KR20040042402A - 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필드 순차 구동방식에서 화질저하를 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 적색, 녹색 및 청색 각각을 발광하는 3개의 램프들을 갖는 램프어레이와, 한 프레임구간이 적어도 4개의 서브프레임 구간들로 분할되어 각 서브프레임구간들에서 상기 램프어레이의 램프 중 어느 하나가 발광되도록 상기 램프어레이를 구동시키는 램프구동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{Liquid Crystal Display And Driving Method Thereof}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 필드 순차 구동방식에서 화질저하를 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
최근 들어 정보 처리 기기는 다양한 형태, 다양한 기능, 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전되고 있다. 이러한 정보처리 장치에서 처리된 정보는 전기적인 신호 형태를 갖는다. 사용자가 정보처리 장치에서 처리된 정보를 육안으로 확인하기 위한 인터페이스 역할을 하는 디스플레이 장치를 필요로 한다. 최근에 액정표시장치가 대표적인 CRT(cathode-ray tube) 방식의 디스플레이 장치에 비하여 경량, 소형이면서, 고해상도, 저전력 및 친환경적인 잇점을 가지며 풀컬러화가 가능하여 차세대 디스플레이 장치로 부각되고 있다.
액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display unit)는 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이이다. 액정 표시 장치는 크게 TN(Twisted Nematic) 방식과 STN(Super-Twisted Nematic)방식으로 나뉘고, 구동방식의 차이로 스위칭 소자 및 TN액정을 이용한 액티브 매트릭스(Active matrix)표시방식과 STN 액정을 이용한 패시브 매트릭스(passive matrix)표시 방식이 있다. 이 두 방식의 큰 차이점은 액티브 매트릭스 표시 방식은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor ; TFT)를 스위치로 이용하여 액정 표시 장치를 구동하는 방식이며, 패시브 매트릭스 표시 방식은 트랜지스터를 사용하지 않기 때문에 이와 관련한 복잡한 회로를 필요로 하지 않는다.
한편, 액정 표시장치는 두 개의 유리판 사이에 액정을 주입해 상하 유리판에 설치된 전극에 전원을 인가하여 각 화소에서 액정 분자 배열이 변화, 영상을 표시하는 장치로서 크게 패널 유닛(panel unit), 구동 집적 회로(Driving Integrated Circuit), 백라이트 유닛(back light unit)으로 구성된다. CRT, PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display)와는 달리 액정 표시 장치에 의한 표시는 그 자체가 비발광성이기 때문에 빛이 없는 곳에서는 사용이 불가능하다. 이러한 단점을 보완하여 어두운 곳에서의 사용이 가능하게 할 목적으로 정보 디스플레이면에 균일하게 면조사하는 장치가 백라이트 유닛이다. 백라이트 유닛은 램프의 위치에 따라 램프가 액정 표시 장치 배면에서 바로 전면을 향하여 빛을 발하는 직하형, 램프가 도광판(Light guide plate)의 옆에 위치하여 빛이 도광판을 거치면서 전면을 향하도록 하는 사이드형, 그리고 사이드형의 일부지만 도광판이 경사가 진 쐐기형(Wedge type)으로 분류할 수 있다.
도 1은 통상적인 사이드형 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 램프(11)에서 빛이 발산되면 도광판(12)으로 들어가게 된다. 도광판(12)에 램프(11)에서 발산된 빛이 들어가면 대부분의 빛은 전반사되어 그 끝까지 전달된다. 도광판(12) 평면에 수직한 방향을 기준으로 특정각 이하로 들어온 빛은 전반사되지 않고 반사판(13)으로 투과되거나 또는 바로 확산판(14)으로 나가게 된다. 반사판(13)은 도광판(12)의 배면으로 빠져나가는 빛을 도광판(12) 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 도광판(12)에서 나온 빛은 산란된 빛이기 때문에 빛의 밝기를 균일하게 하기 위해 확산판(14)이 필요한 것이다. 확산판(14)을 지난 빛은 휘도가 급격히 떨어지므로 휘도를 높이기 위해 수직, 수평의 프리즘 시트(15)가 구비되어 빛을 수렴하고, 이 빛이 액정 표시 장치 패널로 향하게 된다.
한편, 백라이트 유닛 중 일차적으로 중요한 부품이 바로 램프이다. 램프는 EL(Electroluminescent), 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode),냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp) 등의 종류가 있다. 최근 발광 다이오드가 액정 표시 장치의 백라이트 유닛으로 각광을 받고 있는데, 발광 다이오드는 EL, 냉음극관보다 긴 수명을 갖고 있으며 5V DC에서 작동하기 때문에 별도의 인버터(invertor)를 필요로 하지 않는다. 다만, 발광 다이오드를 보호하기 위해 전류를 제어하기 위한 회로는 구비된다. 발광 다이오드는 액정 디스플레이 패널의 아래에 위치하며, 다양한 컬러에 적용될 수 있다.
도 2는 통상적인 직하형 백라이트 유닛 램프의 레이아웃(Lay out)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 각각 레드(R: Red), 그린(G: Green), 블루(B: Blue)의 색을 표현하는 각각의 발광 다이오드가 순차적으로 배열되어 있다. 배열을 갖는 화면 순차 컬러 액정 표시 장치에 적용 가능한 직하형 백라이트 유닛의 발광 다이오드가 턴온(turn on) 혹은 턴 오프(turn off)되는 순서는 다음과 같다.
1라인(line)의 레드(R) -> 2라인의 레드(R) ->3 라인의 레드(R) -> 1라인의 그린(G) -> 2라인의 그린(G) -> 3라인의 그린(G) -> 1라인의 블루(B) -> 2라인의 블루(B) -> 3라인의 블루(B)의 순서로 구동된다.
도 3은 통상적인 화면 순차 컬러 액정 표시 장치의 구동 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 먼저 도 2에서 설명한 바와 같이 3개의 레드(R), 그린(G), 블루(B) 3개의 발광 다이오드 램프가 순차적으로 배열되어 있을 경우를 가정하기로 한다. 화면 순차 컬러 액정 표시 장치의 구동은 한 프레임(frame) 구간을 3개의서브 프레임(sub frame) 구간들로 분할하고, 3개의 서브 프레임 구간들 각각에 상기 레드(R), 그린(G), 블루(B) 발광 다이오드 각각을 대응하여 구동, 즉 턴온(turn on)시킨다. 즉, 첫 번째 서브 프레임 구간에서는 레드(R) 발광 다이오드를 구동시키고, 두 번째 서브 프레임 구간에서는 그린(G) 발광 다이오드를 구동시키고, 세 번째 서브 프레임 구간에서는 블루(B) 발광 다이오드를 구동시킨다. 이렇게 3개의 서브 프레임 구간들 각각에 상기 레드(R), 그린(G), 블루(B) 각각을 대응하여 구동시킴으로써 해당 컬러가 구현되는 것이다. 도 3에서는 한 프레임이 60[Hz], 즉 16.7[ms]인 경우를 가정한 것이며, 따라서 한 서브 프레임은 180[Hz], 즉 5.5[ms]가 된다.
이러한 3개의 레드(R), 그린(G), 블루(B) 3개의 발광 다이오드 램프가 순차적으로 배열되는 액정표시장치에서 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 발광다이오드 램프의 발광특성은 서로 다르다. 특히, 그린(G)의 발광다이오드 램프의 발광휘도는 레드(R) 및 블루(B)의 발광다이오드 램프의 발광휘도보다 낮다. 이 경우, 전체적인 광의 색온도가 낮아져 화이트 밸런스(White Balbnce)를 맞추기 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 4에 도시된 백라이트 유닛의 발광다이오드 어레이가 제안되었다.
도 4는 통상적인 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이를 개략적으로 도시한 도면으로써, 도 4에 도시되어 있는 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이는 일 예로 현재 생산되고 있는 다양한 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이들중Lumileds 사에서 생산하고 있는 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이를 도시한 것이다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 Lumileds 사의 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이는 화이트(W)를 구현하기 위해서 1개의 레드(R) 발광 다이오드와, 2개의 그린(G) 발광 다이오드들과, 1개의 블루(B) 다이오드로 구성되어 있다. 따라서, 도 4에 도시한 바와 같은 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이를 도 3에서 설명한 바와 같은 화면 순차 컬러 구동 액정 표시 장치에 적용할 경우 레드(R) 서브 프레임 및 블루(B) 서브 프레임 구동시에는 도 3에서 설명한 바와 동일하게 구동되나, 그린(G) 서브 프레임 구동시에는 두 개의 그린(G) 발광 다이오드들이 동시에 구동되어 상이하게 구동된다.
도 5는 도 4의 백라이트 유닛 발광 다이오드 어레이를 화면 순차 컬러 액정 표시 장치에 적용할 경우의 혼합 컬러 구현 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 4개의 발광 다이오드들로 구성된 백라이트 유닛 발광 다이오드 어레이에서 레드(R), 그린(G), 블루(B)와 같은 개별적인 컬러를 구현할 경우에는 문제가 발생되지 않는다. 그러나, 도 5에 도시한 바와 같이 마젠타(M: Magenta)와, 싸이언(C: Cyan), 옐로우(Y: Yellow)와 같은 혼합 컬러를 구현할 경우에는 그 컬러가 상이하게 발생하여 문제가 발생된다. 이렇게 4개의 발광 다이오드들로 구성된 백라이트 유닛 발광 다이오드 어레이에서 마젠타(M)와, 싸이언(C), 옐로우(Y)와 같은 혼합 컬러를 구현시 그 컬러가 상이하게 발생되는 이유를 설명하면 다음과 같다.
우선 마젠타(M) 컬러를 설명하면, 레드(R), 그린(G), 블루(B) 컬러중그린(G) 컬러를 구현하는 서브 프레임 구간에서 액정 셀(cell)이 블랙(black)이므로 블루(b) 컬러를 구현하는 서브 프레임에서는 레드(R) 컬러를 구현하는 서브 프레임 구간보다 액정 캐패시터 값이 상이하게 되어 도 5에 도시한 바와 같이 블루(B) 컬러의 휘도가 최대 휘도값 미만의 휘도값을 갖게 된다. 이렇게 블루(B) 컬러의 휘도가 최대 휘도값 미만의 휘도값을 가지게 됨으로써 그 컬러가 레드(R) 컬러로 쉬프트(shift)하게 된다.
참고적으로, 전단의 서브 프레임 구간에서 액정 셀이 블랙일 경우와 전단의 서브 프레임 구간에서 액정 셀이 화이트(white)일 경우 바로 다음 서브 프레임 구간에서 그 휘도 차이를 발생하게 되는 이유를 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 통상적인 액정 표시 장치에서 게이트 출력 전압을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 액정 표시 장치에서 게이트신호가 온(on)되는 시간을 약 20μsec로 가정할 경우, 액정 표시 장치는 게이트신호가 온되는 20μsec 동안은 응답을 할 수 없다. 즉, 액정 표시 장치는 스텝 반응(step response)을 가지게 되며, 스텝 반응으로 인해 전단 프레임의 액정 셀에 따라 다음 서브 프레임 구간에서 휘도 차이가 발생하게 된다. 이를 수학식으로 나타내면 하기 수학식 1과 같다.
수학식 1에서, Clc는 이전 서브 프레임의 Clc이며, Clc'는 포화(saturation)된 후의 Clc값이다.
이와 같이, 싸이언(C) 컬러는 블루(B) 컬러로 쉬프트하게 되고, 옐로우(Y) 컬러는 그린(G) 컬러로 쉬프트하게 되어 그 컬러가 원래의 컬러와 상이하게 구현된다.
상기에서 설명한 바와 같이 레드(R), 그린(G), 블루(B) 3개의 서브 프레임 구간들로 컬러를 구현하는 액정 표시 장치에서는 액정 표시 장치의 응답 특성에 따라서 마젠타(M), 싸이언(C), 옐로우(Y)와 같은 혼합 컬러를 구현할 경우 그 컬러가 원래의 컬러와 상이하게 발생된다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 필드 순차 구동방식에서 화질저하를 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공함에 있다.
도 1은 통상적인 사이드형 백라이트 유닛을 나타내는 도면.
도 2는 통상적인 직하형 백라이트 유닛 램프의 레이아웃(Lay out)을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 통상적인 필드 순차 컬러 액정 표시 장치의 구동 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 통상적인 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 도 4의 백라이트 유닛 발광 다이오드 어레이를 화면 순차 컬러 액정 표시 장치에 적용할 경우의 혼합 컬러 구현 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 통상적인 액정 표시 장치에서 게이트 출력 전압을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 필드 순차 컬러 액정표시장치를 나타내는 블럭도.
도 8은 본 발명에 따른 필드 순차 컬러 액정 표시 장치의 구동 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 도 8의 백라이트 유닛 발광 다이오드 어레이를 화면 순차 컬러 액정표시 장치에 적용할 경우의 혼합 컬러 구현 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 10은 도 9에 도시된 마젠타(Magenta), 엘로우(Yellow), 싸이언(Cyan)의 위치를 나타내는 도면.
<도면의 부호에 대한 간단한 설명>
11 : 램프12 : 도광판
13 : 반사판14 : 확산판
15 : 프리즘 시트60 : 액정패널
62 : 데이터 드라이버64 : 게이트 드라이버
66 : 타이밍 컨트롤러68 : 램프구동부
70 : 램프어레이
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치는 적색, 녹색 및 청색 각각을 발광하는 3개의 램프들을 갖는 램프어레이와, 한 프레임구간이 적어도 4개의 서브프레임 구간들로 분할되어 각 서브프레임구간들에서 상기 램프어레이의 램프 중 어느 하나가 발광되도록 상기 램프어레이를 구동시키는 램프구동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 서브 프레임 구간에는 적색램프, 제2 서브 프레임 구간에는 녹색램프, 제3 서브 프레임 구간에는 청색램프, 제4 서브 프레임 구간에는 녹색램프가 발광되는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치는 적색램프와 녹색램프 및 청색램프 각각의 구동시키기 위한 램프제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은 적색, 녹색 및 청색 각각을 발광하는 3개 램프를 갖는 램프어레이를 구비하는 필드 순차 컬러 액정 표시 장치의 구동방법에 있어서, 한 프레임 구간을 적어도 4개의 서브 프레임 구간들로 분할하는 단계와, 분할된 서브 프레임 구간들 각각을 상기 3개의 램프 중 어느 한 컬러를 발광하도록 매핑하며 구현하고자 하는 컬러에 상응하게 상기 서브 프레임 구간들 중 해당 서브 프레임 구간들을 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분할된 서브 프레임 구간들 각각을 상기 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나를 발광하도록 매핑하는 과정은 제1 서브 프레임 구간에 적색램프가, 제2 서브 프레임 구간에 녹색램프가, 제3 서브 프레임 구간에 청색램프가, 제4 서브 프레임 구간에 녹색램프가 발광되도록 매핑하는 것을 특징으로 한다.
상기 적색램프와 녹색램프 및 청색램프 각각을 구동시키기 위해 타이밍 컨트롤러는 램프제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도 7 내지 도 10을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동장치는 데이터라인(DL)과 게이트라인(GL)이 교차되며 그 교차부에 TFT가 형성된 액정패널(60)과, 액정패널(60)의 데이터라인에 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버(62)와, 액정패널(60)의 게이트라인에 게이트펄스를 공급하기 위한 게이트드라이버(64)와, 디지털 비디오 데이터와 동기신호(H,V)가 공급되는 타이밍 컨트롤러(66)와, 레드램프(70R), 그린램프(70G) 및 블루램프(70B)를 구동하기 위한 램프 구동부(68)를 구비한다.
액정패널(60)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된다. 액정패널(60)의 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부에 형성된 TFT는 게이트드라이버(64)로부터의 스캐닝펄스에 응답하여 데이터라인들 상의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. 이 TFT의 소스전극은 데이터라인에 접속되며, 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다. 그리고 TFT의 게이트전극은 게이트라인에 접속된다.
타이밍 컨트롤러(66)는 1 프레임을 레드(R), 그린(G), 블루(B) 및 그린(G) 4개의 서브 프레임으로 나누어 액정패널(60)을 구동시키기 위한 제어신호를 데이터드라이버(62) 및 게이트드라이버(64)에 공급한다.
이를 위해, 타이밍 컨트롤러(66)는 도시하지 않은 디지털 비디오 카드로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터를 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 별로 재정렬하게 된다. 타이밍 컨트롤러(66)에 의해 재정렬된 데이터(RGB)는 데이터드라이버(62)에 공급된다. 또한, 타이밍 컨트롤러(66)는 자신에게 입력되는 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용하여 필드순차구동방식에 필요한 주파수로 데이터 제어신호(DCS)와 게이트 제어신호(GCS)를 발생한다. 데이터 제어신호(DCS)는 도트클럭(Dclk), 소스쉬프트클럭(SSC), 소스인에이블신호(SOE), 극성반전신호(POL) 등을 포함하여 데이터드라이버(62)에 공급된다. 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트쉬프트클럭(GSC), 게이트출력인에이블(GOE) 등을 포함하여 게이트드라이버(64)에 공급된다. 또한, 타이밍 컨트롤러(66)는 액정셀에 데이터가 완전히 공급된 시점에서 레드램프(70R), 그린램프(70G), 블루램프(70B) 및 그린램브(70G)가 순차적으로 구동되도록 램프 구동부(68)를 제어하게 된다.
데이터드라이버(62)는 타이밍 컨트롤러(66)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 따라 데이터를 샘플링한 후에, 샘플링된 데이터를 1 라인분씩 래치하고 래치된 데이터를 도시하지 않은 감마전압 공급부로부터의 아날로그 감마전압으로 변환한다.
게이트드라이버(64)는 타이밍 컨트롤러(66)로부터의 게이트 제어신호(GCS) 중 게이트 스타트 펄스(GSP)에 응답하여 게이트펄스를 순차적으로 발생하는 쉬프트 레지스터와, 게이트펄스의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 전압레벨로 쉬프트 시키기 위한 레벨 쉬프터를 포함한다.
램프 구동부(68)는 램프어레이들의 구동을 제어하는 역할을 하게 된다. 이 램프구동부(68)는 타이밍 컨트롤러(66)의 제어신호(BLC)에 의해 각 서브 프레임 내에서 액정셀에 데이터가 완전히 공급되어 유지되는 시점인 액정 응답구간 동안에 램프어레이(70)의 적색램프(74R), 녹색램프(74G) 및 청색램프(74B) 중 어느 하나가 점등시키는 역할을 하게 된다. 램프는 예를 들어 발광다이오드로 형성된다.
램프어레이(70)는 화이트(W)를 구현하기 위해서 1개의 레드(R) 발광 다이오드(70R)와, 1개의 그린(G) 발광 다이오드(70G)와, 1개의 블루(B) 다이오드(70B)로 구성되어 있다. 즉, 종래 기술 부분의 도 4에서 설명한 Lumileds 사의 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이는 화이트(W)를 구현하기 위해서 1개의 레드(R) 발광 다이오드와, 2개의 그린(G) 발광 다이오드들과, 1개의 블루(B) 다이오드로 구성되어 있지만, 본 발명에서는 4개의 서브 프레임들을 구동하기 때문에 1개의 레드(R) 발광 다이오드(70R)와, 1개의 그린(G) 발광 다이오드(70G)와, 1개의 블루(B) 다이오드(70B)만을 구비하여도 화이트(W)를 구현할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이에 그린(G) 발광 다이오드(70G)가 1개만 구비되어 있더라도 서브 프레임 구동시 그린(G) 발광 다이오드(70G)를 두 번 구동하도록 제어함으로써 화이트밸런스를 맞출 수 있다. 따라서, 본 발명의 필드 순차 컬러 액정 표시 장치는 동일한 휘도의 컬러를 구현할 경우 통상적인 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이보다 더 적은 발광 다이오드만을 구비하여도 되므로 자원의 효율성을 증가시킨다.
도 8은 본 발명에 따른 필드 순차 컬러 액정 표시 장치의 구동 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
필드 순차 컬러 액정 표시 장치의 구동시 한 프레임(frame) 구간을 4개의 서브 프레임(sub frame) 구간들로 분할하고, 4개의 서브 프레임 구간들 각각에 레드(R), 그린(G), 블루(B), 그린(G) 발광 다이오드 각각을 대응하여 구동, 즉 턴온(turn on)시킨다. 즉, 첫 번째 서브 프레임 구간에서는 레드(R) 발광 다이오드(70R)를 구동시키고, 두 번째 서브 프레임 구간에서는 그린(G) 발광 다이오드(70G)를 구동시키고, 세 번째 서브 프레임 구간에서는 블루(B) 발광 다이오드(70B)를 구동시키고, 네 번째 서브 프레임 구간에서는 다시 그린(G) 발광 다이오드(70G)를 구동시킨다. 이렇게 4개의 서브 프레임 구간들 각각에 레드(R), 그린(G), 블루(B), 그린(G) 각각을 대응하여 구동시킴으로써 해당 컬러가 구현되는 것이다. 상기 도 4에서는 한 프레임이 45[Hz], 즉 22.2[ms]인 경우를 가정한 것이며, 따라서 한 서브 프레임은 180[Hz], 즉 5.5[ms]가 된다. 여기서, 한 프레임 구간을 45[Hz]와 상이하게 결정할 수도 있음은 물론이다.
도 9는 도 8에 도시된 백라이트 유닛 발광 다이오드 어레이를 화면 순차 컬러 액정 표시 장치에 적용할 경우의 혼합 컬러 구현 과정을 개략적으로 나타내면 도면이며, 도 10은 도 9에 도시된 마젠타, 싸인언, 엘로우와 같은 혼합 컬러를 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 3개의 발광 다이오드들로 구성된 백라이트 유닛 발광 다이오드 어레이에서 레드(R), 그린(G), 블루(B)와 같은 개별적인 컬러를 구현할 경우에는 다른 통상적인 백라이트 유닛 발광 다이오드 어레이와 동일하게 구현된다. 그러나, 도 9에 도시한 바와 같이 마젠타(M: Magenta)와, 싸이언(C: Cyan), 옐로우(Y: Yellow)와 같은 혼합 컬러를 구현할 경우에는 다른 통상적인 백라이트 유닛 발광 다이오드 어레이와 상이하게 구현된다.
첫 번째로, 마젠타(M) 컬러를 설명하면, 레드(R), 그린(G), 블루(B) 컬러중 레드(R), 블루(B) 컬러를 구현하는 서브 프레임 구간 전 서브 프레임 구간에서 공통으로 존재하는 그린(G) 서브 프레임 구간에서 액정 셀(cell)이 블랙(black)이므로 그 휘도는 낮아지지만, 레드(R), 블루(B) 컬러 모두 동일한 비율로 그 휘도가 낮아지지 때문에 컬러 쉬프트(color shift) 현상이 발생하지는 않는다. 즉, 해당 컬러의 서브 프레임 구간에서 다른 컬러의 쉬프트 현상이 발생하여 그 컬러가 원래의 컬러와 상이하게 발생하는 컬러 쉬프트 현상을 제거하게 되어 정확한 컬러를 구현하는 것이 가능하다.
두 번째로, 싸이언(C) 컬러를 설명하면, 레드(R), 그린(G), 블루(B) 컬러중 레드(R), 블루(B) 컬러를 구현하는 서브 프레임 구간 다음 서브 프레임 구간에 공통으로 존재하는 그린(G) 서브 프레임 구간에서 액정 셀(cell)이 블랙(black)이므로 그 휘도는 낮아지지만, 통상적인 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이와는 달리 본 발명에서는 그린(G) 컬러 휘도를 2개의 서브 프레임 구간들에 분할하여 구현함으로써 상기 그린(G) 컬러의 총 휘도 변화량은 통상적인 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이에서 구현하는 그린(G) 컬러 휘도의 약 1/2로 구현된다. 결과적으로, 그린(G) 컬러의 휘도 변화를 최소화시킴으로써 컬러 변화 역시 최소화시킨다.
세 번째로, 옐로우(Y) 컬러를 설명하면, 옐로우(Y) 컬러 역시 레드(R),그린(G), 블루(B) 컬러중 레드(R), 블루(B) 컬러를 구현하는 서브 프레임 구간 다음 서브 프레임 구간에 공통으로 존재하는 그린(G) 서브 프레임 구간에서 액정 셀(cell)이 블랙(black)이므로 그 휘도는 낮아지지만, 통상적인 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이와는 달리 본 발명에서는 그린(G) 컬러 휘도를 2개의 서브 프레임 구간들에 분할하여 구현함으로써 그린(G) 컬러의 총 휘도 변화량은 통상적인 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이에서 구현하는 그린(G) 컬러 휘도의 약 1/2로 구현된다. 결과적으로, 그린(G) 컬러의 휘도 변화를 최소화시킴으로써 컬러 변화 역시 최소화시킨다.
상술한 바와 같은 본 발명은 필드 순차 컬러 액정 표시 장치에서 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이 구동을 레드(R), 그린(G), 블루(B), 그린(G)의 4개의 서브 프레임들 구간들로 분할하여 구동시킴으로써 정확한 컬러를 구현하는 것을 가능하게 한다. 이렇게 화면 순차 컬러 액정 표시 장치에서 백라이트 유닛의 발광 다이오드 어레이 구동을 레드(R), 그린(G), 블루(B), 그린(G)의 4개의 서브 프레임들 구간들로 분할하여 구동시킴으로써 동일한 휘도를 가지는 컬러를 구현하기 위한 발광 다이오드 개수를 최소화시킬 수 있어 자원의 효율성을 증가시킨다는 이점을 가진다.
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.

Claims (6)

  1. 적색, 녹색 및 청색 각각을 발광하는 3개의 램프들을 갖는 램프어레이와,
    한 프레임구간이 적어도 4개의 서브프레임 구간들로 분할되어 각 서브프레임구간들에서 상기 램프어레이의 램프 중 어느 하나가 발광되도록 상기 램프어레이를 구동시키는 램프구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 서브 프레임 구간에는 적색램프, 제2 서브 프레임 구간에는 녹색램프, 제3 서브 프레임 구간에는 청색램프, 제4 서브 프레임 구간에는 녹색램프가 발광되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적색램프와 녹색램프 및 청색램프 각각의 구동시키기 위한 램프제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 적색, 녹색 및 청색 각각을 발광하는 3개 램프를 갖는 램프어레이를 구비하는 필드 순차 컬러 액정 표시 장치의 구동방법에 있어서,
    한 프레임 구간을 적어도 4개의 서브 프레임 구간들로 분할하는 단계와,
    상기 분할된 서브 프레임 구간들 각각을 상기 3개의 램프 중 어느 한 컬러를 발광하도록 매핑하며 구현하고자 하는 컬러에 상응하게 상기 서브 프레임 구간들 중 해당 서브 프레임 구간들을 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 분할된 서브 프레임 구간들 각각을 상기 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나를 발광하도록 매핑하는 과정은
    상기 제1 서브 프레임 구간에 적색램프가, 제2 서브 프레임 구간에 녹색램프가, 제3 서브 프레임 구간에 청색램프가, 제4 서브 프레임 구간에 녹색램프가 발광되도록 매핑하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 적색램프와 녹색램프 및 청색램프 각각을 구동시키기 위해 타이밍 컨트롤러는 램프제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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