KR20080080813A - 액정표시장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프레임 주파수의 배속 구동시 배속된 프레임들의 계조 변환을 수행하지 않고 백라이트를 이용하여 배속된 프레임들의 고계조와 저계조를 구현할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것으로, 입력 프레임의 프레임 주파수를 배속시켜 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 연속적으로 출력하는 프레임 처리기; 상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러; 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 따라 상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 일정시간 내에 연속적으로 액정표시패널에 구동시키는 데이터 구동부; 및 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 따라, 상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임의 구동 기간에 백라이트 휘도가 대비되도록 백라이트 어셈블리의 휘도를 조절하는 인버터를 포함한다.
액정표시장치, 백라이트, 고계조, 저계조, 휘도

Description

액정표시장치 및 그의 구동 방법{LCD and drive method thereof}
도 1은 일반적인 액정표시장치에 형성된 픽셀들의 등가 회로도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성도.
도 3은 도 2에 도시된 프레임 처리기의 구성도.
도 4는 도 2에 도시된 인버터의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 휘도 특성도.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동 방법을 나타낸 흐름도.
도 7은 도 6에 도시된 백라이트 휘도의 감소 과정을 세부적으로 나타낸 흐름도.
도 8은 도 6에 도시된 백라이트 휘도의 증가 과정을 세부적으로 나타낸 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 액정표시장치 110: 액정표시패널
120: 프레임 처리기 121: 저장부
122: 주파수변환 제어부 130: 타이밍 컨트롤러
140: 데이터 구동부 150: 게이트 구동부
160: 감마기준전압 발생부 170: 백라이트 어셈블리
180: 인버터 181: 구형파 발진기
182: 적분기 183: 비교기
184: 계조전압 발생부 185: 스위치
186: 제어부 187: 구동 드라이버
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 프레임 주파수의 배속 구동시 배속된 프레임들의 계조 변환을 수행하지 않고 백라이트를 이용하여 배속된 프레임들의 고계조와 저계조를 구현할 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하며, 그리고 액정셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 스위칭소자의 능동적인 제어가 가능하기 때문에 동영상 구현에 유리하다. 이러한 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 도 1과 같이 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 한다)가 이용되고 있다.
도 1을 참조하면, 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는, 디지털 입력 데이터를 감마기준전압을 기준으로 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터라인(DL)에 공급함과 동시에 스캔펄스를 게이트라인(GL)에 공급하여 액정셀(Clc)을 충전시킨다.
TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst)의 일측 전극에 접속된다.
액정셀(Clc)의 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 공급된다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 TFT가 턴-온될 때 데이터라인(DL)으로부터 인가되는 데이터전압을 충전하여 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다.
스캔펄스가 게이트라인(GL)에 인가되면 TFT는 턴-온(Turn-on)되어 소스전극과 드레인전극 사이의 채널을 형성하여 데이터라인(DL) 상의 전압을 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급한다. 이때 액정셀(Clc)의 액정분자들은 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광을 변조하게 된다.
이러한 등가회로를 갖는 이루어진 픽셀들을 구비한 액정표시장치는 일반적으로 60Hz로 구동되고 있으나, 최근에는 동영상 얼룩(Motion Blur)을 개선하기 위해 액정표시장치를 120Hz의 프레임 주파수로 배속 구동하는 기술이 개발되었다.
배속 구동 방식의 경우, 액정표시장치가 시스템으부터 입력된 60Hz 프레임 주파수를 120Hz의 프레임 주파수로 배속시킨 후 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임의 계조를 변환시킨다. 이렇게, 액정표시장치는 배속 구동시 배속된 프레임들의 계조를 변환함으로써, 휘도 감소를 초래하는 문제점을 갖는다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 프레임 주파수의 배속 구동시 배속된 프레임들의 계조 변환을 수행하지 않고 백라이트를 이용하여 배속된 프레임들의 고계조와 저계조를 구현할 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 프레임 주파수의 배속 구동시 백라이트를 이용하여 배속된 프레임들의 고계조와 저계조를 구현함으로써, 계조 변환에 의해 야기되는 휘도 감소를 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는, 입력 프레임의 프레임 주파수를 배속시켜 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 연속적으로 출력하는 프레임 처리기; 상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러; 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 따라 상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 일정시간 내에 연속적으로 액정표시패널에 구동시키는 데이터 구동부; 및 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 따라, 상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임의 구동 기간에 백라이트 휘도가 대비되도록 백라이트 어셈블리의 휘도를 조절하는 인버터를 포함한다.
본 발명에 따른 액정표시장치의 구동 방법은, 입력 프레임의 프레임 주파수를 배속시켜 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 생성하는 단계; 상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 일정시간 내에 연속적으로 액정표시패널에 구동시키는 단계; 및 상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임의 구동 기간에 백라이트 휘도가 대비되도록 백라이트 어셈블리의 휘도를 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 액정표시장치의 인버터는, 저계조 전압과 고계조 전압을 발생하는 계조전압 발생부; 입력된 스위칭제어신호에 따라, 상기 저계조 전압과 고계조 전압을 택일적으로 스위칭시키는 스위치; 구동제어신호를 발생하고, 상기 스위치를 통해 택일적으로 입력되는 상기 저계조 전압이나 상기 고계조 전압에 비례하여 상기 구동제어신호의 온 듀티비를 증감시키는 제어부; 및 상기 구동제어신호의 온 듀티비에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 증감시키는 구동 드라이버를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 액정표시장치(100)는, 데이터라인(DL1 내지 DLm)과 게이트라인(GL1 내지 GLn)이 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)가 형성된 액정표시패널(110)과, 입력 프레임의 프레임 주파수를 배속시켜 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 출력하기 위한 프레임 처리기(120)와, 프레임 처리기(120)에 의해 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(130)와, 타이밍 컨트롤러(130)의 제어에 따라 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 일정시간 내에 연속적으로 액정표시패널(110)에 구동시키기 위한 데이터 구동부(140)와, 타이밍 컨트롤러(130)의 제어에 따라 게이트라인(GL1 내지 GLn)들에 스캔펄스를 순차적으로 공급하기 위한 게이트 구동부(150)와, 감마기준전압을 발생하여 데이터 구동부(130)에 공급하기 위한 감마기준전압 발생부(160)와, 액정표시패널(110)에 광을 조사하기 위한 백라이트 어셈블리(170)와, 타이밍 컨트롤러(130)의 제어에 따라 백라이트 어셈블리(180)의 휘도를 조절하는 인버터(180)를 구비한다.
액정표시패널(110)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 적하된다. 액정표시패널(110)의 하부 유리기판 상에는 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)이 직교된다. 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)의 교차부에는 TFT가 형성된다. TFT는 스캔펄스에 응답하여 데이터라인들(DL1 내지 DLm) 상의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 접속되며, TFT의 소스전극은 데이터라인(DL1 내지 DLm)에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst)에 접속된다.
TFT는 게이트라인(GL1 내지 GLn)을 경유하여 게이트단자에 공급되는 스캔펄스에 응답하여 턴-온된다. TFT의 턴-온시 데이터라인(DL1 내지 DLm) 상의 비디오 데이터는 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다.
프레임 처리기(120)는 시스템으로부터 입력된 프레임의 프레임 주파수를 배속시켜 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 일정시간 내에 연속적으로 타이밍 컨트롤러(130)로 출력한다. 여기서, 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임은 동일한 프레임으로서 일정시간 내에 연속적으로 액정표시패널(110) 상에 구동된다.
타이밍 컨트롤러(130)는 프레임 처리기(120)에 의해 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 일정시간 내에 연속적으로 데이터 구동부(140)로 출력하고 동시에 프레임구동제어신호(FCS)를 데이터 구동부(140)로 공급하여 데이터 구동부(140)의 프레임 구동타이밍을 제어한다. 그리고, 타이밍 컨트롤러(130)는 시스템으로부터의 클럭신호(CLK)에 따라 시스템으로부터의 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용해서 데이터 구동 제어신호(DDC)와 게이트 구동 제어신호(GDC)를 발생하여 각각 데이터 구동부(140)와 게이트 구동부(150)에 공급한다. 여기서, 데이터 구동 제어신호(DDC)는 소스쉬프트클럭(SSC), 소스스타트펄스(SSP) 및 소스출력인에이블신호(SOE) 등을 포함하고, 게이트구동 제어신호(GDC)는 게이트스타트펄스(GSP) 게이트쉬프트클럭(GSC) 및 게이트출력인에이블(GOE) 등을 포함한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(130)는 시스템으로부터의 클럭신호(CLK)에 따라 시스템으로부터의 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용해서 게이트스타트펄스(GSP)를 발생하여 게이트 구동부(150)와 인버터(180)에 공급한다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 프레임구동제어신호(FCS)에 응답하여 프레임 처리기(120)에 의해 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 일정시간 내에 연속적으로 액정표시패널(110)에 구동시킨다. 또한, 데이터 구동부(140)는 타이밍 컨트롤러(130)로부터 공급되는 데이터구동 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터를 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급하는데, 여기서 타이밍 컨트롤러(130)로부터 공급되는 디지털 데이터를 샘플링하여 래치한 다음 감마기준전압 발생부(160)로부터 공급되는 감마기준전압을 기준으로 액정표시패널(110)의 액정셀(Clc)에서 계조를 표현할 수 있는 아날로그 데이터 전압으로 변환시켜 데이터라인들(DL1 내지 DLm)들에 공급한다.
게이트 구동부(150)는 타이밍 컨트롤러(130)로부터 공급되는 게이트구동 제어신호(GDC)와 게이트스타트펄스(GSP)에 응답하여 스캔펄스를 순차적으로 발생하여 게이트라인(GL1 내지 GLn)들에 공급한다. 특히, 게이트 구동부(150)는 프레임 처리기(120)에 의해 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임 중에서 기수번째 프레임이 구동되는 동안 스캔펄스를 순차적으로 게이트라인(GL1 내지 GLn)들에 공급한 후 다시한번 우수번째 프레임이 구동되는 동안 스캔펄스를 순차적으로 게이트라인(GL1 내지 GLn)들에 공급한다.
감마기준전압 발생부(160)는 고전위 전원전압(VDD)을 공급받아 정극성 감마기준전압과 부극성 감마기준전압을 발생하여 데이터 구동부(140)로 출력한다.
백라이트 어셈블리(170)는 액정표시패널(110)의 후면에 배치되는 하나 이상의 발광소자로서, 램프나 발광다이오드 등으로 구현된다. 이러한 백라이트 어셈블리(170)는 인버터(180)로부터 공급되는 교류전압과 전류에 의해 발광되어 광을 액정표시패널(110)의 각 픽셀로 조사한다.
인버터(180)는 교류전압과 전류를 백라이트 어셈블리(170)로 공급하는데, 타이밍 컨트롤러(180)로부터의 게이트스타트펄스(GSP)에 따라 교류전압과 전류의 크기를 증가시키거나 감소시킨다. 물론, 백라이트 어셈블리(170)로 사용되는 발광소자의 종류에 따라 인버터(180)로부터 출력되는 신호도 다르게 구현될 수 있다.
예를 들어, 프레임 처리기(120)에 의해 배속된 기수번째 프레임의 구동을 지시하는 게이트스타트펄스(GSP)가 입력되면, 인버터(180)는 백라이트 어셈블리(170)로 공급되는 교류전압과 전류의 크기를 감소시켜 백라이트 어셈블리(170)의 휘도가 낮아지도록 한다. 이어서, 프레임 처리기(120)에 의해 배속된 우수번째 프레임의 구동을 지시하는 게이트스타트펄스(GSP)가 입력되면, 인버터(180)는 백라이트 어셈블리(170)로 공급되는 교류전압과 전류의 크기를 증가시켜 백라이트 어셈블리(170)의 휘도가 높아지도록 한다. 즉, 인버터(180)는 배속된 기수번째 프레임이 구동될 때 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 게이트스타트펄스(GSP)에 따라 백라이트 어셈블리(170)의 휘도를 감소시켜 저계조를 구현시키고, 반대로 배속된 우수번째 프레임이 구동될 때 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 게이트스타트펄스(GSP)에 따라 백라이트 어셈블리(170)의 휘도를 증가시켜 고계조를 구현시킨다.
한편, 본 발명은 배속된 기수번째 프레임을 저계조로 구현시킴과 아울러 배 속된 우수번째 프레임을 고계조로 구현시키고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 예로 배속된 기수번째 프레임을 고계조로 구현시키고 배속된 우수번째 프레임을 저계조로 구현시킬 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 프레임 처리기의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 프레임 처리기(120)는, 입력된 프레임을 일시 저장하기 위한 저장부(121)와, 입력된 프레임을 저장부(121)에 일시 저장시키고, 60Hz의 제 1 프레임 주파수를 120Hz의 제 2 프레임 주파수로 배속시켜 저장부(121)의 프레임을 일정 시간 내에 연속적으로 독출하여 출력시키기 위한 주파수변환 제어부(122)를 구비한다.
저장부(121)는 프레임 정보를 저장하기 위한 메모리 소자로서 가상 메모리로 구현될 수도 있다. 이러한 저장부(121)는 주파수변환 제어부(122)에 의해 라이팅되는 현재 프레임을 일시 저장한다.
주파수변환 제어부(122)는 프레임 입력단을 통해 현재 프레임이 입력되면 현재 프레임을 저장부(121)에 일시 저장시킨 후, 저장부(121)의 프레임을 일정 시간 내에 2번 독출하여 연속적으로 타이밍 컨트롤러(130)로 출력시킴으로써, 제 1 프레임 주파수를 제 2 프레임 주파수로 변환시킨다.
본 발명은 프레임 처리기(120)가 60Hz의 제 1 프레임 주파수를 120Hz의 제 2 프레임 주파수로 변환시키도록 구현하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 프레임 처리기(120)가 50Hz의 제 1 프레임 주파수를 60Hz의 제 2 프레임 주파수로 변환시키도록 구현할 수도 있다.
도 4는 도 2에 도시된 인버터의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 인버터(180)는, 구형파신호를 발진하기 위한 구형파 발진기(181)와, 구형파 발진기(181)로부터 발진되는 구형파신호를 삼각파신호로 변환하기 위한 적분기(182)와, 적분기(182)에 의해 변환된 삼각파신호와 직류전압를 비교하여 비교결과에 따라 버스트디밍신호를 발생하기 위한 비교기(183)와, 저계조 전압과 고계조 전압을 발생하기 위한 계조전압 발생부(184)와, 계조전압 발생부(184)로부터 출력되는 저계조 전압과 고계조 전압을 택일적으로 스위칭시키기 위한 스위치(185)와, 버스트디밍신호에 의해 지시되는 듀티비를 갖는 구동제어신호를 발생함과 아울러 스위치(185)를 통해 택일적으로 입력되는 저계조 전압이나 고계조 전압에 비례하여 구동제어신호의 온 듀티비(On Duty Ratio)를 증감시키는 제어부(186)와, 제어부(186)로부터 출력된 구동제어신호의 온 듀티비에 비례되는 교류전압과 전류를 발생하여 백라이트 어셈블리(170)로 공급하기 위한 구동 드라이버(187)를 구비한다. 여기서, 구동제어신호는 펄스폭변조신호(PWM : Pulse Width Modulation)이다.
구형파 발진기(181)는 버스트디밍신호 발생에 이용되는 구형파신호를 발진하여 적분기(182)로 출력한다.
적분기(182)는 구형파 발진기(181)로부터 발진되는 구형파신호를 삼각파신호로 변환시켜 비교기(182)로 출력한다.
비교기(183)는 반전 입력단(-)을 통해 적분기(183)로부터 출력된 삼각파신호를 입력받고 비반전 입력단(+)을 통해 DC 0V 내지 3.3V의 직류전압을 입력받아 출 력단을 통해 버스트디밍신호를 출력한다. 이러한 비교기(183)는 반전 입력단(-)으로 입력되는 삼각파신호를 기준으로 비반전 입력단(+)으로 입력되는 직류전압을 센싱하여 버스트디밍신호를 출력단을 통해 제어부(186)로 출력한다. 보다 구체적으로, 삼각파신호가 직류전압보다 큰 구간에서는 하이신호가 출력되어야 하지만, 삼각파신호가 반전 입력단(-)으로 입력되었기 때문에 하이신호의 반전신호인 로우신호가 출력되며, 이와 반대로 삼각파신호가 직류전압보다 작은 구간에서는 로우신호가 출력되어야 하지만, 삼각파신호가 반전 입력단(-)으로 입력되었기 때문에 로우신호의 반전신호인 하이신호가 출력된다.
계조전압 발생부(184)는 직류 전원전압(VCC)을 입력받아 백라이트 어셈블리(170)의 휘도를 증가시키도록 지시하는 고계조 전압과 백라이트 어셈블리(170)의 휘도를 감소시키도록 지시하는 저계조 전압을 발생한다. 여기서, 저계조 전압은 0V이거나 0V 레벨에 가깝게 낮은 레벨의 전압이고, 고계조 전압은 3.3V이거나 3.3V 레벨에 가깝게 높은 레벨의 전압이다.
스위치(185)는 타이밍 컨트롤러(130)로부터 일정시간 간격으로 연속되게 공급되는 게이트스타트펄스(GSP)에 따라 스위칭 방향이 교번적으로 바뀌는 양방향 스위치이다. 기수번째 게이트스타트펄스(GSP)가 공급되면, 스위치(185)는 계조전압 발생부(184)로부터 출력된 저계조 전압을 제어부(186)로 스위칭시키고, 반대로 우수번째 게이트스타트펄스(GSP)가 공급되면, 스위치(185)는 계조전압 발생부(184)로부터 출력된 고계조 전압을 제어부(186)로 스위칭시킨다. 여기서, 기수번째 게이트스타트펄스(GSP)는 프레임 처리기(120)에 의해 배속된 기수번째 프레임의 구동을 지시하는 신호이고, 우수번째 게이트스타트펄스(GSP)는 프레임 처리기(120)에 의해 배속된 우수번째 프레임의 구동을 지시하는 신호이다. 또한 게이트스타트펄스(GSP)는 스위치(185)의 스위칭 방향을 제어하는 스위칭제어신호의 기능도 갖는다.
즉, 스위치(185)는 배속된 기수번째 프레임이 구동될 때 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 게이트스타트펄스(GSP)에 따라 저계조 전압을 제어부(186)로 스위칭시키고, 반대로 배속된 우수번째 프레임이 구동될 때 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 게이트스타트펄스(GSP)에 따라 고계조 전압을 제어부(186)로 스위칭시킨다.
한편, 본 발명은 배속된 기수번째 프레임에서 저계조 전압을 제어부(186)로 공급하고 배속된 우수번째 프레임에서 고계조 전압을 제어부(186)로 공급하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 본 발명은 배속된 기수번째 프레임에서 고계조 전압을 제어부(186)로 공급하고 배속된 우수번째 프레임에서 저계조 전압을 제어부(186)로 공급하도록 구현될 수도 있다.
제어부(186)는 비교기(183)로부터 입력되는 버스트디밍신호에 의해 지시되는 듀티비를 갖는 구동제어신호를 구동 드라이버(187)로 공급하는데, 특히 스위치(185)를 통해 저계조 전압이 입력되면 구동제어신호의 온 듀티비를 감소시켜 백라이트 어셈블리(170)의 휘도가 감소되도록 하고, 반대로 스위치(185)를 통해 고계조 전압이 입력되면 구동제어신호의 온 듀티비를 증가시켜 백라이트 어셈블리(170)의 휘도가 증가되도록 한다.
예를 들어, 배속된 기수번째 프레임의 구동 기간에 스위치(185)를 통해 저계조 전압이 제어부(186)로 입력되면, 제어부(186)는 구동제어신호의 온 듀티비를 감 소시켜 백라이트 어셈블리(170)의 휘도가 감소되도록 함으로써, 도 5에 도시된 저계조 선분(LG_S)과 같이 배속된 기수번째 프레임이 저계조로 구현되도록 한다. 그리고, 배속된 우수번째 프레임의 구동 기간에 스위치(185)를 통해 고계조 전압이 제어부(186)로 입력되면, 제어부(186)는 구동제어신호의 온 듀티비를 증가시켜 백라이트 어셈블리(170)의 휘도가 증가되도록 함으로써, 도 5에 도시된 고계조 선분(HG_S)과 같이 배속된 우수번째 프레임이 고계조로 구현되도록 한다.
구동 드라이버(187)는 제어부(186)로부터 출력된 구동제어신호의 온 듀티비에 비례되는 크기를 갖는 교류전압과 전류를 발생하여 백라이트 어셈블리(170)로 공급한다. 보다 구체적으로, 배속된 기수번째 프레임의 구동 기간에 구동제어신호의 온 듀티비가 감소하면, 구동 드라이버(187)는 백라이트 어셈블리(170)로 공급되는 교류전압과 전류의 크기를 감소시켜 배속된 기수번째 프레임이 저계조로 구현되도록 한다. 그리고, 배속된 우수번째 프레임의 구동 기간에 구동제어신호의 온 듀티비가 증가하면, 구동 드라이버(187)는 백라이트 어셈블리(170)로 공급되는 교류전압과 전류의 크기를 증가시켜 배속된 우수번째 프레임이 고계조로 구현되도록 한다.
한편, 버스트디밍신호가 처음 발생되는 초기 상태에서, 제어부(186)는 소정의 초기 듀티비를 갖는 구동제어신호를 구동 드라이버(187)로 공급한다.
전술한 바와 같이 본 발명은, 배속된 기수번째 프레임의 구동 기간에 백라이트 휘도를 감소시켜 배속된 기수번째 프레임이 저계조로 구현되도록 하고 아울러 배속된 우수번째 프레임의 구동 기간에 백라이트 휘도를 증가시켜 배속된 우수번째 프레임이 고계조로 구현되도록 함으로써, 프레임 주파수의 배속 구동시 배속된 프레임들의 계조 변환을 수행하지 않으며, 이로 인해 계조 변환에 의해 야기되는 휘도 감소를 방지하고 화이트 영역에서 모션 블러를 감소시킨다. 또한, 본 발명은 프레임 주파수의 배속 구동시 계조 변환에 이용되는 회로소자들을 채용하지 않음으로써, 회로 구성을 간단화시킨다.
상기한 바와 같은 구성 및 기능을 갖는 본 발명의 액정표시장치의 구동 과정을 흐름도를 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 시스템으로부터 출력된 현재 프레임이 프레임 처리기(120)로 입력되면(S110), 프레임 처리기(120)는 입력된 프레임의 프레임 주파수를 배속시켜 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 생성한다(S120).
이렇게 프레임 주파수가 배속되면, 우선적으로 데이터 구동부(140)는 타이밍 컨트롤러(130)의 제어에 따라 배속된 기수번째 프레임을 액정표시패널(110)에 구동시킨다(S130). 이 과정에서, 타이밍 컨트롤러(130)는 배속된 기수번째 프레임의 구동 시점을 지시하는 게이트스타트펄스(GSP)를 발생한다.
배속된 기수번째 프레임의 구동 기간에, 인버터(180)는 백라이트 어셈블리(170)로 공급되는 교류전압과 전류의 크기를 감소시켜 백라이트 어셈블리(170)의 휘도가 감소되도록 한다(S140). 이렇게 백라이트 휘도가 감소됨으로써, 배속된 기수번째 프레임은 저계조로 구현된다.
이어서, 데이터 구동부(140)는 타이밍 컨트롤러(130)의 제어에 따라 배속된 우수번째 프레임을 액정표시패널(110)에 구동시킨다(S150). 이 과정에서, 타이밍 컨트롤러(130)는 배속된 우수번째 프레임의 구동 시점을 지시하는 게이트스타트펄스(GSP)를 발생한다.
배속된 우수번째 프레임의 구동 기간에, 인버터(180)는 백라이트 어셈블리(170)로 공급되는 교류전압과 전류의 크기를 증가시켜 백라이트 어셈블리(170)의 휘도가 증가되도록 한다(S160). 이렇게 백라이트 휘도가 증가됨으로써, 배속된 우수번째 프레임은 고계조로 구현된다.
도 7은 도 6에 도시된 백라이트 휘도의 감소 과정을 세부적으로 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 계조전압 발생부(184)는 직류 전원전압(VCC)을 인가받아 고계조 전압과 저계조 전압을 발생하여 스위치(185)로 출력한다(S141).
그리고, 배속된 기수번째 프레임의 구동 기간에, 스위치(185)는 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 게이트스타트펄스(GSP)에 따라 계조전압 발생부(184)에 의해 발생된 저계조 전압을 제어부(186)로 스위칭시킨다(S142). 이때, 제어부(186)는 구동 드라이버(187)로 구동제어신호의 온 듀티비를 감소시킨다(S143).
이렇게 배속된 기수번째 프레임의 구동 기간에 구동제어신호의 온 듀티비가 감소되면, 구동 드라이버(187)는 감소된 구동제어신호의 온 듀티비에 비례하여 백라이트 어셈블리(170)로 공급하는 교류전압과 전류의 크기를 감소시킨다(S144).
도 8은 도 6에 도시된 백라이트 휘도의 증가 과정을 세부적으로 나타낸 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 계조전압 발생부(184)는 직류 전원전압(VCC)을 인가받아 고계조 전압과 저계조 전압을 발생하여 스위치(185)로 출력한다(S161).
그리고, 배속된 우수번째 프레임의 구동 기간에, 스위치(185)는 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 게이트스타트펄스(GSP)에 따라 계조전압 발생부(184)에 의해 발생된 고계조 전압을 제어부(186)로 스위칭시킨다(S162). 이때, 제어부(186)는 구동 드라이버(187)로 구동제어신호의 온 듀티비를 증가시킨다(S163).
이렇게 배속된 우수번째 프레임의 구동 기간에 구동제어신호의 온 듀티비가 증가되면, 구동 드라이버(187)는 증가된 구동제어신호의 온 듀티비에 비례하여 백라이트 어셈블리(170)로 공급하는 교류전압과 전류의 크기를 증가시킨다(S164).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 프레임 주파수의 배속 구동시 배속된 프레임들의 계조 변환을 수행하지 않고 백라이트를 이용하여 배속된 프레임들의 고계조와 저계조를 구현함으로써, 계조 변환에 의해 야기되는 휘도 감소를 방지하고, 또한 화이트 영역에서 모션 블러를 감소시킴과 아울러 회로 구성을 간단화시킬 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (25)

  1. 입력 프레임의 프레임 주파수를 배속시켜 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 연속적으로 출력하는 프레임 처리기;
    상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 따라 상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 일정시간 내에 연속적으로 액정표시패널에 구동시키는 데이터 구동부; 및
    상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 따라, 상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임의 구동 기간에 백라이트 휘도가 대비되도록 백라이트 어셈블리의 휘도를 조절하는 인버터
    를 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 배속된 기수번째 프레임의 구동 기간에 게이트스타트펄스를 발생한 후 상기 배속된 우수번째 프레임의 구동 기간에 게이트스타트펄스를 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인버터는,
    저계조 전압과 고계조 전압을 발생하는 계조전압 발생부;
    상기 게이트스타트펄스에 따라 상기 저계조 전압과 고계조 전압을 택일적으로 스위칭시키는 스위치;
    구동제어신호를 발생하고, 상기 스위치를 통해 택일적으로 입력되는 상기 저계조 전압이나 상기 고계조 전압에 비례하여 상기 구동제어신호의 온 듀티비를 증감시키는 제어부; 및
    상기 구동제어신호의 온 듀티비에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 증감시키는 구동 드라이버
    를 포함하는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배속된 기수번째 프레임의 구동 기간에, 상기 스위치는 상기 게이트스타트펄스에 따라 상기 저계조 전압을 상기 제어부로 스위칭시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 저계조 전압에 따라 상기 구동제어신호의 온 듀티비를 감소시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동 드라이버는 상기 감소된 구동제어신호의 온 듀티비에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 배속된 우수번째 프레임의 구동 기간에, 상기 스위치는 상기 게이트스타트펄스에 따라 상기 고계조 전압을 상기 제어부로 스위칭시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 고계조 전압에 따라 상기 구동제어신호의 온 듀티비를 증가시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 구동 드라이버는 상기 증가된 구동제어신호의 온 듀티비에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 입력 프레임의 프레임 주파수를 배속시켜 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 생성하는 단계;
    상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임을 일정시간 내에 연속적으 로 액정표시패널에 구동시키는 단계; 및
    상기 배속된 기수번째 프레임과 우수번째 프레임의 구동 기간에 백라이트 휘도가 대비되도록 백라이트 어셈블리의 휘도를 조절하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 구동 단계에서,
    상기 배속된 기수번째 프레임의 구동 기간에 게이트스타트펄스를 발생한 후 상기 배속된 우수번째 프레임의 구동 기간에 게이트스타트펄스를 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 휘도 조절 단계는,
    저계조 전압과 고계조 전압을 발생하는 단계;
    상기 게이트스타트펄스에 따라 상기 저계조 전압과 고계조 전압을 택일적으로 스위칭시키는 단계;
    구동제어신호를 발생하고, 스위칭된 상기 저계조 전압이나 상기 고계조 전압에 비례하여 상기 구동제어신호의 온 듀티비를 증감시키는 단계; 및
    상기 구동제어신호의 온 듀티비에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 증감시키는 단계
    를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스위칭단계에서,
    상기 배속된 기수번째 프레임의 구동 기간에, 상기 게이트스타트펄스에 따라 상기 저계조 전압을 스위칭시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 듀티비 증감 단계에서,
    상기 스위칭된 저계조 전압에 따라 상기 구동제어신호의 온 듀티비를 감소시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 휘도 증감 단계에서,
    상기 감소된 구동제어신호의 온 듀티비에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 스위칭단계에서,
    상기 배속된 우수번째 프레임의 구동 기간에, 상기 게이트스타트펄스에 따라 상기 고계조 전압을 스위칭시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 듀티비 증감 단계에서,
    상기 스위칭된 고계조 전압에 따라 상기 구동제어신호의 온 듀티비를 증가시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 휘도 증감 단계에서,
    상기 증가된 구동제어신호의 온 듀티비에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  19. 저계조 전압과 고계조 전압을 발생하는 계조전압 발생부;
    입력된 스위칭제어신호에 따라, 상기 저계조 전압과 고계조 전압을 택일적으로 스위칭시키는 스위치;
    구동제어신호를 발생하고, 상기 스위치를 통해 택일적으로 입력되는 상기 저계조 전압이나 상기 고계조 전압에 비례하여 상기 구동제어신호의 온 듀티비를 증감시키는 제어부; 및
    상기 구동제어신호의 온 듀티비에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 증감시키는 구동 드라이버
    를 포함하는 액정표시장치의 인버터.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 배속된 기수번째 프레임의 구동 기간에, 상기 스위치는 상기 입력된 스위칭제어신호에 상기 저계조 전압을 상기 제어부로 스위칭시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 저계조 전압에 따라 상기 구동제어신호의 온 듀티비를 감소시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 구동 드라이버는 상기 감소된 구동제어신호의 온 듀티비에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 배속된 우수번째 프레임의 구동 기간에, 상기 스위치는 상기 입력된 스위칭제어신호에 따라 상기 고계조 전압을 상기 제어부로 스위칭시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 고계조 전압에 따라 상기 구동제어신호의 온 듀티비를 증가시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 구동 드라이버는 상기 증가된 구동제어신호의 온 듀티비에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 휘도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 인버터.
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