KR101802999B1 - 액정 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화면의 끌림 현상을 개선하고, 3차원(3D)의 입체 표시 장치에서 크로스토크를 개선할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법은 액정 표시 패널 및 복수의 블록으로 구분되어 있는 광원부를 포함하고, 상기 액정 표시 패널의 액정이 응답하는 시기에 해당 블록의 광원부가 구동되어 광을 조사하는 액정 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서, (a) 상기 복수의 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터를 분석하여 시인성이 가장 큰 n번째 블록을 결정하는 단계; 및, (b) 상기 n번째 블록, n-1번째 블록, 및 n+1번째 블록의 광원부를 구동하는 구간을 일치시키는 단계를 포함한다.

Description

액정 표시 장치의 구동 방법{METHOD FOR DRIVING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화면의 끌림 현상을 개선하고, 3차원(3D)의 입체 표시 장치에서 크로스 토크 현상을 개선할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치는 스스로 발광하지 못하므로 광원을 필요로 한다. 이때 광원은 별도로 구비된 인공 광원이거나 자연광일 수 있다. 액정 표시 장치에 사용되는 인공 광원으로는 발광 다이오드(LED: Light Emitting diode), 냉 음극 형광 램프(CCFL: cold cathode fluorescent lamp), 외부 전극 형광 램프(EEFL: external electrode fluorescent) 등이 있다.
최근에는 광원을 복수의 블록으로 나누어 순차적으로 구동하는 방법이 개발되고 있다. 이처럼 광원을 구동하는 경우에 이웃하는 블록 간의 구동하는 시기가 서로 다르게 된다. 따라서, 해당 블록의 광원이 구동되지 않을 때 이웃하는 블록의 광원이 구동되어 해당 블록에 영향을 주는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 광원부를 복수의 블록으로 나누어 구동할 때 이웃하는 블록의 광원부에 의향 영향을 최소화할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 화면의 끌림 현상을 개선시키고, 이로 인해 3차원(3D)의 입체 표시 장치에서 크로스 토크 현상을 개선시킬 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법은 액정 표시 패널 및 복수의 블록으로 구분되어 있는 광원부를 포함하고, 상기 액정 표시 패널의 액정이 응답하는 시기에 해당 블록의 광원부가 구동되어 광을 조사하는 액정 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서, (a) 상기 복수의 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터를 분석하여 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 n번째 블록을 결정하는 단계; 및, (b) 상기 n번째 블록, n-1번째 블록, 및 n+1번째 블록의 광원부를 구동하는 구간을 일치시키는 단계를 포함한다.
상기 (b) 단계에서 상기 n-1번째 블록 및 상기 n+1번째 블록의 광원부를 구동하는 구간은 상기 n번째 블록의 광원부를 구동하는 구간에 일치시킬 수 있다.
상기 n번째 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터는 상기 복수의 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터 중 가장 큰 휘도 값을 가질 수 있다.
상기 n번째 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터는 상기 복수의 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터 중 이전 프레임과 현재 프레임의 휘도 값의 편차가 가장 클 수 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법은 (c) 상기 액정 표시 패널의 데이터를 분석하여 상기 광원부를 구동하는 구간의 길이를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계에서 상기 데이터의 휘도 값이 작을수록 상기 광원부를 구동하는 구간의 길이를 짧게 설정할 수 있다.
상기 복수의 블록의 광원부를 구동하는 구간의 길이는 동일할 수 있다.
상기 (c) 단계에서 해당 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 상기 데이터의 휘도 값이 작을수록 해당 블록의 광원부를 구동하는 구간의 길이를 짧게 설정할 수 있다.
적어도 하나의 블록의 광원부를 구동하는 구간의 길이는 다른 블록의 광원부를 구동하는 구간의 길이와 상이할 수 있다.
상기 광원부는 상기 액정 표시 패널의 일측 변에 위치할 수 있다.
상기 광원부는 상기 액정 표시 패널의 일측 변 및 타측 변에 위치할 수 있다.
상기 광원부는 2개의 영역으로 구분되고, 각각의 영역에 포함되는 상기 복수의 블록의 광원부들을 서로 독립하여 구동할 수 있다.
상기 광원부는 상기 액정 표시 패널의 하측 면에 위치할 수 있다.
상기 광원부는 복수의 영역으로 구분되고, 각각의 영역에 포함되는 상기 복수의 블록의 광원부들을 서로 독립하여 구동할 수 있다.
상기 광원부는 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드, 냉 음극 형광 램프, 및 외부 전극 형광 램프 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법은 액정 표시 패널 및 복수의 블록으로 구분되어 있는 광원부를 포함하고, 상기 액정 표시 패널의 액정이 응답하는 시기에 해당 블록의 광원부가 구동되어 광을 조사하는 액정 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서, (a) 상기 복수의 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터를 분석하여 대상 블록을 결정하는 단계; 및, (b) 상기 대상 블록 및 상기 대상 블록과 인접한 블록의 광원부를 구동하는 구간을 일치시키는 단계를 포함한다.
상기 대상 블록은 상기 액정 표시 패널에서 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록일 수 있다.
상기 대상 블록은 복수일 수 있다.
상기 액정 표시 패널에서 시인성이 큰 순서에 따라 m개의 블록을 상기 대상 블록으로 결정할 수 있다.
상기한 바와 같은 액정 표시 장치의 구동 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법은 광원부를 복수의 블록으로 나누어 구동하면서, 시인성이 큰 부분에 대응하는 블록의 광원부와 이웃하는 블록의 광원부의 구동하는 구간을 일치시킴으로써, 이웃하는 블록의 광원부에 의한 영향을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 이로 인해 화면의 끌림 현상을 개선시킬 수 있고, 특히 3차원(3D)의 입체 표시 장치에서 크로스 토크 현상을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 액정 표시 장치를 나타낸 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법에서 광원부의 각 블록별 구동 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법에서 광원부의 각 블록별 구동 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법에서 광원부의 각 블록별 구동 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 13은 광원부의 종류에 따른 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법의 적용예를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법에 의할 때 끌림 현상이 개선되는 정도를 나타낸 그래프이다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명이 적용되는 액정 표시 장치를 나타낸 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법에서 광원부의 각 블록별 구동 타이밍을 나타낸 도면이다.
본 발명이 적용되는 액정 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 액정 표시 패널(300) 및 액정 표시 패널(300)에 광을 조사하는 광원부(900)로 이루어져 있다.
액정 표시 패널(300)은 서로 대향하는 제1 기판(100)과 제2 기판(200), 그 사이에 형성되는 액정층(3)을 포함한다. 제1 기판(100)에는 서로 교차하도록 게이트선과 데이터선이 형성되어 있고, 게이트선과 데이터선에 연결되는 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. 또한, 박막 트랜지스터에 연결되는 화소 전극이 형성되고, 제1 기판(100) 또는 제2 기판(200)에 공통 전극이 형성되어 두 전극 사이에 전계가 형성되어 액정층(3)의 액정 분자들의 배향을 결정한다.
광원부(900)는 액정 표시 패널(300)의 하측에 위치하여 액정 표시 패널(300)에 광을 조사하고, 조사된 광은 액정 분자들의 배향 상태에 따라 액정 표시 패널(300)의 외부로 일정 비율이 빠져나갈 수 있다.
광원부(900)는 게이트선과 동일한 방향으로 복수의 블록으로 구분되어 있고, 각 블록에 해당하는 광원부(900)가 순차적으로 구동된다. 즉, 광원부(900)는 블록 별로 서로 다른 시기에 구동된다. 구체적으로 액정 표시 패널(300)의 액정이 응답하는 시기에 해당 블록의 광원부(900)가 구동되는 것이다.
화소 전극과 공통 전극에 전압이 인가된 후 액정이 응답하기까지는 일정한 시간이 소요된다. 이로 인해 액정 표시 장치에 동영상을 재생시키는 경우 현재 프레임의 화면을 나타낼 때 이전 프레임의 화면에 의한 잔상이 남아 끌림 현상이 나타날 수 있다. 이때, 광원부(900)를 복수의 블록으로 나누고, 각 블록에 대응하는 액정 표시 패널(300)의 액정이 응답하는 시기에 맞춰 해당 블록의 광원부(900)를 구동시켜 광이 조사되도록 하고, 일정 시간이 경과한 후에 해당 블록의 광원부(900)를 정지시켜 광이 조사되지 않도록 함으로써 끌림 현상을 개선시킬 수 있다.
이때, 광원부(900)를 구분하는 블록의 수가 많을수록 끌림 현상의 개선 효과는 커지는 경향이 있다. 그러나 이웃하는 블록 간에 구동 시기가 상이하므로, 해당 블록이 구동되지 않고 있는 시기에 이웃하는 블록이 구동되고 있다면 이웃하는 블록의 광에 의한 영향을 받게 되어 끌림 현상의 개선 효과가 상대적으로 줄어들게 된다.
본 발명에서는 이웃하는 블록의 광에 의한 영향을 줄이기 위해 특정한 블록들의 광원부(900)를 구동하는 구간을 일치시키는 것을 특징으로 한다.
도 2를 참조하면, 먼저 복수의 블록에 대응하는 액정 표시 패널의 데이터를 분석하여 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록을 대상 블록으로 결정한다. (S520)
이어, 대상 블록 및 이와 인접한 블록의 광원부(900)를 구동하는 구간을 일치시킨다. (S540)
이하에서 도 3 및 도 4를 참조하여 상기 각 단계에 대해 더욱 자세히 설명한다.
광원부(900)는 6개의 블록으로 나누어져 있고 도 3에 도시된 바와 같이 1프레임 내에서 제1 블록의 광원부(901)부터 제6 블록의 광원부(906)까지 순차적으로 구동되도록 설정되어 있다. 이어 다음 프레임에서도 제1 블록의 광원부(901)부터 제6 블록의 광원부(906)까지 순차적으로 구동되도록 설정되어 있다.
제1 블록 내지 제6 블록에 대응하는 액정 표시 패널(300)의 데이터를 각각 분석하여 한 프레임의 화면 내에서 주변의 다른 부분들보다 사람의 눈에 더 잘 인식되는 부분 즉, 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록을 대상 블록으로 결정한다. 시인성이 가장 큰 부분은 이웃하는 블록의 광에 의한 영향을 특히 많이 받는 부분으로, 끌림 현상도 가장 크게 인식될 수 있다.
다른 부분과 비교하여 특히 시인성이 큰 부분은 액정 표시 패널의 데이터 중 가장 큰 휘도 값을 가지는 부분일 수 있다. 이때, 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록을 결정하기 위해, 제1 블록에 대응하는 액정 표시 패널(300)의 데이터들의 휘도의 평균값을 연산하여 이를 제1 블록의 대표값으로 생성한다. 마찬가지로 제2 블록 내지 제6 블록에 대해서도 동일한 연산을 하여 제2 블록의 대표값 내지 제6 블록의 대표값을 생성한다. 생성된 제1 블록의 대표값 내지 제6 블록의 대표값을 서로 비교하여 가장 큰 대표값을 가지는 블록을 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록으로 결정할 수 있다.
또한, 다른 부분과 비교하여 특히 시인성이 큰 부분은 이전 프레임과 현재 프레임의 데이터의 휘도 값의 편차가 가장 큰 부분일 수도 있다. 이때, 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록을 결정하기 위해, 제1 블록에 대응하는 액정 표시 패널(300)의 데이터들의 이전 프레임과 현재 프레임의 데이터의 휘도 값의 편차를 연산하고, 이들의 평균값을 연산하여 이를 제1 블록의 대표값으로 생성한다. 마찬가지로 제2 블록 내지 제6 블록에 대해서도 동일한 연산을 하여 제2 블록의 대표값 내지 제6 블록의 대표값을 생성한다. 생성된 제1 블록의 대표값 내지 제6 블록의 대표값을 서로 비교하여 가장 큰 대표값을 가지는 블록을 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록으로 결정할 수 있다.
앞서 설명한 방법들을 이용하여 제3 블록을 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록으로 결정하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이 제3 블록의 광원부(903)와 이웃한 제2 블록의 광원부(902) 및 제4 블록의 광원부(904)를 구동하는 구간을 일치시킨다. 점선으로 나타낸 부분은 제2 블록의 광원부 내지 제4 블록의 광원부(902, 903, 904)를 구동하는 구간을 일치시키기 전의 구동 타이밍을 나타내고, 실선으로 나타낸 부분은 일치시킨 후의 구동 타이밍을 나타낸다.
제2 블록의 광원부 내지 제4 블록의 광원부(902, 903, 904)를 구동하는 구간을 일치시키기 위해, 제2 블록에 대응하는 액정 표시 패널(300)의 액정이 응답하는 시기에 제2 블록의 광원부 내지 제4 블록의 광원부(902, 903, 904)를 동시에 구동하고 일정 시간이 경과한 후에 동시에 정지시킬 수 있다. 또한, 제3 블록에 대응하는 액정 표시 패널(300)의 액정이 응답하는 시기에 맞추거나 제4 블록에 대응하는 액정 표시 패널(300)의 액정이 응답하는 시기에 맞춰 제2 블록의 광원부 내지 제4 블록의 광원부(902, 903, 904)를 구동하는 구간을 일치시킬 수도 있다.
이때, 제3 블록에 대응하는 부분이 가장 시인성이 크므로, 제3 블록에 대응하는 액정 표시 패널(300)의 액정이 응답하는 시기에 맞춰 제2 블록의 광원부 내지 제4 블록의 광원부(902, 903, 904)를 구동하는 구간을 일치시키는 것이 가장 바람직하다. 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 제3 블록의 광원부(903)가 구동되지 않는 시기에 이웃하는 블록으로부터 나오는 광에 의한 영향을 받지 않아 끌림 현상을 개선시키는 효과가 가장 크다.
도 4에서는 첫 번째 프레임, 두 번째 프레임, 및 세 번째 프레임에서 모두 제3 블록을 기준으로 광원부(900)를 구동하는 구간을 일치시키고 있으나, 이는 예시에 불과하며, 다음 프레임에서 시인성이 가장 큰 부분이 다른 블록으로 변경되면, 변경된 블록을 기준으로 광원부(900)를 구동하는 구간을 일치시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 광원부(900)가 6개의 블록으로 나눠져 있는 경우에 대해 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 광원부(900)는 더 적은 수의 블록 또는 더 많은 수의 블록으로 나눠져 있을 수 있다.
다음으로, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이고, 도 6 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법에서 광원부의 각 블록별 구동 타이밍을 나타낸 도면이다.
제2 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법도 앞서 설명한 도 1에 도시된 액정 표시 장치에 적용될 수 있는바 이를 기준으로 이하에서 설명한다.
도 5를 참조하면, 먼저 디밍(dimming) 구동을 위해 각 블록의 광원부(900)를 구동하는 구간의 길이를 설정한다. (S510)
이어, 복수의 블록에 대응하는 액정 표시 패널의 데이터를 분석하여 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록을 대상 블록으로 결정한다. (S520)
이어, 대상 블록 및 이와 인접한 블록의 광원부(900)를 구동하는 구간을 일치시킨다. (S540)
이하에서 도 6 내지 도 8을 참조하여 상기 각 단계에 대해 더욱 자세히 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이 광원부(900)는 1프레임 내에서 제1 블록의 광원부(901)부터 제6 블록의 광원부(906)까지 순차적으로 구동되도록 설정되어 있다. 이어 다음 프레임에서도 제1 블록의 광원부(901)부터 제6 블록의 광원부(906)까지 순차적으로 구동되도록 설정되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 디밍(dimming) 구동을 위해 제1 블록 내지 제6 블록에 대응하는 액정 표시 패널(300)의 데이터를 각각 분석하여 제1 블록의 광원부 내지 제6 블록의 광원부(901, 902, 903, 904, 905, 906)를 구동하는 구간의 길이를 설정한다. 점선으로 나타낸 부분은 제1 블록의 광원부 내지 제6 블록의 광원부(901, 902, 903, 904, 905, 906)를 구동하는 구간의 길이를 변경하기 전의 구동 타이밍을 나타내고, 실선으로 나타낸 부분은 변경 후의 구동 타이밍을 나타낸다.
디밍 구동은 영상의 명암비(contrast ratio; CR)가 감소되는 현상을 방지하고 소비 전력을 최소화하기 위해, 영상의 휘도를 고려하여 광원의 광량을 제어하는 기술이다. 디밍 구동 방법은 화면 전체를 대상으로 하는 글로벌 디밍(Global Dimming), 세로 혹은 가로 중 한 축을 기준으로 등분하여 구동하는 1차원 로컬 디밍(1-D local Dimming), 화면을 X축-Y축으로 구분하여 위치를 나누는 2차원 로컬 디밍(2-D local Dimming), 위치정보에 더하여 색정보를 포함하여 디밍하는 3-웨이 디밍(3-way Dimming), 적응형 휘도 및 파워 제어(Adaptive Luminance & Power Control; ALPC) 등 감성화질 극대화를 위해 특정 영상에서 휘도를 높이는 부스팅(Boosting) 등이 있다.
제1 블록에 대응하는 액정 표시 패널(300)의 데이터들의 휘도의 평균값 또는 최대값을 연산하여 이를 제1 블록의 대표값으로 생성한다. 마찬가지로 제2 블록 내지 제6 블록에 대해서도 동일한 연산을 하여 제2 블록의 대표값 내지 제6 블록의 대표값을 생성한다. 생성된 대표값이 작을수록 해당 블록의 광원부(900)를 구동하는 구간의 길이를 짧게 설정한다. 휘도가 높은 화면을 표시하기 위해서는 광원부(900)를 구동하는 구간의 길이를 길게 설정하여야 하지만, 휘도가 낮은 화면일수록 광원부(900)를 더 짧게 구동하면서도 원하는 휘도의 화면을 나타낼 수 있으며 소비 전력은 줄일 수 있다.
이때, 휘도의 최대값을 대표값으로 하는 경우에는 최대값에 맞추어 광원부를 구동하는 구간의 길이를 설정함으로써, 해당 프레임의 해당 영역 내의 모든 값들을 제대로 표현할 수 있는 반면에 소비 전력의 감소의 효과는 크지 않다. 즉, 전체적으로 밝은 화면인 경우뿐만 아니라 전체적으로 어두운 화면에서 일부분만 밝은 경우에도 휘도가 높은 일부분에 맞추어 광원부(900)를 구동하는 구간의 길이를 설정하게 된다.
휘도의 평균값을 대표값으로 하는 경우에는 최대값을 대표값으로 하는 경우와 비교할 때 상대적으로 광원부(900)를 구동하는 구간의 길이를 짧게 설정하게 되므로, 해당 프레임의 해당 영역 내에서 특히 높은 휘도 값을 가지는 부분들은 제대로 표현이 되지 않는다. 그러나 일부분만이 밝고, 화면이 전체적으로 어두운 경우에는 그 평균값에 맞춰 광원부(900)를 구동하는 구간의 길이를 설정하게 되므로 소비 전력의 감소의 효과는 더 커진다.
본 실시예에서는 제1 블록의 대표값 내지 제6 블록의 대표값을 각각 생성하여 제1 블록의 광원부 내지 제6 블록의 광원부(901, 902, 903, 904, 905, 906)를 구동하는 구간의 길이를 각각 독립적으로 설정하고 있다. 이는 로컬 디밍 방식의 구동을 위한 것으로 본 발명은 이에 한정되지 아니한다. 글로벌 디밍 방식의 구동을 위해 액정 표시 패널(300) 전체의 데이터를 분석하여 해당 프레임의 화면 전체의 휘도 값을 고려하여 제1 블록의 광원부 내지 제6 블록의 광원부(901, 902, 903, 904, 905, 906)를 구동하는 구간의 길이를 동일하게 조절할 수도 있다.
이어, 제1 실시예에서와 동일한 방법으로 제1 블록 내지 제6 블록에 대응하는 액정 표시 패널(300)의 데이터를 각각 분석하여 한 프레임의 화면 내에서 주변의 다른 부분들보다 사람의 눈에 더 잘 인식되는 부분 즉, 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록을 결정한다.
제3 블록을 시인성이 가장 큰 블록으로 결정하면 도 8에 도시된 바와 같이 제3 블록의 광원부(903)와 이웃한 제2 블록의 광원부(902) 및 제4 블록의 광원부(904)를 구동하는 구간을 일치시킨다. 점선으로 나타낸 부분은 제2 블록의 광원부 내지 제4 블록의 광원부(902, 903, 904)를 구동하는 구간을 일치시키기 전의 구동 타이밍을 나타내고, 실선으로 나타낸 부분은 일치시킨 후의 구동 타이밍을 나타낸다.
제2 블록의 광원부 내지 제4 블록의 광원부(902, 903, 904)를 구동하는 구간의 길이가 서로 상이한 경우에는 구간의 시작점과 끝점을 모두 일치시킬 수는 없다. 이때, 제2 블록의 광원부(902) 및 제4 블록의 광원부(904)를 구동하는 구간의 길이가 제3 블록의 광원부(903)를 구동하는 구간의 길이보다 짧은 경우에는 제2 블록의 광원부(902) 및 제4 블록의 광원부(904)를 구동하는 구간이 제3 블록의 광원부(903)를 구동하는 구간에 포함되도록 일치시킬 수 있다. 또한, 제2 블록의 광원부(902) 및 제4 블록의 광원부(904)를 구동하는 구간의 길이가 제3 블록의 광원부(903)를 구동하는 구간의 길이보다 긴 경우에는 제2 블록의 광원부(902) 및 제4 블록의 광원부(904)를 구동하는 구간이 제3 블록의 광원부(903)를 구동하는 구간의 전체와 겹치도록 일치시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 각 블록의 광원부(900)를 구동하는 구간의 길이를 설정한 후 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록과 이웃하는 블록의 광원부(900)를 구동하는 구간을 일치시키고 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록과 이웃하는 블록의 광원부(900)를 구동하는 구간을 일치시킨 후 각 블록의 광원부(900)를 구동하는 구간의 길이를 설정하는 것도 가능하다. 다만, 두 가지 방법 가운데 전자의 경우에 의할 때 해당 블록들의 광원부(900)를 구동하는 구간을 일치시키기 위해 이동하는 거리가 더 짧아질 수 있다는 점에서 더 바람직하다.
다음으로, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법에서 광원부의 각 블록별 구동 타이밍을 나타낸 도면이다.
제3 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법도 앞서 설명한 도 1에 도시된 액정 표시 장치에 적용될 수 있는바 이를 기준으로 이하에서 설명한다.
제3 실시예에서도 제1 실시예에서와 같이 대상 블록을 결정하고, 대상 블록 및 이와 인접한 블록의 광원부(900)를 구동하는 구간을 일치시키는 방법으로 구동된다.
다만, 제1 실시예에서는 액정 표시 패널의 데이터를 분석하여 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 하나의 블록을 대상 블록으로 결정하는 반면에, 제3 실시예에서는 대상 블록을 복수로 결정한다. 이때, 액정 표시 패널에서 시인성이 큰 순서에 따라 m개의 블록을 대상 블록으로 결정한다.
이하에서 도 9 및 도 10을 참조하여 상기 각 단계에 대해 더욱 자세히 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이 광원부(900)는 1프레임 내에서 제1 블록의 광원부(901)부터 제6 블록의 광원부(906)까지 순차적으로 구동되도록 설정되어 있다. 이어 다음 프레임에서도 제1 블록의 광원부(901)부터 제6 블록의 광원부(906)까지 순차적으로 구동되도록 설정되어 있다.
이어, 제1 블록 내지 제6 블록에 대응하는 액정 표시 패널(300)의 데이터를 각각 분석하여 한 프레임의 화면 내에서 사람의 눈에 얼마나 잘 인식되는지 여부에 따라 시인성이 큰 순서대로 2개의 대상 블록을 결정한다.
제2 블록을 시인성이 가장 큰 블록으로, 제5 블록을 제2 블록 다음으로 시인성이 큰 블록으로 결정하면 도 10에 도시된 바와 같이 제2 블록의 광원부(902)와 이웃한 제1 블록의 광원부(901) 및 제3 블록의 광원부(903)를 구동하는 구간을 일치시킨다. 또한, 제5 블록의 광원부(905)와 이웃한 제4 블록의 광원부(904) 및 제6 블록의 광원부(906)를 구동하는 구간을 일치시킨다. 점선으로 나타낸 부분은 제1 블록의 광원부 내지 제3 블록의 광원부(901, 902, 903)를 구동하는 구간을 일치시키기 전의 구동 타이밍과 제4 블록의 광원부 내지 제6 블록의 광원부(904, 905, 906)를 구동하는 구간을 일치시키기 전의 구동 타이밍을 나타내고, 실선으로 나타낸 부분은 일치시킨 후의 구동 타이밍을 나타낸다.
본 발명의 실시예에서는 광원부가 6개의 블록으로 이루어져 있고, 이 중 2개의 블록을 대상 블록으로 결정하고 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 광원부가 더 많은 개수의 블록으로 이루어지고, 이들 중 2개 이상의 블록을 대상 블록으로 결정하여 대상 블록과 인접하는 블록들 간의 구동 구간을 일치시키는 방식으로 구동할 수도 있다.
본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법은 다양한 광원부에 적용될 수 있으며, 그 예는 다음과 같다.
도 11 내지 도 13은 광원부의 종류에 따른 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법의 적용예를 나타낸 도면이다.
광원부(900)는 그 배치 형태에 따라 측광형과 직하형으로 분류되며 도 11에 도시된 광원부(900)는 측광형으로 도광판을 통해 광을 액정 표시 패널(300)에 조사하는 방식이다. 광원부(900)는 액정 표시 패널(300)의 내측으로 광을 공급하며, 공급된 광은 액정 표시 패널(300)의 외측으로 나와 화면을 표시하게 된다.
광원부(900)는 액정 표시 패널(300)의 일측 변을 따라 위치하고, 8개의 블록으로 구분되어 있다. 앞서 설명한 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법에 따라 광원부(900)는 블록 별로 순차적으로 구동되며, 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록의 광원부(900)는 이웃하는 블록의 광원부(900)와 구동하는 구간을 일치시킨다.
도 12에 도시된 광원부(900)도 측광형으로 광의 조사 방식은 도 11에 도시된 광원부(900)와 동일하나 액정 표시 패널(300)의 양측에서 조사한다는 점에서 상이하다. 광원부(900)는 액정 표시 패널(300)의 일측 변을 따라 형성되는 제1 영역의 광원부(910)와 일측 변과 마주하는 타측 변을 따라 형성되는 제2 영역의 광원부(920)로 구분된다.
제1 영역의 광원부(910)와 제2 영역의 광원부(920)는 각각 8개의 블록으로 구분되어 있다. 제1 영역의 광원부(910)와 제2 영역의 광원부(920)는 서로 독립하여 구동된다.
액정 표시 패널(300)은 좌측 영역(310)과 우측 영역(320)으로 나뉘어지고, 좌측 영역(310)은 제1 영역의 광원부(910)에 의한 영향을 더 많이 받고, 우측 영역(320)은 제2 영역의 광원부(920)에 의한 영향을 더 많이 받는다. 좌측 영역(310)에서 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록의 제1 영역의 광원부(910)는 이웃하는 블록의 제1 영역의 광원부(910)와 구동하는 구간을 일치시킨다. 또한, 우측 영역(320)에서 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록의 제2 영역의 광원부(920)는 이웃하는 블록의 제2 영역의 광원부(920)와 구동하는 구간을 일치시킨다.
도 13에 도시된 광원부(900)는 직하형으로 액정 표시 패널(300)의 바로 아래에 매트릭스 형태로 설치되어 광을 액정 표시 패널(300)에 직접 조사하는 방식이다. 광원부(900)는 액정 표시 패널(300)의 일측 변의 하부에 형성되는 제1 영역의 광원부(910)로부터 일측 변과 마주하는 타측 변에 이르기까지 제2 영역의 광원부 내지 제9 영역의 광원부(920, 930, 940, 950, 960, 970, 980, 990)로 구분된다.
제1 영역의 광원부 내지 제9 영역의 광원부(910, 920, 930, 940, 950, 960, 970, 980, 990)는 각각 7개의 블록으로 구분되어 있다. 제1 영역의 광원부 내지 제9 영역의 광원부(910, 920, 930, 940, 950, 960, 970, 980, 990)는 서로 독립하여 구동된다.
광원부(900)가 9개의 영역으로 나뉘어짐에 따라 이에 대응하는 액정 표시 패널(300)도 9개의 영역으로 나뉘어지고, 각 영역 별로 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록을 결정하여 해당 블록과 이웃하는 블록의 광원부(900)를 구동하는 구간을 일치시킨다.
또한, 광원부(900)는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode), 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode), 냉 음극 형광 램프(CCFL: cold cathode fluorescent lamp), 외부 전극 형광 램프(EEFL: external electrode fluorescent) 등의 다양한 광원으로 이루어질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법에 의해 끌림 현상이 개선되는 효과에 대해 설명한다.
도 14는 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법에 의할 때 끌림 현상이 개선되는 정도를 나타낸 그래프이다. 그래프의 가로 축은 광원부의 블록 번호를 나타낸다. 광원부가 9개의 블록으로 나뉘어져 있고, 블록이 배치된 위치에 따라 제1 블록부터 제9 블록으로 이루어진다. 세로 축은 MPRT(Motion Picture Response Time)를 나타내고, 이는 동영상을 재생할 때의 응답 속도를 의미한다. MPRT가 낮을수록 끌림 현상이 나타나는 정도가 줄어들게 된다.
도 14를 참조하면, 제4 블록, 제5 블록, 제6 블록에서 점선으로 나타낸 종래 기술에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법에 의할 때보다 실선으로 나타낸 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 구동 방법에 의할 때 MPRT가 낮아진다. 제5 블록이 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 블록으로써, 제4 블록과 제6 블록의 광원부를 구동하는 구간을 제5 블록의 광원부를 구동하는 구간에 일치시킴으로써, 제4 블록 내지 제6 블록의 MPRT가 낮아지게 되는 것이다. 따라서, 제4 블록 내지 제6 블록에 대응하는 액정 표시 패널의 영상에서는 끌림 현상이 줄어들게 된다.
반대로, 제3 블록 및 제7 블록에서는 종래 기술에 비해 본 발명의 경우 MPRT가 높아지게 된다. 제3 블록 및 제7 블록은 제5 블록에 비해 상대적으로 시인성이 낮은 부분에 해당하므로, 제3 블록 및 제7 블록에서 MPRT가 높아짐에 따른 효과보다 제4 블록 내지 제6 블록에서 MPRT가 낮아짐에 따른 효과가 더 크게 나타난다. 따라서, 액정 표시 패널의 전체적으로 볼 때 끌림 현상이 개선되는 효과가 나타나게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
3: 액정층 100: 제1 기판
200: 제2 기판 300: 액정 표시 패널
900: 광원부 901: 제1 블록의 광원부
902: 제2 블록의 광원부 903: 제3 블록의 광원부
904: 제4 블록의 광원부 905: 제5 블록의 광원부
906: 제6 블록의 광원부 910: 제1 영역
920: 제2 영역

Claims (19)

  1. 액정 표시 패널 및 복수의 블록으로 구분되어 있는 광원부를 포함하고, 상기 액정 표시 패널의 액정이 응답하는 시기에 해당 블록의 광원부가 구동되어 광을 조사하는 액정 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 복수의 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터를 분석하여 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 n번째 블록을 결정하는 단계; 및,
    (b) 상기 n번째 블록, n-1번째 블록, 및 n+1번째 블록의 광원부를 구동하는 구간을 일치시키는 단계를 포함하고,
    상기 n번째 블록, n-1번째 블록, 및 n+1번째 블록의 광원부를 구동하는 구간의 시작점은 일치하고,
    상기 n번째 블록, n-1번째 블록, 및 n+1번째 블록을 제외한 나머지 블록의 광원부를 구동하는 구간의 시작점은 서로 상이한,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 n-1번째 블록 및 상기 n+1번째 블록의 광원부를 구동하는 구간은 상기 n번째 블록의 광원부를 구동하는 구간에 일치시키는,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 n번째 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터는 상기 복수의 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터 중 가장 큰 휘도 값을 가지는,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 n번째 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터는 상기 복수의 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터 중 이전 프레임과 현재 프레임의 휘도 값의 편차가 가장 큰,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    (c) 상기 액정 표시 패널의 데이터를 분석하여 상기 광원부를 구동하는 구간의 길이를 설정하는 단계를 더 포함하는,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 데이터의 휘도 값이 작을수록 상기 광원부를 구동하는 구간의 길이를 짧게 설정하는,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 복수의 블록의 광원부를 구동하는 구간의 길이는 동일한,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    해당 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 상기 데이터의 휘도 값이 작을수록 해당 블록의 광원부를 구동하는 구간의 길이를 짧게 설정하는,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    적어도 하나의 블록의 광원부를 구동하는 구간의 길이는 다른 블록의 광원부를 구동하는 구간의 길이와 상이한,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 액정 표시 패널의 일측 변에 위치하는,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 액정 표시 패널의 일측 변 및 타측 변에 위치하는,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 광원부는 2개의 영역으로 구분되고,
    각각의 영역에 포함되는 상기 복수의 블록의 광원부들을 서로 독립하여 구동하는,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 액정 표시 패널의 하측 면에 위치하는,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 광원부는 복수의 영역으로 구분되고,
    각각의 영역에 포함되는 상기 복수의 블록의 광원부들을 서로 독립하여 구동하는,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 광원부는 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드, 냉 음극 형광 램프, 및 외부 전극 형광 램프 중 어느 하나로 이루어진,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  16. 액정 표시 패널 및 복수의 블록으로 구분되어 있는 광원부를 포함하고, 상기 액정 표시 패널의 액정이 응답하는 시기에 해당 블록의 광원부가 구동되어 광을 조사하는 액정 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 복수의 블록에 대응하는 상기 액정 표시 패널의 데이터를 분석하여 시인성이 가장 큰 부분에 대응하는 대상 블록을 결정하는 단계; 및,
    (b) 상기 대상 블록 및 상기 대상 블록과 인접한 블록의 광원부를 구동하는 구간을 일치시키는 단계를 포함하고,
    상기 대상 블록 및 상기 대상 블록과 인접한 블록의 광원부를 구동하는 구간의 시작점은 일치하고,
    상기 대상 블록 및 상기 대상 블록과 인접한 블록을 제외한 나머지 블록의 광원부를 구동하는 구간의 시작점은 서로 상이한,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  17. 삭제
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 대상 블록은 복수인,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 액정 표시 패널에서 시인성이 큰 순서에 따라 m개의 블록을 상기 대상 블록으로 결정하는,
    액정 표시 장치의 구동 방법.
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