KR20070043682A - 액정 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치는 한 쌍의 기판(1,2)과 그 한 쌍(1,2)의 기판 사이에 개재된 액정 층(3)을 포함하는 액정 표시 패널(103), 액정 패널(103)을 조명하기 위한 조명 수단(107), 및 액정 패널(103)과 조명 수단(107)을 제어하는 제어 유닛 CNT를 포함한다. 액정 패널(103)은 행렬로 배열된 복수의 표시 화소 PX를 포함한다. 상기 제어 유닛 CNT는 비디오 신호와 비-비디오 신호를 화소 전압으로서 화소 PX 각각에 주기적으로 기입하기 위한 비-비디오 신호 삽입 수단과, 조명 수단(107)의 턴온 시점(turn-on timing) 또는 턴오프 시점(turn-off timing)을 비디오 신호 또는 비-비디오 신호가 화소 PX에 기입될 시점과 동기화시키기 위한 동기화 수단과, 조명 수단(107)의 턴온 시점과 턴온 기간을 변경하기 위한 위상 제어 수단(52)을 포함한다.
액정 표시 장치, 구동 방법, 액정 표시 패널, 제어 유닛, 액정 층

Description

액정 표시 장치 및 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD OF THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조의 예를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 액정 표시 장치의 구조의 예를 기술하기 위한 도면.
도 3은 도 1에 도시된 액정 표시 장치의 백라이트의 구조의 예를 기술하기 위한 도면.
도 4는 도 1에 도시된 액정 표시 장치의 백라이트의 발광부의 구조의 예를 기술하기 위한 도면.
도 5는 도 1에 도시된 액정 표시 장치의 백라이트에 대한 구동 방법을 기술하기 위한 도면.
도 6은 종래의 액정 표시 장치의 백라이트의 턴온 기간을 변경하는 경우에서의, 구동 방법을 기술하기 위한 도면.
도 7은 종래의 액정 표시 장치의 백라이트의 턴온 기간이 변경되는 경우에서의, 명도와 휘도 사이의 관계의 예를 도시하는 도면.
도 8은 도 1에 도시된 액정 표시 장치의 백라이트의 턴온 기간을 변경하는 경우에서의, 구동 방법을 기술하기 위한 도면.
도 9는 도 1에 도시된 액정 표시 장치의 백라이트의 턴온 기간이 변경되는 경우에서의, 명도와 휘도 사이의 관계의 예를 도시하는 도면.
도 10은 도 1에 도시된 액정 표시 장치의 소정의 표시 화소의 투과율(transmitance)과 백라이트의 턴온 영역의 턴온/턴오프 시점 간의 관계의 예를 기술하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1,2: 기판
3: 액정 층
4: 영상 데이터 변환 회로
5: 보상 전압 생성 회로
103: 액정 표시 패널
CNT: 제어 유닛
52: 위상 제어 수단
107: 조명 수단(백라이트)
본 발명은 일반적으로 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 OCB(Optically Compensated Bend) 모드 액정 표시 장치 및 OCB 모드 액정 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 한 쌍의 기판과 한 쌍의 기판 사이에 개재되는 액정 층을 포함하는 액정 표시 패널을 가진다. 액정 표시 패널은 행렬로 배열된 복수의 표시 화소를 가진다. 또한, 복수의 소스 라인이 표시 화소의 열을 따라 배치되고, 복수의 게이트 라인이 표시 화소의 행을 따라 배치된다. 각각의 표시 화소에서는, 화소 스위치가 그 관련 소스 라인과 게이트 라인의 교차 부근에 배치된다.
상술된 액정 표시 장치를 구동하는 경우에, 영상이 표시되는 상태는, 각 표시 화소의 화소 스위치에 의해, 1 프레임 기간 동안 유지된다. 따라서, CRT(cathode-ray tube) 등의 표시 장치에 비해, 동영상의 가시성을 향상시키기 업렵다.
동영상 가시성을 향상시키기 위해, 예를 들어, OCB 모드 액정 표시 장치에서는, OCB 모드의 고속 응답성이 이용되고, 비디오 신호를 표시하기 위한 기간과 흑-레벨(black-level) 신호 등의 비-비디오(non-video) 신호를 표시하기 위한 기간이 1 프레임 기간 동안 주기적으로 제공되는 흑 삽입 구동 방식(black insertion driving scheme)을 수행하는 것이 제안되었다. 이런 경우, 1 프레임 기간 동안 흑 삽입비를 약 40% 로 증가시켜, 동영상 가시성을 향상시킴으로써, 실제로 CRT에 필적하는 비디오 표시를 실현한다(일본특허출원 공개 공보 제2002-202491호 참조).
하지만, 동영상 가시성을 향상시키기 위해 흑 삽입비를 증가시키면, 1 프레임 기간 동안 흑 표시 기간이 증가된다. 결과적으로, 일부 경우에, 표시 화면의 백색 휘도가 낮아지고, 콘트라스트가 저하되며, 전력 소모가 증가한다. 예를 들어, 통상 20%인 흑 삽입비를 40%로 증가시키는 경우, 동영상 가시성은 상당히 향상 되어, 자연스런 동영상 표시가 가능하게 되나, 일부 경우에 콘트라스트가 약 500에서 약 340으로 감소한다.
또한, 종래의 흑 삽입 구동 방식에서는, 1 프레임 기간에는 흑 표시를 실행하기 위한 흑 삽입 기간이 비디오 신호 표시 기간에 더해져서 제공된다. 결과적으로, 백색 휘도가 낮아진다. 또한, 흑 삽입 기간이 제공되더라도 백라이트가 항상 턴온되어, 불필요한 전력 소모가 일어난다.
이런 환경하에서, 1 프레임 기간 중 흑 삽입 기간 동안 백라이트가 턴오프되어 불필요한 전력 소비를 억제하는 블링킹 백라이트 방식(blinking backlight scheme)을 이용하는 것이 고려되었다.
흑 삽입 구동 방식 및 블링킹 백라이트 방식을 이용하는 액정 표시 장치에서는, PWM(Pulse Width Modulation)에 의해 딤머 신호의 듀티 비(duty ratio)를 변화시켜 백라이트의 턴온 기간을 변경키시는 백라이트 디밍(dimming) 방법을 이용한다.
백라이트의 디밍 제어의 주 목적은 백라이트의 명도를 변화시키는 것이다. 하지만, 백라이트의 명도가 조정되는 경우, 일부 경우에 표시 화면의 콘트라스트가 동시에 변한다. 즉, 사용자가 액정 표시의 명도를 변화시키는 경우, 일부 경우에 표시의 영상 품질(콘트라스트)도 변한다.
본 발명은 상술된 문제를 고려하여 행해지고, 본 발명의 목적은 백라이트의 디밍으로 인한 표시 영상의 콘트라스트의 변동을 억제할 수 있고, 영상 품질의 품 질 저하를 방지할 수 있는, 액정 표시 장치 및 그 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양상에 따르면, 한 쌍의 기판과 한 쌍의 기판 사이에 개재된 액정 층을 포함하는 액정 표시 패널, 액정 표시 패널을 조명하기 위한 조명 수단, 및 액정 표시 패널과 조명 수단을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 액정 표시 장치가 제공되고, 상기 액정 표시 패널은 행렬로 배열된 복수의 표시 화소를 포함하고, 상기 제어 유닛은 비디오 신호와 비-비디오 신호를 화소 전압으로서 복수의 표시 화소 각각에 주기적으로 기입하기 위한 비-비디오 신호 삽입 수단; 비디오 신호 또는 비-비디오 신호가 표시 화소에 기입되는 시점에 관련하여 조명 수단의 턴온 시점 또는 턴오프 시점을 결정하기 위한 동기화 수단; 및 조명 수단의 턴온 시점과 조명 수단의 턴온 기간을 변경하기 위한 위상 제어 수단을 포함한다.
본 발명의 제2 양상에 따르면, 한 쌍의 기판과 한 쌍의 기판 사이에 개재된 액정 층을 포함하는 액정 표시 패널, 액정 표시 패널을 조명하기 위한 조명 수단, 및 액정 표시 패널과 조명 수단을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법이 제공되고, 상기 액정 표시 패널은 행렬로 배열된 복수의 표시 화소를 포함하고, 상기 제어 유닛은 비디오 신호와 비-비디오 신호를 화소 전압으로서 복수의 표시 화소 각각에 주기적으로 기입하는 단계; 비디오 신호 또는 비-비디오 신호가 표시 화소에 기입되는 시점에 관련하여 조명 수단의 턴온 시점 또는 턴 오프 시점을 결정하는 단계; 및 조명 수단의 턴온 기간과 조명 수단의 턴온 시점을 변경하는 단계를 포함한다.
본 발명은 백라이트의 디밍으로 인한 표시 영상의 콘트라스트의 변동을 억제할 수 있고, 영상 품질의 품질 저하를 방지할 수 있는, 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 이후의 상세한 설명에 기술될 것이며, 부분적으로 상세한 설명으로부터 명백해지거나 본 발명의 실시에 의해 교시될 수 있다. 본 발명의 목적 및 장점은 특히 이후에 기술된 수단 및 결합에 의해 실현 및 획득될 수 있다.
상기에 제시된 일반적 설명과 하기에 제시된 상세한 설명과 함께, 본 발명의 실시예를 예시하고, 본 명세서의 일부를 구성하고 이에 통합된 첨부된 도면은 본 발명의 원리를 설명하는 기능을 한다.
본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 기술될 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(103), 액정 표시 패널(103)을 조명하는 백라이트(107), 및 표시 패널(103)과 백라이트(107)를 제어하는 제어 유닛 CNT을 포함한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 액정 표시 패널(103)은 배열 기판(1;array substrate), 대향 기판(counter-substrate), 및 배열 기판(1)과 대향 기판(2) 사이에 개재된 액정 층(3)을 포함한다. 배열 기판(1)과 대향 기판(2)의 외측 면에는, 지연 필름(105;retardation films), 편광판(106;polarizers), 및 조명 수단으로서 기능하는 백라이트(107)가 제공된다.
배열 기판(1)은 유리 기판 등의 투명 절연 기판상에 실제로 행렬로 배열되는 복수의 화소 전극 PE; 복수의 화소 전극 PE의 행을 따라 배열되는 복수의 게이트 라인 Y(Y0 내지 Ym); 복수의 화소 전극 PE의 열을 따라 배열되는 복수의 소스 라인 X(X1 내지 Xn); 및 게이트 라인 Y과 소스 라인 X의 교차 부근 근처에 배치되고, 관련 게이트 라인 Y을 통해 구동될 때, 관련 소스 라인 X와 관련 화소 전극 PE 사이를 도통시키는 복수의 화소 스위치 W를 포함한다.
대향 기판(2)은 유리 기판 등의 투명 절연 기판상에 배치되는 컬러 필터(도시 생략), 및 복수의 화소 전극 PE에 대향되도록 컬러 필터상에 배치되는 대향 전극 CE를 포함한다.
각각의 화소 전극 PE와 대향 전극 CE는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 전극 소재로 형성된다. 화소 전극 PE와 대향 전극 CE는 서로 대향되는 한 쌍의 정렬 필름(도시 생략)으로 덮인다. 이 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는, 한 쌍의 정렬 필름에는 서로 평행한 방향으로 연마 처리(rubbing treatment)가 행해지게 된다. 또한, 정렬 필름은 액정 층(3)에 포함된 액정 분자의 프리틸트 각(pretilt angle)이 약 10°로 될 수 있도록 설계된다.
이 실시예에 따른 액정 표시 장치의 액정 층(3)은 액정 소재로서 OCB 액정을 포함한다. 즉, 이 실시예의 액정 표시 장치는, 액정 표시 장치가 표시 상태에 있을 때, 액정 층(3)에 포함된 액정 분자가 벤드(bend) 정렬로 천이되는 OCB 모드 액정 표시 장치이다.
OCB 액정은 예컨대, 통상적으로 백(white) 표시 동작을 수행하기 위해, 스플 레이(splay) 정렬에서 벤드 정렬로 미리 천이된다. 벤드 정렬에서 스플레이 정렬로의 역 천이는, 주기적으로 인가되는 흑 표시용 전압에 의해 방지된다. 각각의 표시 화소 PX는 화소 전극 PE와 대향 전극 CE, 이들 전극 사이에 개재된 액정 층(3)에 의해 구성되고, 이들 전극으로부터 생성된 전계에 대응하는 액정 분자의 배향성을 가지도록 제어된다.
표시 화소 PX 각각은 관련 화소 전극 PE와 대향 전극 CE 사이의 액정 캐패시턴스 CLC와 평행하게 접속된 축적 캐패시턴스 Cs를 포함한다. 이 실시예의 액정 표시 장치에서, 각각의 축적 캐패시턴스 Cs는 표시 화소 PX의 화소 전극 PE와 선행단(preceding-stage) 게이트 라인 Y 사이의 정전 결합(capacitive coupling)에 의해 구성되며, 선행단 게이트 라인 Y은 한측에서 표시 화소 PX와 인접하여 표시 화소 PE의 화소 스위치 W를 제어한다. 각각의 저장소 캐패시턴스 Cs는, 화소 스위치 X의 기생 캐패시턴스 등의 영향으로 인한 액정 캐패시턴스의 발생가능한 변동을 적절히 보상하기 위해, 화소 스위치 W의 기생 캐패시턴스 등에 대해, 충분히 높은 캐패시턴스 값을 가진다.
도 1은 표시 화면을 구성하는 화소 PX의 행렬 배열 주위에 배치되는 복수의 더미 화소의 도시를 생략한다. 더미 화소는 표시 화면 내의 화소 PX와 유사하게 배선된다. 더미 화소는 예컨대, 기생 캐패시턴스에 대해, 표시 화면 내의 모든 화소 PX의 상태들을 균일화하기 위해 제공된다. 게이트 라인 Y0은 더미 화소의 게이트 라인이다.
제어 유닛 CNT는 배열 기판(1)의 화소 전극 PE와 대향 기판(2)의 대향 전극 CE로부터 액정 층(3)에 인가되는 액정 구동 전압에 의해 액정 표시 패널(103)의 투과율을 제어한다. 액정 층(3)에 포함된 액정 분자의 스플레이 정렬에서 벤드 정렬로의 천이는 전원 투입시 제어 유닛 CNT에 의해 수행되는 소정의 초기화 공정 에서, OCB 액정에 상대적으로 강한 전계를 인가함으로써 실행된다.
제어 유닛 CNT는 액정 표시 패널(103)을 구동하는 구동 회로 XD 및 YD, 백라이트(107)를 구동하는 백라이트 구동 회로 LD, 이들 구동 회로를 제어하는 제어기(5), 및 영상 데이터 변환 회로(4)를 포함한다.
게이트 구동기 YD는 모든 게이트 라인 Y에 접속되어, 행 단위로 화소 스위치 W를 턴온하기 위해 연속적으로 게이트 라인(Y0 내지 Ym)을 구동한다. 소스 구동기 XD는 모든 소스 라인 X에 접속되어, 각 행의 화소 스위치 W가 관련 게이트 라인 Y에 의해 턴온되는 기간 동안 소정의 화소 전압을 소스 라인(X1 내지 Xn)에 출력한다.
화소 전압은 대향 전극 CE의 공통 전압(Vcom)에 대해 소정의 사이클로 극성이 반전되는 전압이며, 관련 화소 극성 PE에 인가된다. 이 실시예의 액정 표시 장치에서, 화소 전압은, 예컨대, 프레임-반전(frame-reversal) 구동 방식 및 라인-반전 구동 방식을 실행하기 위해, 공통 전압(Vcom)에 대하여 극성이 반전된다.
영상 데이터 변환 회로(4)는 예컨대, 1 프레임 기간(수직 주사 기간)마다 외부 신호원(SS)에서 화소 PX로 입력되는 복수의 영상 데이터의 해상도 및 계조(gradation)의 변환을 실행한다. 제어기(5)는 예컨대, 영상 데이터 변환 회로(4)에 의한 변환 결과로서 획득되는 영상 데이터에 관련하여 게이트 구동기 YD 및 소스 구동기 XD의 동작 시점을 제어한다.
구체적으로, 제어기(5)는 게이트 구동기 YD가 게이트 라인 Y를 연속적으로 구동하는 시점을 제어하는 제어 신호 CTY; 영상 데이터 DATA; 소스 구동기 XD가 관련 소스 라인 X에 화소 전압을 인가하는 시점을 제어하는 제어 신호 CTX를 출력한다.
제어 유닛 CNT는 보상 전압(Ve)을 생성하는 보상 전압 생성 회로(6), 및 소정 수의 계조 기준 전압(VREF)을 생성하는 계조 기준 전압 생성 회로(7)를 더 포함한다. 한 행의 화소 스위치 W들이 턴오프될 때, 보상 전압(Ve)이, 게이트 구동기 YD를 통해, 한측에서 이들 화소 스위치 W들이 접속되는 게이트 라인 Y에 인접하는 선행단 게이트 라인 Y에 인가된다. 따라서, 화소 스위치 W의 기생 캐패시턴스로 인해, 한 행의 화소 PX들에서 발생하는 화소 전압의 변동을 보상할 수 있다. 계조 기준 전압(VREF)은 영상 데이터 DATA를 화소 전압으로 변환하기 위해 이용된다.
이 실시예의 액정 표시 장치에서, 게이트 구동기 YD와 소스 구동기 XD는 예컨대, 배열 기판(1)의 외측 연부를 따라 표시 화소 PX의 외측상에 배치되는 집적 회로(IC) 칩이다. 한편, 영상 데이터 변환 회로(4)와 제어기(5)는 외부 PCB(printed circuit borad)상에 배치된다.
다음에, 액정 표시 패널(103)을 구동하는 방법이 기술된다.
영상 데이터가 외부 신호원(SS)에서 제어 유닛 CNT로 출력되는 경우, 영상 데이터는 영상 데이터 변환 회로(4)에 입력된다. 영상 데이터 변환 회로(4)는, 1 수평 주사 기간마다, 한 행의 표시 화소 PX에 대한 영상 데이터 DATA의 변환 결과 를 출력한다. 영상 데이터 변환 회로(4)의 변환 결과인 영상 데이터는 제어기(5)에 출력된다.
제어기(5)는 연속적으로 게이트 라인 Y를 구동하기 위한 제어 신호 CTY를 출력한다. 또한, 제어기(5)는, 영상 데이터 변환 회로(4)의 변환 결과로서 한 행의 표시 화소 PX 단위로 얻어져 직렬로 출력되는 영상 데이터 DATA를, 소스 라인 X에 할당한다. 제어기(5)는 또한 출력 극성 등을 지정하기 위한 제어 신호 CTX를 생성한다.
제어기(5)로부터 출력되는 제어 신호 CTY는 게이트 구동기 YD에 공급된다. 제어기(5)로부터 출력되는 제어 신호 CTX는 영상 데이터 변환 회로(4)의 변환 결과로서 얻어지는 영상 데이터 DATA와 함께 소스 구동기 XD에 공급된다.
게이트 구동기 YD는 제어 신호 CTY의 제어하에서 1 프레임 기간 동안 게이트 라인(Y1 내지 Ym)을 연속적으로 선택하고, 게이트 라인 Y 중 선택된 라인에 단지 1 수평 주사 기간 동안 관련 행의 화소 스위치 W들을 턴온하기 위한 온(ON) 전압을 공급한다.
소스 구동기 XD는 상술된 계조 기준 전압 생성 회로(7)로부터 공급되는 소정 수의 계조 기준 전압(VREF)에 관련하여, 제어기(5)로부터 출력되는 영상 데이터 DATA를 화소 전압으로 변환하고, 병렬 방식으로 화소 전압을 소스 라인(X1 내지 Xn)에 출력한다.
게이트 구동기 YD가 예컨대, 온 전압에 의해 게이트 라인 Y1을 구동하고, 게이트 라인 Y1에 접속된 화소 스위치 W 전부를 턴온하는 경우, 소스 라인(X1 내지 Xn)상의 화소 전압이, 화소 스위치 W를 통해, 관련 화소 전극 PE와 축적 캐패시턴스 Cs의 한측 단자에 공급된다.
이때, 소스 구동기 XD는 비디오 신호와 비-비디오 신호를 화소 전압으로서 소스 라인(X1 내지 Xn)에 주기적으로 출력한다. 이 실시예의 액정 표시 장치에서, 비-비디오 신호로서 기능하는 흑-레벨 신호(흑 신호)는 화소 전압으로서 소스 라인(X1 내지 Xn)에 출력된다.
요약하자면, 게이트 구동기 YD는 게이트 라인 Y를 구동하고, 구동된 게이트 라인 Y에 연관된 화소 스위치 W 전부를 턴온하고, 소스 구동기 XD는 소스 라인(X1 내지 Xn)을 구동하고, 비디오 신호와 흑 신호를 화소 전압으로서 관련 표시 화소 PX에 주기적으로 출력한다. 따라서, 비디오 신호와 흑 신호는 관련 표시 화소 PX에 주기적으로 기입된다.
이 실시예의 액정 표시 장치의 경우에, 1 프레임 기간에 대한, 흑 표시 상태를 생성하는 흑 신호가 기입되는 흑 표시 기간의 비는 30%이다. 즉, 1 프레임 기간에 대한, 흑 표시 기간의 비는 30%이고, 영상을 표시하기 위한 비디오 표시 기간의 비는 70%이다.
게이트 구동기 YD는 또한 보상 전압 생성 회로(6)로부터 생성되는 보상 전압 Ve를 게이트 라인 Y1과 인접하는 선행단 게이트 라인 Y0에 출력하고, 단지 1 수평 주사 기간 동안 게이트 라인 Y1에 접속된 화소 스위치 W 전부를 턴온한다. 즉시 그 이후에, 게이트 구동기 YD는 이들 화소 스위치 W를 턴오프하기 위한 오프(OFF) 전압을 게이트 라인 Y1에 출력한다.
화소 스위치 W가 턴오프될 때, 보상 전압(Ve)은 화소 스위치 W의 기생 캐패시턴스로 인한 화소 전극 PE로부터 빠져나가는 전하량을 감소시켜서, 화소 전압, 즉 필드-쓰루(field-through) 전압의 변동을 실제로 제거한다.
다음에, 이 실시예에 따른 액정 표시 장치의 백라이트(107)의 구조와 백라이트(107)의 구동 방법이 기술된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 액정 표시 장치의 백라이트(107)는 광원으로서 기능하는 복수의 냉음극(cold-cathode) 형광 튜브(LS1 내지 LS12), 냉음극 형광 튜브 LS를 지지하는 배면 덮개(109), 및 배면 덮개(109)와 맞물리게 되고 광을 방출하기 위한 발광부(LA)를 한정하는 대체로 직사각형 윈도우 부(108A)를 가지는 상부 덮개(108)를 포함한다.
이 실시예에 따른 액정 표시 장치의 백라이트(107)에서, 각각의 냉음극 형광 튜브 LS는 복수 행의 표시 화소에 대응하는 턴온 영역을 구성한다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 백라이트(107)의 발광부(LA)는 복수의 턴온 영역으로 분할된다. 이 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 백라이트(107)는 12개의 냉음극 형광 튜브 LS(LS1 내지 LS12)를 포함하고, 발광부(LA)는 냉음극 형광 튜브 LS(LS1 내지 LS12)에 대응하는 12개의 턴온 영역으로 분할된다.
12개의 냉음극 형광 튜브(LS1 내지 LS12)는 도 5에 도시된 바와 같이, 딤머 펄스에 따라 소정의 시점에 순차적으로 턴온/턴오프되도록 제어된다. 따라서, 12개의 냉음극 형광 튜브(LS1 내지 LS12)에 대응하는 12개의 턴온 영역은 또한 소정의 시점에 순차적으로 턴온/턴오프되도록 제어된다. 요약하자면, 이 실시예에 따 른 액정 표시 장치의 백라이트(107)는 블링킹 백라이트이다.
도시되진 않았지만, 백라이트(107)는 예컨대, 냉음극 형광 튜브 LS로부터 배면 덮개(109) 측으로 방출되는 광을 액정 표시 패널(103) 측으로 반사시키는 반사 시트, 및 냉음극 형광 튜브 LS로부터 방출되는 광을 확산시키는 확산 시트 등의 광학 시트들을 포함한다.
복수의 냉음극 형광 튜브 LS는 백라이트 구동 회로 LD에 의해 구동되고, 백라이트 구동 회로 LD의 동작은 제어기(5)에 의해 제어된다. 제어기(5)는 PWM 신호 생성 유닛(51)과 위상 제어 유닛(52)을 포함한다. PWM 신호 생성 유닛(51)은 외부 신호원(SS)으로부터 입력되는 PWM 딤머 신호로부터 듀티 비를 검출하고, 검출 결과에 기초하여, 소정의 듀티(백라이트 듀티) 비로 설정된 딤머 펄스를 위상 제어 유닛(52)에 출력한다.
상술된 바와 같이, 본 실시예의 액정 표시 장치에서는, 1 프레임 기간 동안, 흑 표시 기간의 비가 30%이고, 영상이 표시되는 비디오 표시 기간의 비가 70%이다. 한편, 백라이트 듀티는 1 프레임 기간 중 50%로 설정된다. 즉, 1 프레임 기간 동안, 백라이트(107)가 턴온되는 기간의 비는 50%이고, 백라이트(107)가 턴오프되는 기간의 비는 50%이다. 구체적으로, 비디오 표시 기간의 비가 70%이지만, 백라이트(107)의 턴온 기간이 50%이어서, 백라이트(107)의 턴온 기간은 비디오 표시 기간의 비에 대해 짧다.
백라이트 듀티를 설정하는 경우, 백라이트(107)의 턴온 기간의 비를 액정 표시 패널(103)의 비디오 표시 비(100% - 흑 삽입 비)보다 작게 설정하는 것이 바람 직한데, 왜냐하면 이런 설정이 표시 영상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있기 때문이다. 즉, 백라이트(107)의 턴온 기간의 비가 비디오 표시 비(100% - 흑 삽입 비)보다 큰 경우, 비디오 신호에 대응하는 표시 영상과는 다른 원치않는 영상이 표시될 수 있다. 결과적으로, 콘트라스트가 저하되고, 표시 품질이 낮아질 수 있다.
위상 제어 유닛(51)은 PWM 신호 생성 유닛(51)으로부터 입력되는 딤머 펄스의 위상을 제어하고, 딤머 펄스를 백라이트 구동 회로 LD에 출력한다. 구체적으로, 위상 제어 유닛(52)은 수개의 냉음극 형광 튜브 LS가 턴온/턴오프되는 시점들이 냉음극 형광 튜브 LS의 관련 턴온 영역에 의해 조명되는 소정의 표시 화소 PX가 비디오 표시 상태 또는 흑 표시 상태로 설정되는 시점들과 동기화될 수 있도록 딤머 펄스의 위상을 제어하기 위한 동기화 수단이다.
이 실시예의 액정 표시 장치에서, 표시 화소 PX가 비디오 표시 상태 또는 흑 표시 상태로 설정되는 시점은 표시 화소에 비디오 신호 또는 흑 신호의 기입이 개시되는 시점과 실제로 일치하는 시점이다.
백라이트 구동 회로 LD는 수개의 냉음극 형광 튜브 LS에 접속된 인버터(54)를 포함한다. 위상 제어 유닛(52)에 의해 위상이 제어되는 딤머 펄스는 관련 인버터(54)에 출력된다. 각 인버터(54)는 입력된 딤머 펄스를 전압으로 변환하고, 입력된 딤머 펄스의 듀티 비에 따라 관련 냉음극 형광 튜브 LS의 턴오/턴오프를 제어한다.
다음에, 백라이트(107)를 구동하는 방법이 기술된다.
PWM 딤머 신호는 외부 신호원(SS)으로부터 제어기(5)의 PWM 신호 생성 유 닛(51)에 입력된다. PWM 신호 생성 유닛(51)은 입력된 PWM 딤머 신호의 듀티 비를 검출하고, 딤머 펄스를 위상 제어 유닛(52)에 출력한다. 이때, PWM 신호 생성 유닛(51)은 또한 위상 제어 유닛(52)에 비-비신호 신호 기입과 비디오 신호 기입에 대한 동기 신호를 출력한다.
입력된 딤머 펄스와 동기 신호에 따라, 위상 제어 유닛(52)은, 다수의 냉음극 형광 튜브 LS가 턴온/턴오프되는 시점이 냉음극 형광 튜브 LS의 관련 턴온 영역에 의해 조명되는 소정의 표시 화소 PX가 비디오 표시 상태 또는 흑 표시 상태로 설정되는 시점과 동기화될 수 있도록, 딤머 펄스의 위상을 제어한다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 위상 제어 유닛(52)은 위상이 PWM 신호 생성 유닛(51)으로부터 입력된 시점 신호에 따라 시프트되는 딤머 펄스를 인버터(54)에 출력하는데, 인버터(54)는 냉음극 형광 튜브 LS에 전압을 인가한다. 각각의 인버터(54)는 입력된 딤머 펄스를 전압으로 변환하고, 입력된 딤머 펄스에 따라 관련 냉음극 형광 튜브 LS의 턴온/턴 오프를 제어한다.
따라서, 냉음극 형광 튜브 LS와 연관된 턴온 영역은 소정의 표시 화소 PX가 비디오 표시 상태 또는 흑 표시 상태로 설정되는 시점과 동기화되어 턴온/턴오프된다. 이 실시예의 액정 표시 장치에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 냉음극 형광 튜브 LS는, 소정의 표시 화소 PX가 비디오 표시 상태로 설정되는 시점이 냉음극 형광 튜브 LS가 턴온되는 시점과 동기화되도록, 제어된다.
종래 기술에서, 백라이트(107)의 턴온 시간을 단축시켜 백라이트(107)의 휘도를 감소시키는 경우, 백라이트(107)에 대한 디밍 제어는 이하와 같이 수행된다. 백라이트(107)의 각각의 냉음극 형광 튜브 LS의 턴온 기간 a와 턴오프 기간 b가 설정되어 있다고 가정한다.
이런 경우, 종래 기술에서, 백라이트(107)의 턴온 기간 a가 단축되는 경우, 백라이트(107)의 턴온 영역 각각의 턴오프 시점은 이전-변경(pre-change) 턴오프 시점보다 이르도록 설정된다.
보다 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 백라이트 듀티가 더 작은 값으로 변경될 때, 위상 제어 유닛(52)은 백라이트 턴온 기간 a를 단축된 백라이트 턴온 기간 c로 변경하고(a>c), 각각의 냉음극 형광 튜브 LS의 턴오프 시점을 소정의 기간(a-c)만큼 이르도록 만든다. 백라이트의 턴오프 기간이 상술된 바와 같이 단축될 때, 결과적으로 콘트라스트는 도 7에 도시된 바와 같이, 일부 경우에 상당히 감소할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는, 제어기(5)는 백라이트(107)의 턴온 기간이 단축되더라도 표시 영상의 콘트라스트가 상당히 저하되지 않도록, 백라이트 구동 회로 LD를 통해 백라이트(107)를 제어한다.
구체적으로, 이 실시예의 액정 표시 장치에서는, 백라이트(107)의 턴온 기간이 도 8에 도시된 바와 같이 단축된다. 이 실시예의 액정 표시 장치에서는, 백라이트의 턴온 기간뿐만 아니라 백라이트의 턴온 시점도 변경된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 백라이트 듀티가 50%로 설정될 때, 백라이트(107)의 턴온 기간이 단축되는 경우, 제어기(5)의 위상 제어 유닛(52)이, 턴온 기간의 변경 전의 턴온 시점에 대해, 딤머 펄스의 상승 시점(턴온 시점)을 지연시킨다. 도 8에 도시된 예에서, 턴온 기간의 변경 전의 턴온 시점 TS는 제1 기간 ΔTS만큼 지연된다.
또한, 위상 제어 유닛(52)은 딤머 펄스의 하강 시점(턴오프 시점)을 턴온 기간의 변경 전의 턴오프 시점보다 이르도록 만든다. 도 8에 도시된 예에서, 턴온 기간의 변경 전에 턴오프 시점 TE는 제2 기간 ΔTE만큼 이르게 된다.
상술된 바와 같이, 이 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는, 백라이트(107)의 턴온 기간이 단축될 때, 딤머 펄스의 상승 시점 및 하강 시점 모두가 변경된다. 구체적으로, PWM 신호 생성 유닛(51)은 원하는 백라이트 듀티로 딤머 펄스를 출력한다. 위상 제어 유닛(52)은 백라이트(107)의 각각의 냉음극 형광 튜브 LS의 턴온 시점과 턴오프 시점을 변경시키고, 또 백라이트 듀티 비에 대응하도록 각각의 냉음극 형광 튜브 LS의 턴온 기간을 변경시키는 딤머 펄스를 출력하기 위한 위상 제어 수단이다.
이 실시예의 액정 표시 장치에서는, 도 8에 도시된 제1 기간 ΔTS와 제2 기간 ΔTE가 실제로 동일하다. 예를 들어, 백라이트 듀티가 50%에서 40%로 변경되는 경우에, 위상 제어 유닛(52)은 도 8에 도시된 제1 기간 ΔTS를 5%로 설정하고, 제2 기간 ΔTE를 5%로 설정한다. 백라이트 듀티가 50%에서 30%로 변경되는 경우, 위상 제어 유닛(52)은 도 8에 도시된 제1 기간 ΔTS를 10%로 설정하고, 제2 기간 ΔTE를 10%로 설정한다.
상술된 바와 같이, 제어기(5)가 백라이트(107)의 턴온 시점과 턴오프 시점을 변경시키는 경우, 백라이트(107)의 턴온 기간이 단축되어 휘도를 감소시키더라도, 콘트라스트의 감소가 도 9에 도시된 바와 같이 억제된다.
보다 구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 흑 표시 기간이 비디오 표시 기간으로 천이될 때, 소정의 행에 배치된 표시 화소 PX의 투과율이 화소 전압에 대응하는 값으로 증가할 때까지 소정의 시간이 필요로 된다.
예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 백라이트(107)의 턴온 영역 각각의 턴온 시점과 턴오프 시점이 설정되는 경우에, 즉 액정 표시 패널(103)의 비디오 표시 기간의 개시 시점이 백라이트(107)의 턴온 시점과 동기화되는 경우에, 턴온 영역 각각의 턴온 시점이 이전-변경 시점에 대해 지연되면, 표시 화소 PX의 투과율이 원하는 값으로 증가한 이후에 턴온 영역 각각이 턴온될 수 있다.
따라서, 백라이트(107)의 턴온 기간이 단축될 때, 턴온 영역 각각의 턴온 시점이 상술된 바와 같이 변경되면, 표시 화소 PX의 투과율이 충분히 높은 값으로 증가한 이후에 백라이트(107)가 턴온된다. 따라서, 표시 영상의 백색 휘도의 감소가 억제될 수 있다.
결과적으로, 상술된 바와 같이, 백라이트(107)의 턴온 시점을 변경함으로써, 표시 영상의 콘트라스트의 감소가 억제될 수 있다.
이 실시예의 액정 표시 장치에서는, 제1 기간 ΔTS와 제2 기간 ΔTE가 상술된 바와 같이 실제로 동일하게 설정된다. 따라서, 디밍 제어로 인한 콘트라스트의 변동이 보다 효과적으로 감소될 수 있다.
구체적으로, 이 실시예의 액정 표시 장치에서는, 딤머 펄스가 백라이트(107)의 턴온 영역 각각이 상술된 바와 같이 비디오 표시 기간에 연관되어 턴온되도록 동기화된다.
통상적으로, 백라이트(107)의 턴온 영역 각각은 복수의 행의 표시 화소 PX를 조명한다. 이 실시예의 액정 표시 장치에서, 예컨대, 백라이트(107)의 턴온 영역 각각의 턴온/턴오프 시점이 표시 화소 PX의 관련 행들 중 중앙 행의 비디오 표시 기간과 흑 삽입 기간에 동기화되도록 설정된다.
따라서, 백라이트(107)의 다수의 냉음극 형광 튜브(LS1 내지 LS12)의 턴온 기간이 단축될 때, 단지 백라이트(107)의 각각의 냉음극 형광 튜브 LS의 턴온 시점이 지연되는 경우, 각각의 턴온 영역에 대응하는 표시 화소의 관련 행들 중 중앙 행의 상부 및 하부 사이에서 휘도의 균형이 변한다.
예를 들어, 상부에서는, 백라이트(107)가 턴오프되는 기간이 비디오 표시 기간에서 증가한다. 이는 각각의 턴온 영역들에 대응하는 관련된 다수의 행들의 표시 화소의 상부와 하부 사이에서 표시의 비균일성을 일으킨다. 또한, 표시 영상의 백색 휘도가 감소되고, 콘트라스트는 감소한다.
따라서, 이 실시예의 액정 표시 장치에서는, 제1 기간 ΔTS와 제2 기간 ΔTE가, 화소 전압에 대한 표시 화소의 응답 기간과 각각의 턴온 영역에 대응하는 복수의 행의 표시 화소의 상부와 하부 사이에서의 조명의 균형을 고려하여, 실제로 동 일하게 설정된다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 그 구동 방법에서, 백라이트(107)의 턴온 기간과 백라이트(107)의 턴온 시점은 디밍 제어가 실행될 때 변경된다. 따라서, 디밍 제어에 의한 액정 표시 패널(103)의 콘트라스트의 변동을 감소시킬 수 있고, 표시 영상의 영상 품질의 변동을 억제할 수 있다.
본 발명은 상술된 실시예에만 직접적으로 한정되지 않는다. 실제로, 구성 요소들이 본 발명의 범위 내에서 수정될 수 있다.
예컨대, 상술된 실시예의 액정 표시 장치에서는, 흑 삽입 비가 30%로 설정되고, 백라이트 듀티가 50%로 설정된다. 하지만, 흑 삽입 비와 백라이트 듀티가 이런 값들에 한정되지는 않으며, 다양할 수 있다. OCB 액정을 사용하는 액정 표시 장치의 경우에, 흑 삽입 구동 방식은 벤드 정렬에서 스플레이 정렬로 역 천이되는 것을 방지하기 위한 역-천이 방지 구동 방식으로서 채택된다. 역 천이의 발생의 용이성은 온도에 따라 다르기 때문에, 예컨대, 패널 온도를 검출하고, 검출 결과에 기초하여 흑 삽입 비를 변화시키고, 흑 삽입 비에 연관하여 백라이트 듀티를 변화시키는 것이 가능할 수 있다.
이 실시예의 액정 표시 장치에서, 제1 기간 ΔTS와 제2 기간 ΔTE는 실제로 동일하게 설정된다. 하지만, 제1 기간 ΔTS는 제2 기간 ΔTE보다 더 길게 설정될 수 있다. 흑 표시 기간이 비디오 표시 기간으로 천이할 때, 표시 화소 PX의 투과율은 도 10에 도시된 바와 같이 변한다. 요약하자면, 화소 전압의 인가에 대한 응 답은 고정된 길이의 시간을 필요로 한다.
이 실시예의 액정 표시 장치에서는, OCB 액정이 액정 소재로 사용되어서, 고속 응답이 가능하게 된다. 하지만, 화소 전압의 인가 이후에 긴 응답 시간을 갖는 액정 모드를 채택하는 경우에는, 제1 기간 ΔTS와 제2 기간 ΔTE가 실제로 동일하게 설정되는 경우일지라도, 액정의 긴 응답 시간으로 인해, 백라이트가 턴온될 때, 표시 화소 PX의 투과율이 원하는 값에 도달하지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
이런 경우, 제1 기간 ΔTS는 제2 기간 ΔTE보다 더 길게 설정될 수 있다. 따라서, 백라이트(107)가 표시 화소 PX의 투과율이 원하는 값에 도달할 때까지 턴온되지 않고, 백라이트(107)가 턴온될 그때에, 휘도의 비균일성이 거의 시각적으로 인식되지 않는다. 또한, 표시 영상의 품질 저하, 예컨대, 콘트라스트의 감소가 억제될 수 있다.
상술된 실시예에서는, 냉음극 형광 튜브 LS를 백라이트(107)의 광원으로서 이용한다. 또는, LED 광원을 이용할 수도 있다. 이 경우, 액정의 응답성과 광원의 턴온의 상승의 관계가 냉음극 형광 튜브 LS를 광원으로서 이용하는 경우와는 다를 것이다. 하지만, 본 발명을 적용함으로써 동일한 장점이 획득될 수 있다.
실시예에 개시된 구성 요소를 적절히 결합함으로써, 다양한 발명이 행해질 수 있다. 예컨대, 일부 구성 요소가 실시예에 개시된 전제 구성 요소에서 생략될 수 있다. 또한, 여러 가지 실시예에서 구성 요소가 적절히 결합될 수 있다.
본 발명은 백라이트의 디밍으로 인한 표시 영상의 콘트라스트의 변동을 억제할 수 있고, 영상 품질의 품질 저하를 방지할 수 있는, 액정 표시 장치 및 그 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 효과가 있다.

Claims (23)

  1. 한 쌍의 기판과 상기 한 쌍의 기판 사이에 개재된 액정 층을 포함하는 액정 표시 패널, 상기 액정 표시 패널을 조명하기 위한 조명 수단, 및 상기 액정 표시 패널과 상기 조명 수단을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 액정 표시 장치로서,
    상기 액정 표시 패널은 행렬로 배열된 복수의 표시 화소를 포함하고,
    상기 제어 유닛은
    비디오 신호와 비-비디오 신호를 화소 전압으로서 상기 복수의 표시 화소 각각에 주기적으로 기입하기 위한 비-비디오 신호 삽입 수단;
    상기 비디오 신호 또는 비-비디오 신호가 표시 화소에 기입되는 시점에 관련하여 상기 조명 수단의 턴온 시점 또는 턴오프 시점을 결정하기 위한 동기화 수단; 및
    상기 조명 수단의 턴온 기간과 상기 조명 수단의 턴온 시점을 변경하기 위한 위상 제어 수단을 포함하는
    액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위상 제어 수단은, 1 프레임 기간 중 상기 조명 수단의 턴온 기간이 단축되도록 변경될 때, 이전-변경 시점에 대해, 상기 조명 수단의 턴온 시점을 지연시키기 위한 수단을 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위상 제어 수단은, 1 프레임 기간 중 상기 조명 수단의 턴온 기간이 단축되도록 변경될 때, 상기 비디오 신호가 상기 복수의 표시 화소들 중 소정의 화소에 기입되는 시점에 대해, 상기 조명 수단의 턴온 시점을 지연시키기 위한 수단을 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임 기간 중 상기 조명 수단의 턴온 기간은 상기 비디오 신호에 대응하는 영상이 상기 표시 화소상에 표시되는 기간보다 단축되는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조명 수단은 복수의 턴온 영역을 포함하고,
    상기 위상 제어 수단은 상기 턴온 영역 각각의 턴온 기간과 상기 턴온 영역 각각의 턴온 시점을 변경하기 위한 수단을 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 위상 제어 수단은, 1 프레임 기간 중 상기 조명 수단의 턴온 기간이 단축되도록 변경될 때, 이전-변경 시점에 대해, 상기 턴온 영역 각각의 턴온 시점을 지연시키기 위한 수단을 포함하는 액정 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 위상 제어 수단은, 1 프레임 기간 중 상기 조명 수단의 턴온 기간이 단축되도록 변경될 때, 상기 비디오 신호가 상기 턴온 영역에 대응하는 상기 복수의 표시 화소들 중 소정의 화소에 기입되는 시점에 대해, 상기 턴온 영역 각각의 턴온 시점을 지연시키기 위한 수단을 포함하는 액정 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조명 수단은 복수의 광원을 포함하고,
    상기 위상 제어 유닛은 상기 광원 각각의 턴온 기간과 상기 광원 각각의 턴온 시점을 변경하기 위한 수단을 포함하는 액정 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 액정 층의 액정 분자를 벤드 정렬(bend alignment)로 설정하기 위한 수단을 포함하여, 상기 액정 표시 패널을 표시 상태로 설정하기 위한 액정 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 위상 제어 수단은 딤머 신호의 펄스 폭을 변화시켜, 상기 조명 수단의 턴온 기간을 변경시키기 위한 수단을 포함하고,
    상기 조명 수단의 턴온 기간을 변경시키기 위한 수단은, 상기 조명 수단의 턴온 기간이 단축되도록 변경될 때, 이전-변경 상승 시점에 대해 상기 딤머 신호의 상승 시점을 지연시키고, 상기 딤머 신호의 하강 시점을 이전-변경 하강 시점 보다 이르도록 하기 위한 수단을 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 딤머 신호의 상승 시점이 지연되는 기간은 상기 딤머 신호의 하강 시점이 이르게 되는 기간과 실제로 일치하는 액정 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 딤머 신호의 상승 시점이 지연되는 기간은 상기 딤머 신호의 하강 시점이 이르게 되는 기간보다 긴 액정 표시 장치.
  13. 한 쌍의 기판과 상기 한 쌍의 기판 사이에 개재된 액정 층을 포함하는 액정 표시 패널, 상기 액정 표시 패널을 조명하기 위한 조명 수단, 및 상기 액정 표시 패널과 상기 조명 수단을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법으로서,
    상기 액정 표시 패널은 행렬로 배열된 복수의 표시 화소를 포함하고,
    상기 제어 유닛은 비디오 신호와 비-비디오 신호를 화소 전압으로서 상기 복수의 표시 화소 각각에 주기적으로 기입하며;
    상기 비디오 신호 또는 상기 비-비디오 신호가 상기 표시 화소에 기입되는 시점에 관련하여 상기 조명 수단의 턴온 시점과 턴오프 시점을 결정하는 단계;
    상기 조명 수단의 턴온 기간과 상기 조명 수단의 턴온 시점을 변경하는 단계를 포함하는
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 조명 수단의 턴온 기간이 단축되도록 변경될 때, 이전-변경 시점에 대해, 상기 조명 수단의 턴온 시점을 지연시키는
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 조명 수단의 턴온 기간이 단축되도록 변경될 때, 상기 비디오 신호가 상기 복수의 표시 화소들 중 소정의 화소들에 기입되는 시점에 대해, 상기 조명 수단의 턴온 시점을 지연시키는
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 1 프레임 기간 중 상기 조명 수단의 턴온 기간이 상기 비디오 신호가 표시되는 기간보다 단축되도록 설정하는
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 조명 수단은 복수의 턴온 영역을 포함하고
    상기 제어 유닛은 상기 복수의 턴온 영역 각각의 턴온 기간과 상기 복수의 턴온 영역 각각의 턴온 시점을 변경하는
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 조명 수단의 턴온 기간이 단축되도록 변경될 때, 이전-변경 시점에 대해, 상기 복수의 턴온 영역 각각의 턴온 시점을 지연시키는
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 조명 수단의 턴온 기간이 단축되도록 변경될 때, 상기 비디오 신호가 상기 복수의 턴온 영역들에 대응하는 상기 복수의 표시 화소들 중 소정의 화소들에 기입되는 시점에 대해, 상기 복수의 턴온 영역 각각의 상기 턴온 시점을 지연시키는
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 액정 층에 포함된 액정 분자를 벤드 정렬로 설정하여서, 상기 액정 표시 패널을 표시 상태로 설정하는
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  21. 제11항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 딤머 신호의 펄스 폭을 가변시켜, 상기 조명 수단의 턴온/턴오프를 제어하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 조명 수단의 턴온 시점이 단축되도록 변경될 때, 이전-변경 상승 시점에 대해, 상기 딤머 신호의 상승 시점을 지연시키고, 상기 딤머 신호의 하강 시점을 이전-변경 하강 시점보다 이르도록 만드는
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 딤머 신호의 상승 시점이 지연되는 기간을 상기 딤머 신호의 하강 시점이 이르게 되는 기간과 실제로 일치하도록 설정하는
    액정 표시 장치의 구동 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 딤머 신호의 상승 시점이 지연되는 기간을 상기 딤 머 신호의 하강 시점이 이르게 되는 기간보다 길도록 설정하는
    액정 표시 장치의 구동 방법.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008009398A (ja) 2006-05-29 2008-01-17 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置、光源装置、および光源制御方法
JP2008052259A (ja) * 2006-07-26 2008-03-06 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置
US20080143899A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd Liquid crystal display device
JP5510859B2 (ja) * 2007-03-30 2014-06-04 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 バックライト装置および液晶表示装置
KR20080097722A (ko) * 2007-05-03 2008-11-06 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 구동장치 및 그 방법
JP2009032497A (ja) 2007-07-26 2009-02-12 Denso Corp バックライト制御装置
US8803787B2 (en) * 2007-09-18 2014-08-12 Japan Display Inc. Liquid crystal display apparatus
EP2048648B1 (en) * 2007-10-11 2013-02-13 LG Display Co., Ltd. Liquid crystal display device including backlight unit and method of driving the same
JP2009134237A (ja) * 2007-11-02 2009-06-18 Hitachi Displays Ltd 表示装置
JP5141277B2 (ja) 2008-02-08 2013-02-13 ソニー株式会社 点灯期間設定方法、表示パネルの駆動方法、バックライトの駆動方法、点灯期間設定装置、半導体デバイス、表示パネル及び電子機器
US8487918B1 (en) 2008-03-07 2013-07-16 Google Inc. Context sensitive back light
TWI396165B (zh) * 2008-04-22 2013-05-11 Au Optronics Corp 液晶顯示器及其背光模組驅動裝置與方法
KR101502834B1 (ko) 2008-11-04 2015-03-17 삼성디스플레이 주식회사 광원 모듈의 구동 장치, 이 구동 장치를 갖는 광원 장치, 광원 모듈의 구동 방법 및 이 구동 장치를 갖는 표시 장치
JP5589311B2 (ja) * 2009-06-09 2014-09-17 ソニー株式会社 映像表示装置および映像表示システム
TW201225050A (en) * 2010-12-08 2012-06-16 Acer Inc Video display apparatus which collaborates with three-dimensional glasses for presenting stereoscopic images and control method applied to the video display apparatus
KR101897002B1 (ko) * 2011-07-04 2018-09-10 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 구동 방법
KR102485453B1 (ko) * 2015-11-24 2023-01-06 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 이의 구동방법
TWI633476B (zh) * 2017-12-25 2018-08-21 英屬開曼群島商敦泰電子有限公司 觸控顯示裝置及其控制方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3689589B2 (ja) * 1999-05-20 2005-08-31 キヤノン株式会社 液晶表示装置
JP2002123226A (ja) * 2000-10-12 2002-04-26 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP2002207463A (ja) * 2000-11-13 2002-07-26 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置
KR100725426B1 (ko) * 2000-11-23 2007-06-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 시분할 방식 액정표시장치 및 그의 컬러영상표시방법
JP2003050569A (ja) * 2000-11-30 2003-02-21 Hitachi Ltd 液晶表示装置
CN100339882C (zh) * 2002-03-28 2007-09-26 松下电器产业株式会社 液晶显示装置
JP4530632B2 (ja) * 2003-09-19 2010-08-25 富士通株式会社 液晶表示装置
JP2005295442A (ja) * 2004-04-05 2005-10-20 Hitachi Kokusai Electric Inc 撮像装置及び撮像方法

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