KR20090073712A - 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 구동부의 비용을 절감할 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명의 액정 표시 장치는 액정 표시 패널과; 상기 액정 표시 패널의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부와; 상기 액정 표시 패널의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부와; 상기 액정 표시 패널에 빛을 공급하는 백라이트와; 상기 백라이트의 암흑 점등시 발광하는 엘이디 점등부와; 상기 엘이디 점등부를 제어하며, 발광 시간을 카운팅하는 카운터부와; 상기 엘이디 점등부를 제어하는 카운터부와; 상기 게이트 구동부를 제어하는 게이트 제어 신호와, 상기 데이터 구동부를 제어하는 데이터 제어 신호 및 상기 카운터부를 제어하는 카운터 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
카운터부, 타이밍 컨트롤러, LED 점등부

Description

액정 표시 장치 및 이의 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY, AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 LED 구동부의 비용을 절감할 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이를 위하여 액정 표시 장치는 화소 영역들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 표시 패널과 액정 표시 패널을 구동하기 위한 구동회로와 액정 표시 패널로 광을 제공하기 위한 램프를 구비한다.
액정 표시 패널의 표시 영역에는 다수개의 게이트 라인과 다수개의 데이터 라인이 서로 수직하게 교차 배열되어 화소 영역이 정의된다. 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 부분에 형성된 박막 트랜지스터는 게이트 라인의 스캔 신호에 따라 턴-온되어 데이터 라인의 데이터 신호를 각 화소 전극에 인가한다.
구동 회로는 액정 표시 패널의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부와, 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부와, 게이트 구동부 및 데이터 구동부의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부와, 상기 액정 표시 패널과 상기 구동부의 구동에 필요한 전원 신호들을 공급하는 전원부를 포함한다.
한편, 램프의 암흑 점등시 문제점을 해결하기 위해 초기 구동시 수초 이내에 발광하는 LED 구동부를 포함한다. 이러한, LED 구동부는 수초동안 LED 구동을 위해 제너 다이오드(zener diode), 캐패시터, FET 보호를 위하여 사용되는 다이오드이 사용되어 비용이 증가하게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 LED 구동부의 비용을 절감할 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널과; 상기 액정 표시 패널의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부와; 상기 액정 표시 패널의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부와; 상기 액정 표시 패널에 빛을 공급하는 백라이트와; 상기 백라이트의 암흑 점등시 발광하는 엘이디 점등부와; 상기 엘이디 점등부를 제어하며, 발광 시간을 카운팅하는 카운터부와; 상기 엘이디 점등부를 제어하는 카운터부와; 상기 게이트 구동부를 제어하는 게이트 제어 신호와, 상기 데이터 구동부를 제어하는 데이터 제어 신호 및 상기 카운터부를 제어하는 카운터 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 타이밍 컨트롤러로부터 게이트 구동부를 제어하는 게이트 제어 신호, 데이터 구동부를 제어하는 데이터 제어 신호, 카운터부를 제어하는 카운터 제어 신호를 생성하는 단계와; 상기 카운터 제어 신호를 감지하여 수초동안 카운터하는 단계와; 상기 카운터하는 동안 백라이트 암흑 점등시 엘이디를 발광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법은 LED 구동부를 구동하기 위해 카운터부를 사용하며, 카운터부의 카운터 제어 신호는 게이트 제어 신호들 중 게이트 스타트 펄스, 게이트 출력 인에이블 신호에서 어느 하나의 신호를 이용할 수 있으며, 데이터 인에이블 신호도 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법은 카운터부를 이용하고, 카운터 제어 신호를 게이트 스타트 펄스, 게이트 출력 인에이블 신호, 데이터 인에이블 신호 중 어느 하나를 이용함으로써 LED 구동부의 회로 구성이 간단해지며, 회로 구성이 간단해짐에 따른 비용도 절감하게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 블록도를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(100)과, 액정 표시 패널(100)의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 구동부(102)와, 액정 표시 패널(100)의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 구동부(104)와, 감마 전압을 생성하여 데이터 구동부(104)로 공급하는 감마 전압 생성부(120)와, 데이터 구동부(104)와 게이트 구동부(102)를 제어하는 타미잉 컨트롤러(110)와, 상기 각 회로 블록에 필요한 다수의 구동 전압을 생성하여 공급하는 전원부(130)와, 액정 표시 패 널(100)에 빛을 공급하는 백라이트(150)를 구비한다.
액정 표시 패널(100)은 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과, 상기 각 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 부분에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT)와, 각 박막 트랜지스터(TFT)와 접속되어 각 화소 영역에 형성된 액정 커패시터(Clc), 액정 커패시터(Clc)와 병렬 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)와 접속된 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치하는 액정으로 구성된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터의 게이트 온 전압에 의해 턴-온되어 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 전압을 화소 전극에 공급하여 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)과 차전압이 액정 커패시터(Clc)에 충전되게 한다. 그리고 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터 게이트 오프 전압(Voff)에 의해 턴-오프되어 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압이 유지되게 한다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압이 안정적으로 유지되게 한다.
게이트 구동부(102)는 타이밍 컨트롤러(110)로부터의 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜 게이트 라인(GL)에 순차적으로 전원부(130)로부터 게이트 온 전압(Von)을 갖는 스캔 펄스를 공급한다. 그리고, 게이트 구동부(102)는 게이트 라인(GL)에 게이트 온 전압(VON)의 스캔 펄스가 공급되지 않는 나머지 기간에서는 게이트 오프 전압(VOFF)을 공급하게 된다. 또한, 게이트 구동부(102)는 스캔 펄스의 펄스 폭을 타이밍 컨트롤러(110)로부터의 게이트 출력 이네이블(Gate Output Enable; GOE) 신 호에 따라 제어하게 된다.
데이터 구동부(104)는 타이밍 컨트롤러(110)로부터의 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock; SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 데이터 구동부(104)는 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 입력되는 화소 데이터(RGB)를 샘플링 신호에 따라 래치한 후 소스 출력 인에이블(Source Output Enable; SOE) 신호에 응답하여 수평 라인 단위로 공급한다. 이어서, 데이터 구동부(104)는 수평 라인 단위로 공급되는 화소 데이터(RGB)를 감마 생성부(120)로부터의 감마 전압을 이용하여 아날로그 화소 신호로 변환하여 데이터 라인(DL)에 공급한다. 여기서, 데이터 구동부(104)는 화소 데이터(RGB)를 화소 신호로 변환할 때 타이밍 컨트롤러(110)로부터의 극성 제어(POL) 신호에 응답하여 그 화소 신호의 극성을 결정하게 된다. 그리고, 데이터 구동부(104)는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 화소 신호가 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급되는 기간을 결정하게 된다.
감마 전압 생성부(120)는 전원부(130)로부터의 감마 구동 전압(AVDD)을 분압하여 다수의 계조에 따른 다수의 감마 전압을 생성하고 생성된 다수의 감마 전압을 데이터 구동부(104)로 공급한다.
전원부(20)는 외부로부터의 디지털 구동 전압(VDD)을 이용하여 아날로그 감마 전압(AVDD), 공통 전압(VCOM), 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF)을 각각 생성하여 공급된다. 아날로그 감마 전압(AVDD)은 감마 전압 생성부(120) 및 데이터 구동부(104)로 공급되고, 공통 전압(VCOM)은 액정 표시 패널(100)로, 게이 트 온 전압(VON)과 게이트 오프 전압(VOFF)은 게이트 구동부(102)로 공급한다.
백라이트(150)는 인버터(미도시)에 의해 구동되어 액정 표시 패널(100)에 빛을 공급한다. 인버터는 외부로부터의 인버터 구동 전압을 설정된 구동 주파수를 갖는 교류 구동 전압으로 변환하고 승압하여 교류 관전류를 백라이트(150)에 공급함으로써 백라이트(150)를 구동한다.
타이밍 컨트롤러(110)는 외부로부터 입력되는 수직 및 수평 동기신호(V,H), 데이터 인에이블(Data Enable; DE) 및 도트 클럭(DCLK)을 이용하여 데이터 구동부(130)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하고, 게이트 구동부(140)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성한다. 데이터 제어신호(DCS)는 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 스타트 펄스(SSP) 및 극성 제어신호(POL), 소스 출력 인에이블 신호(SOE) 등을 포함한다. 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블(GOE) 등을 포함한다.
또한, 타이밍 컨트롤러(110)는 데이터 제어 신호(DCS) 및 게이트 제어 신호(GCS) 뿐만 아니라, 카운터부(140)를 제어하는 카운터 제어 신호(CCS)를 생성한다. 이러한, 타이밍 컨트롤러부(110)는 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)를 게이트 구동부(102)에 공급함과 동시에 카운터부(140)에 공급한다. 다시 말하여, 카운터 제어 신호(CCS)는 게이트 제어 신호(GCS)인 게이트 출력 인에이블(GOE) 신호를 사용할 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러(110)는 데이터 인에이블(DE)를 데이터 구동부(104)에 공급함과 동시에 카운터부(140)에 공급하여 데이터 인에이블 신호(DE)를 카운터 제어 신호(CCS)로 이용할 수 있으며, 이와 마찬가지로 게이트 스타트 펄 스(GSP)를 카운터 제어 신호(CCS)로 이용할 수 있다.
카운터부(140)는 타이밍 컨트롤러(110)로부터 카운터 제어 신호(CCS)를 공급받으면, 수초동안 예로 들어 0~3초 바람직하게는 2초 동안 카운터한다. 다시 말하여, 카운터부(140)는 타이밍 컨트롤러(110)로부터 카운터 제어 신호(CCS)를 공급받으면, 2초 동안 하이 논리의 카운터 제어 신호(CCS)를 LED 점등부(160)에 공급한다.
한편, 카운터 제어 신호(CCS)가 게이트 출력 인에이블(GOE) 신호일 경우에 게이트 출력 인에이블(GOE) 신호의 초기 라이징부터 2초 동안 카운터한다. 예로 들어, 카운터 제어 신호(CCS)가 게이트 출력 이네이블(GOE) 신호일 경우이고, 액정 표시 패널(100)의 해상도가 1366＊768임과 동시에 한 프레임의 주파수가 60Hz이면, 카운터 값은 768*60*2=92160가 된다.
또한, 카운터 제어 신호(CCS)가 데이터 인에이블(DE) 신호이고, 액정 표시 패널의 해상도 및 한 프레임의 주파수가 위와 동일한 조건일 경우, 카운터 값은 768*60*2=92160가 된다.
그리고, 카운터 제어 신호(CCS)가 게이트 스타트 펄스(GSP)이고, 한 프레임의 주파수가 위와 동일한 조건일 경우, 카운터 값은 60*2=120이 된다. .
LED 점등부(160)는 램프의 암흑점등시 문제점을 해결하기 위해 수초 이내의 초기 구동 동안 램프 대신 LED(Light Emitting Diode; 이하, LED)를 발광시킨다. LED 점등부(160)는 카운터부(140)의 정해진 동작시간 동안만 LED를 발광시킨다. 이를 위해, LED 점등부(160)는 카운터부(140)로부터 공급된 하이 논리의 카운터 제 어 신호(CCS)에 따라 턴-온되는 LED 스위칭 트랜지스터(LST)와, LED 스위칭 트랜지스터(LST)에 따라 발광하는 LED와, 다수의 저항(R)을 구비한다. 다시 말하여, LED 점등부는 카운터부로부터의 LED 전원 신호가 공급되는 기간 동안 LED 스위칭 트랜지스터는 턴-온되고, 턴-온된 LED 스위칭 트랜지스터에 의해 LED는 발광하게 된다.
도 1 내지 도 3을 결부하여 액정 표시 장치의 구동 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 이때, 카운터 제어 신호(CCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP)를 사용하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 카운터 제어 신호(CCS)를 게이트 스타트 펄스(GSP)로 이용한 것을 예로 들어 설명하지만, 카운터 제어 신호(CCS)는 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 데이터 인에이블 신호(DE)로 이용할 수 있다.
먼저, 컴퓨터의 전원이 켜지면, 타이밍 컨트롤러(110)는 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 스타트 펄스(SSP) 및 극성 제어신호(POL), 소스 출력 인에이블 신호(SOE) 등의 데이터 제어신호(DCS)를 데이터 구동부(104)에 공급하며, 게이트 스타트 펄스(GSP), 쉬프트 클럭 신호 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블(GOE) 등의 게이트 제어신호(GCS)를 게이트 구동부(102)에 공급한다. 이와 동시에, 타이밍 컨트롤러(110)는 카운터 제어 신호(CCS)로 게이트 스타트 펄스(GSP)를 카운터부(140)에 공급한다.
타이밍 컨트롤러(110)로부터의 카운터 제어 신호(CCS)에 응답하여 카운터부(140)는 카운터 제어 신호(CCS)의 초기 라이징부터 예로 들어 0~3초 바람직하게는 2초 동안 카운터 동작한다. 이에 따라, 카운터 제어 신호(CCS)의 초기 라이징부터 2초 동안 하이 논리의 카운터 제어 신호(CCS)에 응답하여 LED 점등부(160)의 LED 스위칭 트랜지스터가 2초 동안 턴-온되어 LED가 2초 동안 발광하게 된다.
이와 같이, 본원 발명은 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 데이터 인에이블 신호(DE)들 중 어느 하나를 이용하여 카운터 제어 신호(CCS)로 사용하여 카운터부를 제어하여 LED 점등부를 구동함으로써 램프 암흑점등시 문제점을 해결하고 있다. 이에 따라, LED 점등부를 구동하기 위해 제너 다이오드(zener diode), 캐패시터, FET 보호를 위해 사용했던 적어도 하나 이상의 다이오드가 불필요하다. 따라서, 본원 발명은 제너 다이오드(zener diode), 캐패시터, FET 보호를 위해 사용했던 적어도 하나 이상의 다이오드에 대한 재료비를 절감할 수 있으며, 이에 생산성도 증가시킬 수 있다. 또한, 본원 발명은 상기와 같이 다수의 각종 수동 소자 및 능동 소자를 사용하지 않고 LED, LED 스위칭 트랜지스터, 저항만 구성되어 간단한 회로 구성이 가능하다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 블록도를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 LED 점등부의 상세 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 LED 점등부를 설명하기 위한 액정 표시 장치의 구동 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 액정 표시 패널 102 : 게이트 구동부
104 : 데이터 구동부 110 : 타이밍 컨트롤러
120 : 감마 전압 생성부 130 : 전원부
140 : 카운터부 150 : 백라이트
160 : LED 점등부

Claims (10)

  1. 액정 표시 패널과;
    상기 액정 표시 패널의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부와;
    상기 액정 표시 패널의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부와;
    상기 액정 표시 패널에 빛을 공급하는 백라이트와;
    상기 백라이트의 암흑 점등시 발광하는 엘이디 점등부와;
    상기 엘이디 점등부를 제어하며, 발광 시간을 카운팅하는 카운터부와;
    상기 엘이디 점등부를 제어하는 카운터부와;
    상기 게이트 구동부를 제어하는 게이트 제어 신호와, 상기 데이터 구동부를 제어하는 데이터 제어 신호 및 상기 카운터부를 제어하는 카운터 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카운터부는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 카운터 제어 신호를 공급받으면, 상기 카운터 제어 신호의 초기 라이징부터 0~3초 동안 카운터하고,
    상기 카운터하는 동안 상기 엘이디 점등부에 포함된 상기 엘이드를 발광하도록 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 카운터 제어 신호는 상기 게이트 제어 신호들 중 게이트 스타트 펄스, 게이트 출력 인에이블을 이용하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 카운터 제어 신호는 데이터 인에이블 신호를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 엘이디 점등부는 상기 카운터부의 정해진 동작시간 동안만 발광하며,
    상기 카운터부로부터 공급된 하이 논리의 카운터 제어 신호에 따라 턴-온되는 엘이디 스위칭 트랜지스터와;
    상기 엘이디 스위칭 트랜지스터에 따라 발광하는 엘이디를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 타이밍 컨트롤러로부터 게이트 구동부를 제어하는 게이트 제어 신호, 데이터 구동부를 제어하는 데이터 제어 신호, 카운터부를 제어하는 카운터 제어 신호를 생성하는 단계와;
    상기 카운터 제어 신호를 감지하여 수초동안 카운터하는 단계와;
    상기 카운터하는 동안 백라이트 암흑 점등시 엘이디를 발광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 카운터 제어 신호를 감지하여 수초동안 카운터하는 단계는
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 카운터 제어 신호를 공급받는 단계와;
    상기 카운터 제어 신호의 초기 라이징부터 0~3초 동안 카운터하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 카운터 제어 신호는 상기 게이트 제어 신호 중 게이트 출력 인에이블 신, 게이트 스타트 펄스를 이용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 카운터 제어 신호는 데이터 인에이블 신호를 이용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 카운터하는 동안 백라이트 암흑 점등시 엘이디를 발광하는 단계는
    상기 카운터부로부터 공급된 하이 논리의 카운터 제어 신호에 의해 엘이디 스위칭 트랜지스터가 턴-온되는 단계와;
    상기 엘이디 스위칭 트랜지스터에 따라 엘이디가 발광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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