KR20100131741A - 발광 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 모션 블러 및 플리커 현상을 방지할 수 있는 기술을 제공한다. 이를 위해, 본 발명은 복수의 주사 라인, 복수의 컬럼 라인 및 복수의 액정 화소 중 적어도 하나의 화소에 광원을 제공하는 복수의 발광 화소를 포함하며, 복수의 주사 라인 각각은 한 프레임 기간 동안 제1 및 제2 주사 신호가 인가되는 표시부와, 표시 장치의 동작 모드별 액정 응답 속도에 따라 제1 및 제2 주사 신호의 인가 시점을 제어하는 동기 신호 및 구간 검출 신호를 생성하는 국부 밝기 제어부를 포함하고, 제1 주사 신호는 복수의 액정 화소 중 대응하는 복수의 액정 화소의 액정 배열이 유지되기 시작하는 시점에 인가되고, 제2 주사 신호는 대응하는 복수의 액정 화소의 액정 배열이 유지되는 시간 내에 인가된다.
액정, 유지 시간

Description

발광 장치 및 그 구동 방법{LIGHT EMITTING DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 발광 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 전계에 의한 전자 방출 특성을 이용하여 빛을 내는 발광 장치 및 그 구동 방법에 관한 기술이다.
평판 표시장치의 한 종류인 액정 표시장치는 인가 전압에 따라 비틀림각이 변화하는 액정의 유전 이방성을 이용하여 화소 별로 광 투과량을 변화시켜 소정의 화상을 구현하는 표시장치이다. 이러한 액정 표시장치는 대표적인 화상 표시장치인 음극선관과 비교할 때 경량화, 박형화 및 저소비 전력화 등의 장점을 가지고 있다. 액정 표시장치는 기본적으로 액정 패널 조립체와, 액정 패널 조립체 후방에 위치하여 액정 패널 조립체로 빛을 제공하는 발광 장치를 포함한다.
액정 패널 조립체가 능동형 액정 패널 조립체로 구성되는 경우, 이 액정 패널 조립체는 한 쌍의 투명 기판들과, 투명 기판들 사이에 위치하는 액정층과, 투명 기판들 외면에 배치되는 편광판과, 어느 한 투명 기판의 내면에 제공되는 공통 전극과, 다른 한 투명 기판의 내면에 제공되는 화소 전극들 및 스위칭 소자들과, 하나의 픽셀을 구성하는 3개의 서브-픽셀에 적색, 녹색 및 청색을 부여하는 칼라 필 터 등을 포함한다. 여기서, 액정층은 고분자 물질로 형성되며, 전기장의 변화에 빠르게 응답하지 못하여 어느 정도 시간을 두고 액정 분자의 배열이 안정된 상태가 된다. 액정의 응답 속도는 점성, 탄성력 등과 관련된다. 응답 속도는 상승 시간(rising time) 및 하강 시간(falling time)에 의해 결정된다. 상승 시간은 액정층에 전계가 형성되어 액정 분자가 정렬되는 시간이고, 하강 시간은 전계가 형성되지 않아 정렬됐던 액정 분자의 배열이 다시 원위치로 돌아오는 시간을 말한다. 이는 액정 표시 패널의 광 투과율이 변하는 시간을 통해 측정할 수 있다. 통상 상승 시간은 광 투과율이 10%에서 90%이 되는 시간으로 정의되고, 하강 시간은 광 투과율이 90%에서 10%가 되는 시간으로 정의된다.
한편, 발광 장치의 광원으로는 형광 램프(lamp)를 이용하여 밝기가 균일한 면광원을 형성하는 구조로 되어 있다. 형광 램프는 소형이면서 고휘도 발광이 가능한 냉음극관(CCFL; Cold Cathode Fluorescent Lamp)을 사용한다. 냉음극관을 이용한 발광 장치의 경우 광원들이 항상 온(on) 되어 있기 때문에 화면이 깜빡거리는 플리커(flicker) 현상이 발생하지 않는다. 그러나, 빠른 움직임이 있는 영상인 경우 화면에 희미한 잔상이 표시되는 모션 블러(motion blur) 현상이 유발될 수 있다. 이를 개선하기 위해 발광 장치의 광원으로 전자 방출 소자를 사용하고, 임펄시브 스캐닝 구동 방식을 채택하고 있다.
전자 방출 소자는 음극선관과 마찬가지로 캐소드 전극선 발광에 의해 동작하고, 동작 속도 및 동작 온도 영역이 넓은 장점이 있다. 특히, 전자 방출 소자로 자체 발광 효율이 좋은 탄소 나노 튜브(CNT; Carbon Nano Tube)를 이용하고 있다. 그 리고, 임펄시브 스캐닝 구동 방식은 한 프레임 동안 영상이 표시되는 시점에만 발광 장치의 광원들을 온(on)시키고, 나머지 기간 동안에는 광원들을 오프(off)시키는 방식이다. 이러한 방식은 이전 프레임의 잔상을 제거할 수 있어 모션 블러 현상을 개선시킬 수 있다. 그런데, 영상이 액정의 상승 시간에 입력될 때 발광 장치의 광원들은 이미 온(on)이 되어 있기 때문에, 이 시간 동안 모션 블러 현상이 발생할 수 있다. 또한, 화면의 갑작스러운 변화가 없는 정지 영상의 경우에도 음극선관과 같이 플리커 현상이 유발되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모션 블러 및 플리커 현상을 방지할 수 있는 발광 장치 및 그 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 복수의 액정 화소를 포함하는 표시 장치에 광원을 제공하는 발광 장치에 있어서, 복수의 주사 라인, 복수의 컬럼 라인 및 상기 복수의 액정 화소 중 적어도 하나의 화소에 상기 광원을 제공하는 복수의 발광 화소를 포함하며, 상기 복수의 주사 라인 각각은 한 프레임 기간 동안 제1 및 제2 주사 신호가 인가되는 표시부; 및 상기 표시 장치의 동작 모드별 액정 응답 속도에 따라 상기 제1 및 제2 주사 신호의 인가 시점을 제어하는 동기 신호 및 구간 검출 신호를 생성하는 국부 밝기 제어부를 포함하고, 상기 제1 주사 신호는 복수의 액정 화소 중 대응하는 복수의 액정 화소의 액정 배열이 유지되기 시작하는 시점에 인가되고, 상기 제2 주사 신호는 상기 대응하는 복수의 액정 화소의 액정 배열이 유지되는 시간 내에 인가된다. 여기서, 상기 액정 응답 속도는 상기 표시 장치에 소정의 전압이 인가된 시점부터 상기 표시부의 액정 배열이 유지되기까지 소요되는 시간인 상승 시간과, 상기 액정 배열이 유지되는 시간인 유지 시간 및 상기 표시 장치에 상기 소정의 전압의 인가가 끝난 시점부터 상기 표시 장치의 액정 배열이 초기화되기까지 소요되는 시간인 하강 시간을 포함한다. 상기 동기 신호는 상기 상승 시간이 끝난 시점에 발생하고, 상기 구간 검출 신호는 상기 상승 시간이 끝난 시점부터 상기 하강 시간이 시작되는 시점까지 발생한다. 상기 동기 신호가 발생한 시점에 상기 복수의 주사 라인 각각에 상기 제1 주사 신호를 인가하고, 상기 구간 검출 신호가 발생한 구간 내에 상기 복수의 주사 라인 각각에 상기 제2 주사 신호를 인가하는 제어부를 더 포함한다.
그리고, 본 발명의 복수의 액정 화소를 포함하는 표시 장치의 적어도 하나의 액정 화소에 광원을 제공하는 복수의 발광 화소, 복수의 주사 라인 및 복수의 컬럼 라인을 포함하는 발광 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 복수의 주사 라인 각각에 한 프레임 기간 동안 제1 및 제2 주사 신호가 인가되는 단계; 및 상기 표시 장치의 동작 모드별 액정 응답 속도에 따라 상기 제1 및 제2 주사 신호의 인가 시점을 제어하는 동기 신호 및 구간 검출 신호를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 액정 화소 중 대응하는 복수의 액정 화소의 액정 배열이 유지되기 시작하는 시점에 상기 제1 주사 신호를 인가하고, 상기 대응하는 복수의 액정 화소의 액정 배열이 유지되는 시간 내에 상기 제2 주사 신호를 인가한다. 여기서, 상기 액정 응답 속도 는 상기 표시 장치에 소정의 전압이 인가된 시점부터 상기 표시부의 액정 배열이 유지되기까지 소요되는 시간인 상승 시간과, 상기 액정 배열이 유지되는 시간인 유지 시간 및 상기 표시 장치에 상기 소정의 전압의 인가가 끝난 시점부터 상기 표시 장치의 액정 배열이 초기화되기까지 소요되는 시간인 하강 시간을 포함한다. 상기 상승 시간이 끝난 시점에 상기 동기 신호를 발생하는 단계를 더 포함하고, 상기 상승 시간이 끝난 시점부터 상기 하강 시간이 시작되는 시점까지 상기 구간 검출 신호를 발생하는 단계를 더 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 특징에 따르면, 액정의 배열이 유지되는 기간 내에 주사 신호를 두 번 인가하여 모션 블러 및 플리커 현상을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 " 전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 액정 화소(PX)의 등가 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 액정 표시 장치는 발광장치(100), 비디오 프로세서(150), 국부 밝기 제어부(200), 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300), 게이트 구동부(gate driver)(400), 데이터 구동부(data driver)(500), 계조 전압 생성부(gray voltage generator)(800) 및 신호 제어부(signal controller)(600)를 포함한다.
비디오 프로세서(150)는 다양한 매체 등에서 송신한 영상 소스를 입력 받아 액정 표시 장치의 해상도에 맞는 입력 영상 신호(R, G, B) 및 입력 영상에 따라 영상 표시를 위한 입력 영상 제어 신호(CP)로 변환한다. 이렇게 생성된 입력 영상 신호(R, G, B) 및 입력 영상 제어 신호(CP)는 국부 밝기 제어부(200) 및 신호 제어부(600)로 입력된다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 액정 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 영상 제어 신호(CP)는 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이를 표시하기 위해 필요한 제어 신호(Hsync, Vsync, MCLK, DE)를 포함한다.
국부 밝기 제어부(200)는 입력 영상 신호(R, G, B) 및 입력 영상 제어 신호(CP)를 입력받아 밝기 정보 신호(LS)를 출력한다. 국부 밝기 제어부(200)는 입력 영상 신호(R, G, B) 및 입력 영상 제어 신호(CP)를 판독하여 발광 장치(100)의 복수의 발광 화소(EXP) 각각의 밝기 정보를 나타내는 밝기 정보 신호(LS)를 생성한다. 구체적으로, 국부 밝기 제어부(200)는 입력 영상 신호(R, G, B) 및 입력 영상 제어 신호(CP)를 판독하여 발광 장치(100)의 한 발광 화소(EXP)에 대응하는 복수의 액정 화소(PX) 중 가장 높은 계조를 검출하고, 검출된 계조에 따라 해당 발광 화소(EXP)의 계조를 결정한다. 그리고, 국부 밝기 제어부(200)는 결정된 계조를 나타내는 밝기 정보 신호(LS)를 생성한다.
또한, 국부 밝기 제어부(200)는 액정 표시판 조립체(300)의 구동 모드별 액정 응답 속도에 따라 발광 장치(100)를 제어하기 위한 동기 신호(Sync) 및 구간 검출 신호(ID)를 생성한다. 액정 표시판 조립체(300)는 시야각 조절을 위해 다양한 모드로 구현된다. 예를 들어, 액정 방향자가 90°트위스트(twist) 되도록 배열한 후 전압을 가하여 액정 방향자를 제어하는 TN 모드(Twisted Nematic Mode)와, 한 화소를 여러 도메인으로 나눠 각각의 도메인의 주시야각 방향을 달리하여 광시야각을 구현하는 멀티도메인 모드(Multi-Domain Mode)와, 보상필름을 기판 외주면에 부착하여 빛의 진행방향에 따른 빛의 위상변화를 보상하는 OCB 모드(Optically Compensated Birefringence Mode)와, 한 기판 상에 두개의 전극을 형성하여 액정의 방향자가 배향막의 나란한 평면에서 꼬이게 하는 횡전계방식(In-Plane Switching Mode)과, 네가티브형 액정과 수직배향막을 이용하여 액정 분자의 장축이 배향막 평 면에 수직 배열되도록 하는 VA 모드(Vertical Alignment) 등 다양하다. 이와 같은 액정 표시판 조립체(300)의 구동 모드에 따라 액정 표시판 조립체(300)의 액정 특성이 스펙(spec)으로 결정된다. 본 발명의 실시 예에서는 한 프레임 기간 동안 복수의 주사 라인(S1~Sp) 각각에 주사 신호가 두 번 인가되는 듀얼 스캐닝(dual scanning) 모드를 구현한다. 듀얼 스캐닝 모드를 구현하기 위해, 본 발명은 동기 신호(Sync) 및 구간 검출 신호(ID)를 이용하여 복수의 주사 라인(S1~Sp) 각각에 인가되는 첫번째 주사 신호와 두번째 주사 신호의 인가 시점을 제어한다. 구체적으로, 동기 신호(Sync)는 액정 표시판 조립체(300)에 소정의 화소 전압이 인가된 시점으로부터 상승 시간만큼 지난 시점에 생성된다. 액정 표시판 조립체(300)의 응답 특성은 상승 시간, 유지 시간 및 하강 시간으로 결정된다. 상승 시간은 액정 표시판 조립체(300)에 소정의 화소 전압이 인가된 시점부터 액정 분자들의 배열이 안정화되기까지 소요되는 시간이다. 그리고, 유지 시간은 안정화된 액정 분자들의 배열이 유지되는 시간이며, 하강 시간은 액정 표시판 조립체(300)에 화소 전압의 인가가 끝난 시점부터 액정 분자들의 배열이 초기 상태로 돌아가는데 소요되는 시간이다. 즉, 동기 신호(Sync)는 유지 시간의 시작 시점에 생성되는 신호이다. 동기 신호(Sync)는 복수의 주사선(S1~Sp)에 인가되는 복수의 첫번째 주사 신호의 인가 시점을 결정한다. 그러면, 복수의 게이트 라인(G1~Gn) 각각에 대응하는 복수의 액정 화소(PX)에 최초로 게이트 신호가 인가된 시점부터 상승 시간만큼 지연된 시점에 복수의 주사선(S1~Sp)에 복수의 첫번째 주사 신호가 인가되도록 한다. 그러면, 입력 영상 신호(R, G, B)에 대응하는 화소 전압이 상승 시간 동안 인가되더라도 발광 장치(100)의 복수의 발광 화소(EPX)는 모두 오프(off)된 상태이기 때문에 모션 블러 현상을 방지할 수 있다.
그리고, 구간 검출 신호(ID)는 유지 시간 동안 발생되는 신호이다. 구간 검출 신호(ID)는 복수의 주사선(S1~Sp)에 인가되는 복수의 두번째 주사 신호가 유지 시간 내에 인가되도록 한다. 복수의 주사선(S1~Sp) 각각에 대응하는 첫번째 주사 신호와 두번째 주사 신호 간의 간격은 구간 검출 신호(ID)의 펄스 폭을 고려하여 조절한다. 예를 들어, 구간 검출 신호(ID)의 펄스 폭이 6ms이면, 첫번째 주사 신호와 두번째 주사 신호 간의 시간 간격을 3ms로 정할 수 있다. 이와 같이 복수의 주사선(S1~Sp) 각각에 주사 신호가 두 번 인가되고, 두 번의 주사 신호 모두 유지 시간 내에 인가되기 때문에 플리커 현상도 방지할 수 있다.
액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(signal line)(G1~Gn, D1~Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 액정 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 신호선(G1~Gn, D1~Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1~Gn)과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(D1~Dm)을 포함한다. 게이트선(G1~Gn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1~Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.
도 2를 참조하면, 각 액정 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2, , n) 게이트선(Gi)과 j번째(j=1, 2, , m) 데이터선(Dj)에 연결된 액정 화소(PXij)는 신호선(Gi, Dj)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(210)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.
액정 축전기(Clc)는 하부 표시판(210)의 화소 전극(308)과 상부 표시판(306)의 공통 전극(302)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(308)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며, 공통 전극(302)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(302)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.
액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(308)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(308)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선(Gi-1)과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 액정 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 액정 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으 로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 빛의 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 액정 화소(PX)가 화소 전극(308)에 대응하는 상부 표시판(306)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(304)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(304)는 하부 표시판(210)의 화소 전극(308) 위 또는 아래에 둘 수도 있다. 액정 표시판 조립체(300)에는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 구비되어 있다.
다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 액정 화소(PX)의 투과율과 관련된 전체 계조 전압 또는 한정된 수효의 계조 전압(이하, "기준 계조 전압"이라 한다)을 생성한다. 기준 계조 전압은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 것과 음의 값을 가지는 것을 포함할 수 있다.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1~Gn)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1~Gn)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1~Dm)과 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 전압으로서 데이터선(D1~Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 계조 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 한정된 수효의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 원하는 데이터 전압을 생성한다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한 다. 신호 제어부(600)는 비디오 프로세서(150)로부터 인가받은 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호(CP)를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하여 디지털 영상 신호(DATA), 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한다. 신호 제어부(600)는 생성된 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 전송하고, 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 디지털 영상 신호(DATA)를 데이터 구동부(500)로 전송한다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다.게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 액정 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DATA)를 데이터 구동부(500)로의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1~Dm)에 아날로그 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.
데이터 구동부(500)는 디지털 영상 신호(DATA)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 아날로그 데이터 전압을 생성하여, 이를 해당 데이터선(D1~Dm)에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1~Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1~Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1~Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 액정 화소(PX)에 인가된다.
액정 화소(PX)에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(Clc)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타나며, 이를 통해 액정 화소(PX)는 디지털 영상 신호(DATA)의 계조가 나타내는 휘도를 표시한다.
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1~Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 액정 화소(PX)에 데이터 전압을 인가하여 한 프레임의 영상을 표시한다.
발광 장치(100)는 제어부(110), 컬럼 구동부(112), 주사 구동부(114), 표시부(116)를 포함한다. 제어부(110)는 밝기 정보 신호(LS)를 판독하여 발광 신호(CLS)를 생성하고, 동기 신호(Sync) 및 구간 검출 신호(ID)를 판독하여 주사 구동 제어 신호(CS) 및 컬럼 구동 제어 신호(CC)를 생성한다. 주사 구동 제어 신호(CS)는 복수의 주사 라인(S1~Sp) 각각에 대한 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV1)와 주사 온 전압(VN)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나 이상의 클록 신호를 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따른 주사 구동 제어 신호(CS)는 게이트 제 어 신호(CONT1) 보다 2배의 주파수를 갖는다. 컬럼 구동 제어 신호(CC)는 한 행의 화소(EPX)에 발광 신호(CLS)를 컬럼 구동부(112)로의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH1)와 컬럼 라인(C1~Cq)에 발광 신호(CLS)에 따른 발광 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD)를 포함한다.
컬럼 구동부(112)는 복수의 컬럼 라인(C1~Cq)에 연결되어 있으며, 컬럼 구동 제어 신호(CC) 및 발광 신호(CLS)에 따라, 발광 화소(EPX)가 자신과 대응되는 복수의 액정 액정 화소(PX)의 계조에 대응하여 발광할 수 있도록 제어한다. 구체적으로, 컬럼 구동부(112)는 발광 신호(CLS)에 따라 복수의 발광 데이터 전압의 펄스 폭을 결정하며, 컬럼 구동 제어 신호(CC)에 따라 복수의 컬럼 라인(C1~Cq)에 전달한다. 즉, 컬럼 구동부(112)는 한 발광 화소(EPX)에 대응하는 복수의 액정 액정 화소(PX)에 표시되는 영상에 맞추어 발광 화소(EPX)가 소정의 계조로 발광할 수 있도록 동기 시킨다. 주사 구동부(114)는 복수의 주사 라인(S1~Sp)에 연결되어 있으며, 주사 구동 제어 신호(CS)에 따라 발광 화소(EPX)가 자신과 대응되는 복수의 액정 액정 화소(PX)와 동기되어 발광할 수 있도록 복수의 주사 신호를 전달한다.
표시부(116)는 주사 신호를 전달하는 복수의 주사 라인(S1~Sp)과, 발광 데이터 신호를 전달하는 복수의 컬럼 라인(C1~Cq) 및 복수의 발광 화소(EPX)를 포함한다. 복수의 발광 화소(EPX) 각각은 주사 라인(S1~Sp)과 주사 라인에 교차하는 컬럼 라인(C1~Cq)에 의해 정의되는 영역에 위치한다. 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 발광 화소(EPX) 각각은 전계 방출 어레이(FEA; Field Emission Array, 이하 'FEA'이라 한다)형 전자 방출 소자로 이루어진다. FEA형 전자 방출 소자는 주사 전극과 데이터 전극, 주사 전극과 데이터 전극 중 어느 한 전극에 전기적으로 연결되는 전자 방출부 및 형광층 등을 포함한다. 전자 방출부는 일 함수(work function)가 낮거나 종횡비가 큰 물질, 일례로 탄소계 물질 또는 나노미터(nm) 사이즈 물질로 이루어질 수 있다. FEA형 전자 방출 소자는 주사 전극과 데이터 전극의 전압 차를 이용해 전자 방출부 주위에 전계를 형성하여 이로부터 전자들을 방출시키고, 방출된 전자들로 형광층을 여기시켜 전자빔 방출량에 상응하는 세기의 가시광을 방출시킨다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호(Sync), 구간 검출 신호(ID) 및복수의 주사 라인(S1~Sp)에 공급되는 주사 신호를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 3은 설명의 편의를 위해 복수의 주사 라인(S1~Sp) 중 주사 라인(S1)에 인가되는 주사 신호를 도시한 것이다. 도 3에서 (A)는 액정 표시판 조립체(300)의 응답 특성 곡선을 나타낸 것이다. 여기서, 기간(T1)은 상승 시간이고, 기간(T2)은 유지 시간이며, 기간(T3)은 하강 시간이다. 도 3을 참조하면, 상승 시간(T1)이 끝나고, 유지 시간(T2)이 시작되는 시점(P1)에 동기 신호(Sync)가 발생한다. 동기 신호(Sync)는 하이 레벨을 소정 기간 가지는 펄스를 포함한다. 그러면, 동기 신호(Sync)에 동기되어 주사 라인(S1)에 첫번째 주사 신호가 인가된다. 나머지 주사 라인(S2~Sp)에 인가되는 복수의 첫번째 주사 신호는 주사 라인(S1)에 첫번째 주사 신호가 인가된 시점으로부터 소정의 시간 간격으로 순차적으로 인가된다. 여기서, 복수의 주사 라인(S1~Sp)에 인가되는 복수의 첫번째 주사 신호 간의 시간 간격은 복수의 게이트 라인(G1~Gn)에 인가되는 복수의 게이트 신호 간의 시간 간격과 동일하다. 그리고, 상승 시간(T1)이 끝난 시점부터 유지 시간(T3)이 시작하는 시점까지 구간 검출 신호(ID)가 발생한다. 그러면, 구간 검출 신호(ID) 내에 주사 라인(S1)에 두번째 주사 신호가 인가된다. 마찬가지로, 나머지 주사 라인(S2~Sp)에 인가되는 복수의 두번째 주사 신호도 소정의 시간 간격으로 순차적으로 인가된다. 즉, 본 발명은 액정의 유지 시간(T2) 내에 복수의 주사 라인(S1~Sp)에 주사 신호가 인가되도록 하여 모션 블러 현상을 개선시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 액정의 유지 시간(T2) 내에 복수의 주사 라인(S1~Sp)에 주사 신호가 두 번 인가되도록 하여 플리커 현상을 개선시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 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.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 액정 화소(PX)의 등가 회로도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호(Sync), 구간 검출 신호(ID) 및복수의 주사 라인(S1~Sp)에 공급되는 주사 신호를 설명하기 위해 도시한 도면.

Claims (9)

  1. 복수의 액정 화소를 포함하는 표시 장치에 광원을 제공하는 발광 장치에 있어서,
    복수의 주사 라인, 복수의 컬럼 라인 및 상기 복수의 액정 화소 중 적어도 하나의 화소에 상기 광원을 제공하는 복수의 발광 화소를 포함하며, 상기 복수의 주사 라인 각각은 한 프레임 기간 동안 제1 및 제2 주사 신호가 인가되는 표시부; 및
    상기 표시 장치의 동작 모드별 액정 응답 속도에 따라 상기 제1 및 제2 주사 신호의 인가 시점을 제어하는 동기 신호 및 구간 검출 신호를 생성하는 국부 밝기 제어부를 포함하고,
    상기 제1 주사 신호는 복수의 액정 화소 중 대응하는 복수의 액정 화소의 액정 배열이 유지되기 시작하는 시점에 인가되고, 상기 제2 주사 신호는 상기 대응하는 복수의 액정 화소의 액정 배열이 유지되는 시간 내에 인가되는 발광 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 액정 응답 속도는 상기 표시 장치에 소정의 전압이 인가된 시점부터 상기 표시부의 액정 배열이 유지되기까지 소요되는 시간인 상승 시간과, 상기 액정 배열이 유지되는 시간인 유지 시간 및 상기 표시 장치에 상기 소정의 전압의 인가가 끝난 시점부터 상기 표시 장치의 액정 배열이 초기화되기까지 소요되는 시간인 하강 시간을 포함하는 발광 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 동기 신호는 상기 상승 시간이 끝난 시점에 발생하는 발광 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 구간 검출 신호는 상기 상승 시간이 끝난 시점부터 상기 하강 시간이 시작되는 시점까지 발생하는 발광 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 동기 신호가 발생한 시점에 상기 복수의 주사 라인 각각에 상기 제1 주사 신호를 인가하고, 상기 구간 검출 신호가 발생한 구간 내에 상기 복수의 주사 라인 각각에 상기 제2 주사 신호를 인가하는 제어부를 더 포함하는 발광 장치.
  6. 복수의 액정 화소를 포함하는 표시 장치의 적어도 하나의 액정 화소에 광원을 제공하는 복수의 발광 화소, 복수의 주사 라인 및 복수의 컬럼 라인을 포함하는 발광 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 복수의 주사 라인 각각에 한 프레임 기간 동안 제1 및 제2 주사 신호가 인가되는 단계; 및
    상기 표시 장치의 동작 모드별 액정 응답 속도에 따라 상기 제1 및 제2 주사 신호의 인가 시점을 제어하는 동기 신호 및 구간 검출 신호를 생성하는 단계를 포 함하고,
    상기 복수의 액정 화소 중 대응하는 복수의 액정 화소의 액정 배열이 유지되기 시작하는 시점에 상기 제1 주사 신호를 인가하고, 상기 대응하는 복수의 액정 화소의 액정 배열이 유지되는 시간 내에 상기 제2 주사 신호를 인가하는 발광 장치의 구동 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 액정 응답 속도는 상기 표시 장치에 소정의 전압이 인가된 시점부터 상기 표시부의 액정 배열이 유지되기까지 소요되는 시간인 상승 시간과, 상기 액정 배열이 유지되는 시간인 유지 시간 및 상기 표시 장치에 상기 소정의 전압의 인가가 끝난 시점부터 상기 표시 장치의 액정 배열이 초기화되기까지 소요되는 시간인 하강 시간을 포함하는 발광 장치의 구동 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 상승 시간이 끝난 시점에 상기 동기 신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 발광 장치의 구동 방법.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 상승 시간이 끝난 시점부터 상기 하강 시간이 시작되는 시점까지 상기 구간 검출 신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 발광 장치의 구동 방법.
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