어 방법을 보여 주는 파형도이다. 12 is a waveform diagram showing a backlight control method according to the fourth embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
100 : 액정표시패널 102 : 데이터 구동부100: liquid crystal display panel 102:
103 : 게이트 구동부 104 : 백라이트 콘트롤러103: gate driver 104: backlight controller
105 : 백라이트 구동부105: Backlight driver

Claims (5)

  1. 프레임 인버젼으로 극성이 반전되는 데이터전압들이 공급되는 액정표시패널;A liquid crystal display panel to which data voltages whose polarities are inverted in frame inversion are supplied;
    상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛; A backlight unit for emitting light to the liquid crystal display panel;
    상기 백라이트 유닛의 광원들을 구동하는 백라이트 구동부; 및 A backlight driving unit driving the light sources of the backlight unit; And
    백라이트 디밍 데이터를 상기 백라이트 구동부에 공급하여 백라이트 휘도를 제어하는 백라이트 콘트롤러를 구비하고, And a backlight controller for supplying backlight dimming data to the backlight driver to control the backlight brightness,
    상기 백라이트 콘트롤러는 상기 액정표시패널에 제1 극성의 데이터전압이 공급되는 프레임기간 동안 상기 백라이트 휘도를 상기 액정표시패널에 제2 극성의 데이터 전압이 공급되는 프레임기간의 백라이트 휘도보다 높게 제어하는 것을 특징으로 하는 표시장치. The backlight controller controls the backlight luminance to be higher than the backlight luminance of the frame period in which the data voltage of the second polarity is supplied to the liquid crystal display panel during a frame period in which the data voltage of the first polarity is supplied to the liquid crystal display panel .
  2. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 백라이트 콘트롤러는,The backlight controller includes:
    상기 액정표시패널에 제1 극성의 데이터전압이 공급되는 프레임기간 동안 상기 백라이트 휘도를 제어하기 위한 제1 백라이트 디밍 데이터 값을 상기 액정표시패널에 제2 극성의 데이터전압이 공급되는 프레임기간 동안 상기 백라이트 휘도를 제어하기 위한 제2 백라이트 디밍 데이터 값보다 높게 하는 것을 특징으로 하는 표시장치. The first backlight dimming data value for controlling the backlight luminance during a frame period in which the data voltage of the first polarity is supplied to the liquid crystal display panel is supplied to the liquid crystal display panel during the frame period in which the data voltage of the second polarity is supplied, And a second backlight dimming data value for controlling the brightness.
  3. 제 2 항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 백라이트 구동부는,The backlight driver includes:
    상기 제1 백라이트 디밍 데이터 값에 응답하여 상기 백라이트 유닛의 광원들을 점등 및 소등 시키기 위한 PWM 신호의 듀티비를 높이는 것을 특징으로 하는 표시장치. And increases the duty ratio of the PWM signal for turning on and off the light sources of the backlight unit in response to the first backlight dimming data value.
  4. 제 2 항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 백라이트 구동부는,The backlight driver includes:
    상기 제1 백라이트 디밍 데이터 값에 응답하여 상기 백라이트 유닛의 광원들을 점등 및 소등 시키기 위한 PAM 신호의 진폭을 높이는 것을 특징으로 하는 표시장치.And increases the amplitude of the PAM signal for turning on and off the light sources of the backlight unit in response to the first backlight dimming data value.
  5. 제 2 항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 백라이트 구동부는,The backlight driver includes:
    상기 제1 백라이트 디밍 데이터 값에 응답하여 상기 백라이트 유닛의 광원들을 점등 및 소등 시키기 위한 PWM 신호의 듀티비와 진폭을 높이는 것을 특징으로 하는 표시장치. And increases the duty ratio and amplitude of the PWM signal for turning on and off the light sources of the backlight unit in response to the first backlight dimming data value.
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