KR20060018398A

KR20060018398A - 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 표시 장치용 광원의구동 장치

Info

Publication number: KR20060018398A
Application number: KR1020040066753A
Authority: KR
Inventors: 박주환
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-08-24
Filing date: 2004-08-24
Publication date: 2006-03-02

Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 상기 표시 장치는 복수의 화소를 구비한 복수의 표시 영역을 포함하는 표시판, 상기 복수의 표시 영역에 대응되게 장착되며, 상기 복수의 표시 영역에 빛을 공급하는 복수의 발광부 그리고 상기 발광부를 점멸시키는 복수의 인버터를 포함한다. 상기 각 인버터는 상기 각 표시 영역에 해당하는 영상 데이터의 휘도 상태에 따라 외부로부터 인가되는 인버터 제어 신호에 기초하여 상기 각 발광부의 밝기를 제어한다.

액정표시장치, LCD, 면광원, 계조, 휘도, 백라이트

Description

표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 표시 장치용 광원의 구동 장치 {DISPLAY DEVICE, DRIVING METHOD OF DISPLAY DEVICE, AND DRIVING DEVICE OF LIGHT SOURCE FOR DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 면광원부의 블록도이다.

도 5는 도 4의 면광원부에 대한 개략적인 구조도이다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 신호 제어부의 동작 순서도이다.

본 발명은 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 표시 장치용 광원의 구동 장치에 관한 것이다.

컴퓨터의 모니터나 TV 등에 사용되는 표시 장치(display device)에는 스스로 발광하는 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display, OLED), 진공 형광 표시 장치(vacuum fluorescent display, VFD), 전계 발광 소자(field emission display, FED), 플라스마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 등과 스스로 발광하지 못하고 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD) 등이 있다.

일반적인 액정 표시 장치는 전계 생성 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 전압을 변화시켜 이 전기장의 세기를 조절하고 이렇게 함으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하여 원하는 화상을 얻는다.

이때의 빛은 별도로 구비된 인공 광원일 수도 있고 자연광일 수도 있다.

액정 표시 장치용 광원, 즉 백라이트(backlight) 장치는 광원으로서 CCFL(cold cathode fluorescent lamp)나 EEFL(external electrode fluorescent) 등과 같은 여러 개의 형광 램프(fluorescent lamp)를 사용하며 램프를 구동하는 인버터를 포함한다. 인버터는 외부로부터 입력되는 밝기 제어 전압에 따라 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환한 후 램프에 인가하여 점등시키고 램프의 밝기를 조절하며, 램프에 흐르는 전류를 감지하고 이 전류에 기초하여 램프에 인가되는 전압을 제어한다.

이러한 액정 표시 장치의 광원은 외부나 별도의 제어 소자로부터 제공되는 제어 신호에 기초하여 일정한 휘도 상태를 유지하므로, 실질적으로 액정 표시 장치 의 밝기는 원하는 영상을 표시하기 위해 전계 생성 전극에 인가되는 전압의 크기에 따라 변한다. 이로 인해, 표시 장치에 표시되는 영상의 분위기에 맞는 광원의 휘도 제어가 이루어지지 않아 시청자의 만족도가 떨어진다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 표시 장치의 광원을 개별 제어하여 영상의 생동감을 높이는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 광원을 구동하기 위한 전력 소모를 줄이는 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 표시 장치는, 복수의 화소를 구비한 복수의 표시 영역을 포함하는 표시판, 외부로부터 상기 표시 영역에 대응하는 영상 데이터를 입력받는 신호 제어부, 상기 복수의 표시 영역에 대응하게 장착되며, 상기 복수의 표시 영역에 빛을 공급하는 복수의 발광부, 그리고 상기 발광부에 교류 전압을 인가하여 상기 발광부를 점멸시키는 복수의 인버터를 포함하고, 상기 신호 제어부는 상기 각 표시 영역에 해당하는 상기 영상 데이터에 기초하여 상기 인버터에 제어 신호를 제공하고, 상기 인버터는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 발광부를 제어한다.

상기 각 발광부는 기판 위에 형성된 적어도 하나의 발광체, 상기 발광체 위에 형성된 유리관, 그리고 상기 유리관 양단에 형성된 전극을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 발광체는 상기 기판 위에 소정 폭을 구비하고 스트라이프 형상으로 형성된 제1 발광 소자와 상기 제1 발광 소자 위에 반원형 형태로 형성된 제2 발광 소자를 포함할 수 있다.

또한, 상기 발광부는 상기 기판과 상기 발광체 사이에 형성된 반사판을 더 포함할 수 있고, 상기 반사판은 상기 제1 발광 소자와 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 특징에 따른 발광부는 면광원인 것이 좋다.

본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치의 구동 방법은 복수의 표시 영역을 포함하는 표시판, 상기 복수의 표시 영역에 대응하게 장착되면 상기 표시 영역에 빛을 공급하는 복수의 발광부, 그리고 상기 발광부에 교류 전압을 인가하여 상기 발광부를 점멸시키는 복수의 인버터를 포함하는 표시 장치의 구동 방법으로서, 상기 각 표시 영역에 대응하는 영상 신호를 판독하는 단계, 상기 판독된 영상 신호의 값에 기초하여 각 표시 영역의 휘도 상태를 판단하는 단계, 상기 판단된 휘도 상태에 기초하여 상기 각 인버터에 제공되는 인버터 제어 신호의 값을 정하는 단계, 그리고 상기 인버터 제어 신호의 값에 따라 상기 각 발광부의 밝기를 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 표시 장치용 광원 구동 장치는 복수의 화소를 구비한 복수의 표시 영역을 포함하는 표시판과 상기 복수의 표시 영역에 대응하게 장착되며 상기 복수의 표시 영역에 빛을 공급하는 복수의 광원부를 포함하는 표시 장치용 광원 구동 장치로서, 외부로부터 상기 표시 영역에 대응하는 영상 데이터를 입력받고, 상기 각 표시 영역에 해당하는 상기 영상 데이터에 기초하여 인버터 제어 신호를 제공하는 신호 제어부, 그리고 상기 신호 제어부로부터의 인버터 제어 신호에 기초하여 상기 각 광원부에 교류 전압을 인가하여 상기 각 광원부를 점멸시키는 복수의 인버터를 포함한다.

이때, 각 광원부는 면광원인 것이 바람직하다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

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 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 표시 장치용 광원의 구동 장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시부(330)와 백라이트부(900)를 포함하는 액정 모듈(350)과 액정 모듈(350)을 수납하는 상부 및 하부 섀시(361, 362) 그리고 몰드 프레임(363)을 포함한다.

표시부(330)는 액정 표시판 조립체(300)와 이에 부착된 복수의 게이트 TCP(tape carrier package)(410) 및 데이터 TCP(510), 그리고 해당 TCP(410, 510)에 부착되어 있는 게이트 인쇄 회로 기판(PCB, printed circuit board)(450) 및 데이터 PCB(550)를 포함한다.

액정 표시판 조립체(300)는 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.

하부 표시판(100)은 복수의 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)을 포함하고, 하부 및 상부 표시판(100, 200)은 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.

표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G₁-G_n)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D₁-D_m)을 포함한다. 게이트선(G₁-G_n)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D ₁-D_m)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.

각 화소는 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(C_LC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(C_ST)를 포함한다. 유지 축전기(C_ST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.

박막 트랜지스터 등 스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G₁-G_n) 및 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(C_LC) 및 유지 축전기(C _ST)에 연결되어 있다.

액정 축전기(C_LC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(V_com)을 인가받는다. 도 3에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270)중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.

액정 축전기(C_LC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(C_ST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(V_com) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(C_ST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 삼원색 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소가 시간에 따라 번갈아 삼원색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 삼원색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 도 3은 공간 분할의 한 예로서 각 화소가 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 3과는 달리 색필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.

액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200) 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.

도 1에 도시한 것처럼, 게이트 TCP(410)는 액정 표시판 조립체(300)의 하부 표시판(100)의 한 가장자리에 부착되어 있고, 그 위에는 게이트 구동부(400)를 이루는 게이트 구동 집적 회로가 칩의 형태로 장착되어 있다. 데이터 TCP(510)는 액정 표시판 조립체(300)의 하부 표시판(100)의 다른 가장자리에 부착되어 있고, 그 위에는 데이터 구동부(500)를 이루는 데이터 구동 집적 회로가 칩의 형태로 장착되어 있다. 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)는 TCP(410, 510)에 형성되어 있는 신호선(도시하지 않음)을 통하여 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G₁-G_n) 및 데이터선(D₁-D_m)에 각각 전기적으로 연결되어 있다.

게이트 구동부(400)는 게이트 온 전압(V_on)과 게이트 오프 전압(V_off)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G₁-G_n)에 인가하며, 데이터 구동부(500)는 데이터 전압을 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다.

이와 달리 TCP를 사용하지 않고 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 이루는 구동 집적 회로 칩을 표시판 위에 집적 부착할 수도 있으며(chip on glass, COG 실장 방식), 게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)를 스위칭 소 자(Q) 및 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)과 함께 액정 표시판 조립체(300)에 직접 형성할 수도 있다.

게이트 PCB(450)는 하부 표시판(100)과 나란하게 길이 방향으로 TCP(410)에 부착되어 있고, 그 위에는 신호를 전달하는 복수의 신호선(도시하지 않음)과 전자 부품 등이 형성되어 있다.

데이터 PCB(550)는 하부 표시판(100)과 나란하게 길이 방향으로 TCP(510)에 부착되어 있고, 그 위에는 신호를 전달하는 복수의 신호선(도시하지 않음)과 전자 부품 등이 형성되어 있다.

계조 전압 생성부(800)는 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 계조 전압을 생성하여 데이터 전압으로서 데이터 구동부(500)에 제공한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(V_com)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.

도 1 및 도 2에 도시한 것처럼, 백라이트부(900)는 몰드 프레임(363)에 고정되며, 액정 표시판 조립체(300)의 하부에 장착되어 있는 광원판(960), 그리고 조립체(300)와 광원판(960) 사이에 위치하며 광원판(960)으로부터의 빛을 처리하는 복수의 광학 기구(910)를 포함한다.

광원판(960)은 복수의 면광원부(961,...)를 포함하고, 이들 면광원부(961,...)는 하부 표시판(100)의 표시 영역을 복수 개로 등분한 영역에 각각 대응하게 장착되어 있다. 각 면광원부(961,...)의 구조는 거의 유사하므로, 도 4와 도 5를 참고로 하여 하나의 면광원부(961)의 구조에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 면광원부의 블록도이고, 도 5는 도 4의 면광원부에 대한 개략적인 구조도이다.

도 4에 도시한 것처럼, 면광원부(961)는 인버터부(930)와 발광부(940)를 포함하고 있다.

발광부(940)는 도 1의 광원판(960) 상부에 장착되어 있는 램프(LP)에 대응하는 복수의 램프(LP1-LP5)와 각 램프(LP1-LP5) 양단에 형성된 축전기(C11-C15, C21-C25)를 포함한다. 축전기(C11-C15, C21-C25)는 발라스트 축전기이다.

도 5에 도시한 것처럼, 발광부(940)는 유리 등으로 이루어진 기판(941), 하부 기판(941) 위에 형성된 복수의 반사판(942), 복수의 반사판(942) 위에 형성된 복수의 제1 발광체(943a), 복수의 제1 발광체(943a) 위에 형성된 복수의 제2 발광체(943b), 복수의 제2 발광체(943b) 위에 형성된 복수의 유리관(944), 복수의 유리관(944) 양단에 형성된 전극(945)(도 5에서는 한쪽 단자에만 전극을 도시하였음)을 포함한다.

복수의 제1 발광체(943a)는 일정한 폭을 구비하고 있고, 일정 간격으로 스트라이프 형태로 기판(941) 위에 형성되어 있다. 복수의 제2 발광체(943b)는 각 발광체(943a)를 반원형 형태로 에워싸는 형상으로 형성되어 있고, 복수의 유리관(944)은 이들 복수의 제2 발광체(943b)의 표면 위에 반원형 형태로 형성되어 있다. 이들 각 발광체(943a, 943b)와 유리관(944)이 도 1 및 도 4에 도시한 램프(LP1-LP5)를 구성한다. 램프(LP1-LP5) 양단에 각각 형성된 전극(945)은 각 축전기(C11-C15, C21-C25)의 한쪽 전극을 이루며 외부의 접속 단자와 함께 각 축전기를 형성한 다. 복수의 반사판(942)은 복수의 제1 발광체(943a)와 기판(941) 사이에 각각 형성되어 램프(LP1-LP5)로부터의 빛을 조립체(300) 쪽으로 반사한다. 이 복수의 반사판(942)은 각 제1 발광체(943a)의 형태와 유사한 스트라이프 형상을 가질 수 있다.

인버터부(930)는 외부로부터 인가되는 인버터 제어 신호(CONT3)를 입력받는 인버터 제어부(931), 인버터 제어부(931)에 연결된 스위칭부(932), 그리고 스위칭부(932)와 발광부(940)의 축전기(C11-C15, C21-C25)에 연결된 변압부(933)를 포함한다. 인버터부(930)는 가요성 인쇄 회로 기판(도시하지 않음) 등을 이용하여 광원판(960) 하부에 장착될 수 있다.

도 1에서 광학 기구(910)는 조립체(300)와 광원판(960) 사이에 위치하며 광원판(960)으로부터의 빛을 조립체(300)로 유도 및 확산하는 확산판(902) 및 복수의 광학 시트(901)를 포함한다.

이처럼 도1 및 도 5에 도시한 면광원부의 발광부(940)를 하부 표시판(100) 하부에 배치한 방식을 직하 방식(direct type)이라 하며, 도 4에 도시한 발광부(940)를 면광원이라 한다.

발광부(940)에 장착된 램프의 수효는 5개이지만 필요에 따라 달라질 수 있다.

도 1에는 도시하지는 않았지만, 상부 섀시(361)의 상부와 하부 섀시(362)의 하부에는 각각 상부 케이스 및 하부 케이스가 위치하여 이들의 결합으로 액정표시장치가 완성된다.

신호 제어부(600)는 프레임 메모리(601)를 포함하고, 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어한다.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 인버터 제어 신호(CONT3) 등을 생성한 후, 신호 제어부(600)는 이어 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)는 데이터 구동부(500)로 내보내며, 인버터 제어 신호(CONT3)를 백라이트부(900)로 내보낸다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 전압(V_on)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 전압(V_on)의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 전압(V_on)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함한다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D₁-D_m)에 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호 (LOAD), 공통 전압(V_com)에 대한 데이터 전압의 극성(이하, 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 줄여 데이터 전압의 극성이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.

인버터 제어 신호(CONT3)는 복수의 영역으로 분할된 표시 영역에 해당하는 입력 영상 신호(R, G, B)의 계조에 기초하여 해당 면광원부(961,...)의 밝기를 제어하는 복수의 제어 신호를 포함한다.

데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대한 영상 데이터(DAT)를 차례로 입력받아 시프트시키고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 영상 데이터(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환한 후, 이를 해당 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(V_on)을 게이트선(G₁-G_n)에 인가하여 이 게이트선(G ₁-G_n)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시키며, 이에 따라 데이터선(D₁-D_m)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소에 인가된다.

화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(V_com)의 차이는 액정 축전기(C_LC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리한다.

백라이트부(900)는 인버터 제어 신호(CONT3)에 기초하여 각 면광원부(961,...)의 밝기를 제어한다.

백라이트부(900)의 동작에 따라서, 면광원부(961,...)에서 나온 빛은 액정층(3)을 통과하면서 액정 분자의 배열에 따라 그 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.

1 수평 주기(또는 1H)[수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클록(CPV)의 한 주기]가 지나면 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)는 다음 행의 화소에 대하여 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G₁-G_n)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(V_on)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다(프레임 반전). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나(행 반전, 도트 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(열 반전, 도트 반전).

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 신호 제어부(600)와 백라이트부(900)의 동작에 대하여 도 6을 참고로 하여 상세히 설명한다.

신호 제어부(600)의 프레임 메모리(601)에는 한 프레임에 대한 영상 신호가 면광원부(361,...)에 대응하는 영역별로 기억되어 있다.

신호 제어부(600)는 프레임 메모리(601)에 기억되어 있는 한 프레임의 영상 신호(R, G, B)를 분할된 각 영역별로 읽어 각 영상 신호의 값을 판단한다(S11).

다음, 신호 제어부(600)는 판독된 값들 중에서 제1 설정값 이하의 값을 갖는 영상 신호의 개수를 각 영역별로 계수한 후 제1 계수값으로 정하고(S12), 다시 판독된 값들 중에서 제1 설정값을 초과하고 제2 설정값 이하의 값을 갖는 영상 신호의 개수를 각 영역별로 계수한 후 제2 계수값으로 정한다(S13).

이렇게 하여 각 영역별로 제1 및 제2 계수값이 정해지면, 신호 제어부(600)는 각 영역별로 정해진 제1 계수값이 제1 설정 개수값을 초과하는지를 각각 판단한다(S14). 제1 계수값이 제1 설정 개수값을 초과하는 영역이 존재하면, 신호 제어부(600)는 그 영역의 영상 신호의 상태를 저휘도 상태로 판단하고(S15), 저 휘도 영역에 대응하는 해당 면광원부(961,...)에 인가되는 인버터 제어 신호(CONT3)의 상태를 저휘도 상태로 하여 출력한다(S19).

하지만, 제1 계수값이 제1 설정 개수값을 초과하지 않을 경우, 신호 제어부(600)는 제2 계수값이 제2 설정 개수값을 초과하는지를 각 영역별로 판단한다(S16). 제2 계수값이 제2 설정 개수값을 초과하는 영역이 존재할 경우, 신호 제어부(600)는 그 영역의 영상 신호의 상태를 중간 휘도 상태로 판단하여(S17), 중간 휘도 영역에 대응하는 해당 면광원부(961,...)에 인가되는 인버터 제어 신호(CONT3)의 상태를 중간 휘도 상태로 하여 출력한다(S19).

하지만 각 영역별로 단계 (S16)의 조건을 만족하지 않을 경우, 신호 제어부 (600)는 해당 영역의 영상 신호의 상태를 고 휘도 상태로 판단한다(S18). 따라서 신호 제어부(600)는 고 휘도 상태로 판단된 영역에 대응하는 면광원부(961,...)에 인가되는 인버터 제어 신호(CONT3)의 상태를 고 휘도 상태로 하여 출력한다(S19).

이와 같이, 신호 제어부(600)로부터 각 영역에 대한 휘도 상태가 판단되고, 그에 해당하는 인버터 제어 신호(CONT3)가 각 영역에 대응하는 면광원부(961,...)에 인가되면, 각 면광원부(961,...)의 인버터 제어부(931)는 외부로부터 인가되는 인버터 제어 신호(CONT3)에 기초하여 스위칭부(932)의 동작을 제어하는 밝기 제어 신호를 생성하여 인가한다.

스위칭부(932)는 밝기 제어 신호에 따라 동작 상태가 정해져, 외부로부터 입력되는 직류 전압(도시하지 않음)을 해당 주파수의 교류 전압으로 변환하여 변압부(933)에 인가한다.

변압부(933)는 입력 전압을 권선비에 기초한 크기의 고전압으로 승압하여 발광부(940) 양단에 각각에 인가하여 발광부(940)의 램프(LP1-LP5)를 점등시킨다. 이때 축전기(C11-C15, C21-C25)는 이미 설며한 것처럼 발라스트 축전기로서, 발광부(940)의 램프(LP1-LP5)의 초기 점등시 고전압이 인가될 수 있도록 한다. 이때, 램프(LP1-LP5) 양단에 각각 인가되는 교류 전압은 동일한 크기와 주파수를 갖지만 반대 위상을 갖는다.

이처럼, 각 분할된 표시 영역에 해당하는 영상 신호의 값, 즉 계조에 따라 각 표시 영역에 대응하는 면광원부(961,..)의 밝기가 개별 제어된다.

본 발명에서는 판독된 영상 신호의 상태를 저휘도, 중간 휘도 및 고휘도로 구분하고, 그에 따라 인버터 제어 신호(CONT3)의 상태를 가변시켰지만, 이에 한정되지 않고 영상 신호의 상태와 인버터 제어 신호(CONT3)의 상태를 변화시킬 수 있음은 당연하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 각 면광원부의 장착 위치에 대응하는 표시 영역의 계조 상태에 따라 해당 광원부의 밝기가 개별 제어된다. 이로 인해, 해당 영역의 영상 신호의 계조와 광원부의 밝기가 연관되게 제어되므로 표시되는 영상의 화질이 생동감을 갖게 된다.

또한 각 광원부의 동작이 서로 상이하게 제어되므로, 광원부를 점등시키는 전력 소비가 효율적으로 이루어진다.

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.

Claims

복수의 화소를 구비한 복수의 표시 영역을 포함하는 표시판,

외부로부터 상기 표시 영역에 대응하는 영상 데이터를 입력받는 신호 제어부,

상기 복수의 표시 영역에 대응하게 장착되며, 상기 복수의 표시 영역에 빛을 공급하는 복수의 발광부, 그리고

상기 발광부에 교류 전압을 인가하여 상기 발광부를 점멸시키는 복수의 인버터

를 포함하고,

상기 신호 제어부는 상기 각 표시 영역에 해당하는 상기 영상 데이터에 기초하여 상기 인버터에 제어 신호를 제공하고,

상기 인버터는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 발광부를 제어하는

표시 장치.
제1항에서,

상기 각 발광부는,

기판 위에 형성된 적어도 하나의 발광체,

상기 발광체 위에 형성된 유리관, 그리고

상기 유리관 양단에 형성된 전극을 포함하는 표시 장치.
제2항에서,

상기 발광체는 상기 기판 위에 소정 폭을 구비하고 스트라이프 형상으로 형성된 제1 발광 소자와 상기 제1 발광 소자 위에 반원형 형태로 형성된 제2 발광 소자를 포함하는 표시 장치.
제2항 또는 제3항에서,

상기 발광부는 상기 기판과 상기 발광체 사이에 형성된 반사판을 더 포함하는 표시 장치.
제4항에서,

상기 반사판은 상기 제1 발광 소자와 일체로 형성된 표시 장치.
제5항에서,

상기 발광부는 면광원인 표시 장치.
복수의 표시 영역을 포함하는 표시판, 상기 복수의 표시 영역에 대응하게 장착되면 상기 표시 영역에 빛을 공급하는 복수의 발광부, 그리고 상기 발광부에 교류 전압을 인가하여 상기 발광부를 점멸시키는 복수의 인버터를 포함하는 표시 장치의 구동 방법으로서,

상기 각 표시 영역에 대응하는 영상 신호를 판독하는 단계,

상기 판독된 영상 신호의 값에 기초하여 각 표시 영역의 휘도 상태를 판단하는 단계,

상기 판단된 휘도 상태에 기초하여 상기 각 인버터에 제공되는 인버터 제어 신호의 값을 정하는 단계, 그리고

상기 인버터 제어 신호의 값에 따라 상기 각 발광부의 밝기를 제어하는 단계

를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
복수의 화소를 구비한 복수의 표시 영역을 포함하는 표시판과 상기 복수의 표시 영역에 대응하게 장착되며 상기 복수의 표시 영역에 빛을 공급하는 복수의 광원부를 포함하는 표시 장치용 광원 구동 장치로서,

외부로부터 상기 표시 영역에 대응하는 영상 데이터를 입력받고, 상기 각 표시 영역에 해당하는 상기 영상 데이터에 기초하여 인버터 제어 신호를 제공하는 신호 제어부, 그리고

상기 신호 제어부로부터의 인버터 제어 신호에 기초하여 상기 각 광원부에 교류 전압을 인가하여 상기 각 광원부를 점멸시키는 복수의 인버터를 포함하는 표시 장치용 광원 구동 장치.
제8항에서,

상기 각 광원부는 면광원인 표시 장치용 광원 구동 장치.