KR20120133810A - Liquid crystal display device and driving method the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 백라이트 광원의 구동 전류를 조절하여 계조 표현력을 높임과 아울러, 플리커(Flicker)를 개선하여 표시 품질을 높일 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.With the development of various portable electronic devices such as mobile communication terminals and notebook computers, there is an increasing demand for a flat panel display device applicable thereto.
평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display Device), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display Device) 등이 개발 되었다.The flat panel display includes a liquid crystal display device, a plasma display panel, a field emission display device, and an organic light emitting diode display device. Was developed.
이러한 평판 표시장치 중에서 액정 표시장치는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 저전력 소비, 경량화, 박형화, 고화질 구현 및 대화면 구현의 장점으로 적용 분야가 확대되고 있다.Among such flat panel display devices, the liquid crystal display device has been expanded in application fields due to development of mass production technology, ease of driving means, low power consumption, light weight, thinness, high definition, and large screen.
액정 표시장치는 화상을 표시하는 액정 패널과, 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛과, 액정 패널 및 백라이트 유닛의 광원을 구동시키기 위한 구동회로부로 구성된다.The liquid crystal display device is composed of a liquid crystal panel for displaying an image, a backlight unit for supplying light to the liquid crystal panel, and a driving circuit portion for driving a light source of the liquid crystal panel and the backlight unit.
백라이트 유닛은 복수의 광원과 복수의 광학 시트로 구성된다. 현재까지 광원으로 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 또는 EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp)가 널리 이용되고 있다.The backlight unit is composed of a plurality of light sources and a plurality of optical sheets. To date, Cold Cathode Fluorescent Lamps (CCFLs) or External Electrode Fluorescent Lamps (EEFLs) are widely used as light sources.
한편, 최근에는 전력 소비가 낮고 장수명의 장점이 있는 LED(Light Emitting Diode)가 광원으로 채택되고 있다.On the other hand, in recent years, LED (Light Emitting Diode) with low power consumption and long life advantages has been adopted as a light source.
백라이트 유닛은 광원의 배치 방식에 따라 광원이 액정 패널의 측면에 배치되는 엣지형과, 광원이 액정 패널의 배면에 배치되는 직하형으로 구분된다.The backlight unit is classified into an edge type in which the light source is disposed on the side of the liquid crystal panel and a direct type in which the light source is disposed on the rear surface of the liquid crystal panel according to the arrangement of the light sources.
도 1은 발광 다이오드를 광원으로 채택한 종래 기술에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1은 직하형 방식의 발광 다이오드 백라이트 유닛을 도시하고 있다.1 is a view schematically showing a backlight unit according to the prior art employing a light emitting diode as a light source. 1 illustrates a direct-light emitting diode backlight unit.
도 1을 참조하면, 백라이트 유닛(40)은 다수의 LED 블록(20) 및 정전류 회로(30)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the
여기서, LED 블록(20)은 복수의 LED(10)가 직렬로 연결된 구조를 가지며, PCB에 실장되어 배치된다. 각각의 LED 블록(20)에는 구동 전압(VDD)이 공급되고, 정전류 회로(30)가 연결되어 하나의 LED 블록(20)에 배치된 복수의 LED(10)가 동일 시간에 발광하게 된다.Here, the
정전류 회로(30)는 다수가 하나의 다채널 구동 IC에 구성된다. 이에 따라, 다채널 구동 IC는, 해당 채널 수만큼의 LED 블록(20)을 구동할 수 있게 된다. 따라서, 종래의 발광 다이오드 백라이트 유닛(40)을 구동하기 위해, 많은 수의 구동 IC가 구비되어야 한다.A plurality of constant
액정 표시장치의 크기가 증가하거나 높은 휘도로 화상을 표현하기 위해서는 광원인 LED(10)의 수량이 증가되어야 한다. 이에 따라, LED 블록(20)의 수도 증가하게 되고, LED(10)의 구동을 위한 구동 IC의 수도 증가하게 된다. 이로 인해, 백라이트 유닛(40)의 복수의 LED(10)를 구동하기 위한 회로 부품의 비용이 상승하게 된다.In order to increase the size of the liquid crystal display or to display an image with high luminance, the quantity of the
한편, 회로 부품 비용을 절감하기 위해, LED 블록(20)의 수는 증가시키지 않고, 각 LED 블록(20)을 구성하는 LED(10)이 개수 증가시킬 수 있다. 그러나, LED 블록(20)을 구성하는 복수의 LED(10)는 전체가 동일한 정전류를 공급받아 한꺼번에 발광하게 된다.Meanwhile, in order to reduce circuit component costs, the number of
따라서, 하나의 LED 블록(20)에 다수의 LED(10)가 포함되고, 동일한 정전류를 공급하여 LED(10)를 발광시키면 액정 패널에 공급되는 광의 휘도를 미세하게 조절할 수 없는 문제점이 있다.Therefore, when a plurality of
백라이트 유닛(40)에서 공급되는 광의 휘도와 액정 패널의 광 투과율에 의해 액정 표시장치에서 표시되는 화상의 계조가 결정되게 된다.The gray level of the image displayed on the liquid crystal display is determined by the luminance of the light supplied from the
따라서, 화상의 계조를 세밀하게 조절하여 화상의 표시품질을 높이기 위해서는 액정 패널의 광 투과율의 세밀한 제어뿐만 아니라, 백라이트 유닛(40)에서 액정 패널에 공급되는 광의 휘도 또한 세밀하게 조절되어야 한다.Therefore, in order to finely adjust the gray level of the image to increase the display quality of the image, not only the fine control of the light transmittance of the liquid crystal panel but also the brightness of the light supplied from the
종래 기술에 따른 구동 IC는 시간 분할 방식으로 정전류 회로(30)를 제어하여 LED 블록(20)에 정전류를 공급한다. 이를 통해, 하나의 LED 블록(20)에 구성된 복수의 LED(10)의 휘도를 제어한다. 이때, 8비트(bit)의 스케일로 계조를 조절하여 LED(10)의 휘도를 제어한다.The driving IC according to the related art supplies the constant current to the
다수의 LED(10)가 하나의 LED 블록(20)에 구성되어 동일한 정전류 회로(30)에 의해 발광되면 액정 패널에 공급되는 광의 휘도를 미세하게 조절할 수 없는 문제점이 있다. 이에 따라, 할로(halo)현상이 심해지고, 액정 패널에서 표시되는 화상의 플리커(flicker)가 증가하는 문제점이 있다.When a plurality of
이러한 문제점을 개선하기 위해서는 하나의 LED 블록(20)을 구성하는 LED(10)의 수를 줄이거나, 정전류 회로(30)의 구동을 더 세밀하게 조절하여 LED(10)의 계조 비트를 증가시켜야 한다.In order to improve such a problem, the number of
그러나, LED(10)의 계조 비트를 증가시키는 경우, 일 예로서 12비트(bit)의 계조로 LED(10)의 휘도를 제어하기 위해서는 12비트로 계조를 제어할 수 있는 구동 IC를 적용하여야 함으로 이에 따라 회로 부품의 비용이 상승하게 되는 문제점이 있다.However, in the case of increasing the gray bit of the
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정 패널에 공급되는 광의 휘도를 미세하게 조절할 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display and a driving method thereof capable of finely adjusting the luminance of light supplied to a liquid crystal panel.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정 표시장치의 할로 현상 및 액정 패널에서 표시되는 화상의 플리커를 개선할 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Disclosure of Invention The present invention has been made in view of the above-described problems, and a technical object of the present invention is to provide a liquid crystal display and a driving method thereof capable of improving the halo phenomenon of the liquid crystal display and the flicker of an image displayed on the liquid crystal panel.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정 패널에 광을 공급하는 LED를 구동시키는 LED 구동 IC의 비용 증가를 최소화 하면서 LED의 계조 비트를 증가시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a liquid crystal display and a driving method thereof capable of increasing the gray bit of the LED while minimizing an increase in the cost of the LED driving IC driving the LED for supplying light to the liquid crystal panel. It is technical problem to do.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, LED의 계조를 미세하기 조절하면서도 회로 부품의 비용 상승을 최소화 시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a liquid crystal display and a driving method thereof capable of minimizing the cost increase of circuit components while finely adjusting the gray level of LEDs.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, or may be obvious to those skilled in the art from the description and the claims.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 액정 패널; 상기 액정 패널에 광을 공급하는 복수의 LED 유닛; 상기 복수의 LED 유닛에 각각 연결되어 스캔 신호가 공급되는 복수의 스캔 라인 및 발광 데이터 전류가 공급되는 복수의 발광 데이터 라인; 타이밍 컨트롤러로부터 공급되는 백라이트 제어 신호 및 발광 데이터 신호를 이용하여 스캔 제어 신호 및 발광 데이터 제어 신호를 생성하는 발광 신호 제어부; 상기 스캔 제어 신호에 기초하여 상기 복수의 스캔 라인에 스캔 신호를 공급하는 스캔 신호 구동부; 및 상기 발광 데이터 제어 신호에 기초하여 발광 데이터 전류를 상기 복수의 발광 데이터 라인에 공급하는 발광 데이터 구동부;를 포함하고, 발광 데이터 구동부는 2비트 내지 8비트의 출력 범위로 가변되는 발광 데이터 전류를 생성하여 상기 복수의 LED 유닛에 공급하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, a liquid crystal display device includes a liquid crystal panel; A plurality of LED units for supplying light to the liquid crystal panel; A plurality of light emitting data lines connected to the plurality of LED units, each of the plurality of scan lines to which a scan signal is supplied and a plurality of light emitting data currents; A light emission signal controller configured to generate a scan control signal and a light emission data control signal using a backlight control signal and a light emission data signal supplied from a timing controller; A scan signal driver configured to supply a scan signal to the plurality of scan lines based on the scan control signal; And a light emitting data driver for supplying a light emitting data current to the plurality of light emitting data lines based on the light emitting data control signal, wherein the light emitting data driver generates a light emitting data current that is variable in an output range of 2 to 8 bits. It characterized in that the supply to the plurality of LED units.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 상기 복수의 LED 유닛에 공급되는 상기 발광 데이터 전류의 크기와, 상기 발광 데이터 전류가 공급되는 시간을 제어하여 상기 액정 패널에 공급되는 광의 휘도를 제어하는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention controls the luminance of light supplied to the liquid crystal panel by controlling the magnitude of the light emitting data current supplied to the plurality of LED units and the time when the light emitting data current is supplied. It features.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 4비트의 가변 범위로 상기 발광 데이터 전류의 크기를 조절하고, 8비트의 가변 범위로 발광 데이터 전류의 공급 시간을 조절하여 총 12비트의 범위로 상기 복수의 LED 유닛의 발광 휘도를 조절하는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention adjusts the size of the light emitting data current to a variable range of 4 bits, and adjusts the supply time of the light emitting data current to a variable range of 8 bits, thereby adjusting the plurality of the light sources to a total of 12 bits. It characterized in that to adjust the light emission luminance of the LED unit.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 발광 데이터 구동부는, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 발광 데이터 신호에 응답하여 가변 전압을 생성하고, 상기 가변 전압을 증폭 및 정류하여 상기 2비트 내지 8비트의 가변 범위를 가지는 발광 데이터 전류를 출력하는 것을 특징으로 한다.The light emission data driver of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention generates a variable voltage in response to a light emission data signal input from the timing controller, and amplifies and rectifies the variable voltage so that the 2 to 8 bit A light emitting data current having a variable range is output.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 액정 패널, 타이밍 컨트롤러, 백라이트 구동부 및 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, 외부로부터 입력된 영상 신호 및 타이밍 신호를 상기 타이밍 컨트롤로가 입력받아 상기 백라이트 유닛을 구성하는 복수의 LED 유닛의 제어를 위한 백라이트 제어 신호 및 복수의 LED 유닛의 발광을 위한 발광 데이터 신호를 생성하는 단계; 상기 백라이트 제어 신호 및 발광 데이터 신호에 기초하여 스캔 제어 신호 및 발광 데이터 제어 신호를 생성하는 단계; 상기 스캔 제어 신호에 기초하여 상기 복수의 LED 유닛에 스캔 신호를 공급하는 단계; 상기 발광 데이터 제어 신호에 기초하여 상기 복수의 LED 유닛에 발광 데이터 전류를 공급하는 단계;를 포함하고, 2비트 내지 8비트의 출력 범위로 가변되는 발광 데이터 전류를 생성하여 상기 복수의 LED 유닛에 공급하는 것을 특징으로 한다.A driving method of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention is a driving method of a liquid crystal display including a liquid crystal panel, a timing controller, a backlight driver, and a backlight unit. Generating a backlight control signal for controlling a plurality of LED units constituting the backlight unit and a light emitting data signal for emitting light of the plurality of LED units received by a furnace; Generating a scan control signal and a light emission data control signal based on the backlight control signal and the light emission data signal; Supplying a scan signal to the plurality of LED units based on the scan control signal; And supplying light emission data currents to the plurality of LED units based on the light emission data control signals, and generating and supplying light emission data currents varying in an output range of 2 to 8 bits. Characterized in that.
실시 예에 따른 본 발명의 액정 표시장치와 이의 구동방법은 액정 패널에 공급되는 광의 휘도를 미세하게 조절하여 액정 패널에서 표시되는 화상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.The liquid crystal display and the driving method thereof according to the embodiment of the present invention can improve the display quality of the image displayed on the liquid crystal panel by finely adjusting the brightness of the light supplied to the liquid crystal panel.
실시 예에 따른 본 발명의 액정 표시장치와 이의 구동방법은 액정 표시장치의 할로 현상 및 액정 패널에서 표시되는 화상의 플리커를 개선할 수 있다.The liquid crystal display and the driving method thereof according to the embodiment of the present invention can improve the halo phenomenon of the liquid crystal display and the flicker of the image displayed on the liquid crystal panel.
실시 예에 따른 본 발명의 액정 표시장치와 이의 구동방법은 액정 패널에 광을 공급하는 LED를 구동시키는 LED 구동 IC의 비용 증가를 최소화 하면서 LED의 계조 비트를 증가시킬 수 있다.The liquid crystal display and the driving method thereof according to an embodiment of the present invention can increase the gray level bits of the LED while minimizing the cost increase of the LED driving IC for driving the LED for supplying light to the liquid crystal panel.
실시 예에 따른 본 발명의 액정 표시장치와 이의 구동방법은 LED의 계조를 미세하기 조절하면서도 회로 부품의 비용 상승을 최소화 시킬 수 있다.The liquid crystal display and the driving method thereof according to the embodiment may minimize the increase in the cost of circuit components while finely adjusting the gray level of the LED.
위에서 언급된 본 발명의 특징 및 효과들 이외에도 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 효과들이 새롭게 파악 될 수도 있을 것이다.Other features and effects of the present invention may be newly understood through the embodiments of the present invention in addition to the features and effects of the present invention mentioned above.
도 1은 발광 다이오드를 광원으로 채택한 종래 기술에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 백라이트 구동부를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 발광 데이터 구동부를 나타내는 도면.
도 5는 도 4에 도시된 발광 데이터 구동부에서 출력되는 가변 정전류를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 발광 다이오드 유닛을 나타내는 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법을 나타내는 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 액정 표시장치의 발광 다이오드 유닛을 나타내는 도면.1 is a schematic view of a backlight unit according to the prior art employing a light emitting diode as a light source;
2 is a diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a backlight driver of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a light emitting data driver of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a variable constant current output from the light emitting data driver shown in FIG. 4. FIG.
6 is a view showing a light emitting diode unit of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 and 8 illustrate a method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
9 and 10 are views illustrating a light emitting diode unit of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 이의 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a driving method of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 입력된 영상 데이터에 따라 영상(화상)을 표시하는 액정 패널(100); 상기 액정 패널(100)에 광을 공급하는 백라이트 유닛(600); 및 상기 액정 패널(100)과 백라이트 유닛의 광원을 구동시키는 구동 회로부를 포함한다.2, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
여기서, 구동 회로부는 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 타이밍 컨트롤러(400) 및 백라이트 구동부(500)를 포함한다.The driving circuit unit includes a
액정 패널(100)은 상호 대향하도록 합착된 하부 기판 및 상부 기판과, 상기 하부 기판과 상부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 하부 기판의 배면에는 하부 편광 필름이 배치되고, 상부 기판의 상면에는 상부 편광 필름이 배치된다.The
상부 기판은 하부 기판의 화소를 경유하여 입사된 광을 색광으로 변환시켜 컬러 영상을 표시하기 위한 컬러 필터를 포함한다.The upper substrate includes a color filter for converting the light incident through the pixels of the lower substrate into color light to display a color image.
하부 기판은 n개의 게이트 라인(G1~Gn)과 m개의 데이터 라인(D1~Dm)을 포함한다. 게이트 라인들과 데이터 라인들이 교차에 의해 화소가 정의되고, 각 화소는 TFT(Thin Film Transistor) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.The lower substrate includes n gate lines G1 to Gn and m data lines D1 to Dm. Pixels are defined by crossing gate lines and data lines, and each pixel includes a thin film transistor (TFT) and a storage capacitor Cst.
TFT는 게이트 라인을 통해 공급되는 스캔 신호에 의해 스위칭 되고, TFT가 온(on)되면 데이터 라인을 통해 공급되는 영상 데이터(데이터 전압)을 화소에 공급한다.The TFT is switched by the scan signal supplied through the gate line, and supplies the image data (data voltage) supplied through the data line to the pixel when the TFT is turned on.
또한, 액정 패널(100)은 화소에 데이터 전압을 인가하는 화소 전극과 공통 전압(Vcom)을 인가하는 공통 전극을 포함한다. 여기서, 화소 전극은 하부 기판에 형성되고, 공통 전극은 하부 기판 또는 상부 기판에 형성될 수 있다.In addition, the
액정 패널(100)은 데이터 전압과 공통 전압의 전계차에 의해 액정의 배열 상태가 변화되고, 액정의 배열을 조절하여 백라이트 유닛(600)에서 입사되는 광의 투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다.The
타이밍 컨트롤러(400)는 입력되는 타이밍 신호(TS)를 이용하여 게이트 드라이버(200)의 제어를 위한 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 드라이버(300)의 제어를 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다.The
또한, 타이밍 컨트롤러(400)는 입력되는 영상 데이터를 프레임 단위의 디지털 영상 데이터로 변환하여 데이터 드라이버(300)에 공급한다.In addition, the
여기서, 상기 타이밍 신호(TS)는 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync), 클럭 신호(CLK)을 포함한다.Here, the timing signal TS includes a data enable signal DE, a horizontal synchronization signal Hsync, a vertical synchronization signal Vsync, and a clock signal CLK.
생성된 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 드라이버(200)에 공급되고, 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 드라이버(300)에 공급된다.The generated gate control signal GCS is supplied to the
상기 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있다.The gate control signal GCS may include a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), a gate output enable (GOE), and the like.
상기 데이터 제어 신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable), 극성 제어 신호(POL: Polarity) 등을 포함할 수 있다.The data control signal DCS includes a source start pulse (SSP), a source sampling clock (SSC), a source output enable (SOE), and a polarity control signal (POL: polarity). And the like.
또한, 타이밍 컨트롤러(400)는 백라이트 제어 신호(BCS: backlight control signal)와 백라이트 유닛(600)을 구성하는 복수의 LED의 발광을 위한 발광 데이터 신호(LDATA)를 생성한다.In addition, the
생성된 백라이트 제어 신호(BCS) 및 발광 데이터 신호(LDATA)는 백라이트 구동부(500)에 공급된다. 이때, 발광 데이터 신호(LDATA)는 LED 유닛 또는 개별 LED에 대응되도록 생성될 수 있다.The generated backlight control signal BCS and the emission data signal LDATA are supplied to the
게이트 드라이버(200)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 기초하여 액정 패널(100)의 화소 각각에 형성된 TFT를 구동(On-Off)시키기 위한 스캔 신호를 생성한다. 생성된 스캔 신호는 복수의 게이트 라인들에 순차적으로 공급된다.The
데이터 드라이버(300)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 영상 데이터(데이터 전압)으로 변환시켜 액정 패널(100)의 각 화소에 공급한다. 이때, 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 기초하여 액정 패널(100)에 데이터 전압의 공급이 이루어지게 된다.The
도 3을 참조하면, 백라이트 유닛(600)은 액정 패널(100)에 광을 조사하기 위한 것으로, 복수의 LED 유닛(610)이 가로 및 세로 방향으로 매트릭스(matrix) 형태로 배치된다.Referring to FIG. 3, the
도 3에서는 광원인 LED가 액정 패널(100)의 배면에 위치하여 액정 패널(100)에 광을 공급하는 직하형 방식의 백라이트 유닛(600)을 도시하고 있다.In FIG. 3, the LED, which is a light source, is positioned on the rear surface of the
여기서, 하나의 LED 유닛(610)은 광을 발생시키는 복수의 LED를 포함하여 구성된다. 복수의 LED 유닛(610)은 복수의 스캔 라인(SL1~LSn)과 복수의 발광 데이터 라인(LDL1~LDLm)에 접속되어 액티브 매트릭스(active matrix) 방식으로 구동될 수 있다.Here, one
백라이트 구동부(500)는 복수의 LED의 구동(온-오프)을 제어하는 것으로, 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급되는 백라이트 제어 신호(BCS: backlight control signal) 및 발광 데이터 신호(LDATA)에 따라 복수의 LED 유닛(610)에 공급되는 구동 전류의 크기 및 구동 전류의 공급 시간을 조절한다. 이를 통해, 복수의 LED의 온-오프 타임(on-off time), 듀티 및 휘도를 제어할 수 있다.The
이를 위해, 백라이트 구동부(500)는 발광 신호 제어부(510), 스캔 신호 구동부(520) 및 발광 데이터 구동부(530)를 포함한다.To this end, the
발광 신호 제어부(510)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 입력된 백라이트 제어 신호(BCS)에 기초하여, 스캔 신호 구동부(520)의 제어를 위한 스캔 제어 신호(SCS)를 생성한다. 생성된 스캔 제어 신호(SCS)를 스캔 신호 구동부(520)에 공급한다.The light
또한, 발광 신호 제어부(510)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 입력된 백라이트 제어 신호(BCS)에 기초하여, 발광 데이터 구동부(530)의 제어를 위한 발광 데이터 제어 신호(LDCS)를 생성한다. 생성된 발광 데이터 제어 신호(LDCS)를 발광 데이터 구동부(530)에 공급한다.In addition, the
또한, 발광 신호 제어부(510)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 입력된 발광 데이터 신호(LDATA)를 발광 데이터 구동부(530)에 공급한다.In addition, the
도 3에서는 발광 신호 제어부(510)가 백라이트 구동부(500)에 구성된 것으로 도시하고, 이에 대하여 설명하였으나 이는 본 발명의 하나의 실시 예를 나타낸 것이다.In FIG. 3, the light
본 발명의 다른 실시 예에서 발광 신호 제어부(510)는 타이밍 컨트롤러(400) 내에 구현될 수도 있고, 액정 표시장치 내에서 독립적인 구성으로 구현될 수도 있다.In another embodiment of the present invention, the
스캔 신호 구동부(520)는 복수의 스캔 라인(SL1 내지 SLn)과 연결되어 복수의 LED 유닛(610)에 스캔 신호를 공급한다. 이를 통해, 스캔 라인(SL)에 대응되는 LED 유닛(610)의 구동을 스위칭 한다.The
발광 데이터 구동부(530)는 다수의 발광 데이터 라인(LDL1 내지 LDLm)과 연결되어 복수의 LED 유닛(610)에 발광 데이터 즉, 구동 전류를 공급한다. 이를 통해, 발광 데이터 라인(LDL)에 대응되는 LED 유닛(610)을 구동시킨다.The light
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 액정 패널에 공급되는 광의 계조 비트 수를 증가시켜 다수의 LED들의 계조를 미세하게 조절할 수 있도록 한다. 이를 위해, 발광 데이터 구동부(530)는 가변 정전류를 생성하여 복수의 LED 유닛(610)에 구성된 LED에 공급한다.Here, the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention increases the number of gray level bits of light supplied to the liquid crystal panel so that the gray level of the plurality of LEDs can be finely adjusted. To this end, the light
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 발광 데이터 구동부를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 발광 데이터 구동부에서 출력되는 가변 정전류를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a light emitting data driver of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing a variable constant current output from the light emitting data driver shown in FIG. 4.
이하 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 데이터 구동부(530)의 구성 및 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a configuration and a driving method of the light emitting
발광 데이터 구동부(530)는 가변 전압 생성부(531), OP앰프(532) 및 트랜지스터(533)를 포함한다.The light
가변 전압 생성부(531)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 입력되는 발광 데이터 제어 신호(LDCS)에 응답하여 가변 전압을 생성한다. 생성된 가변 전압은 OP앰프(532)로 된다.The
여기서, 가변 전은 레퍼런스 전압으로 OP앰프(532)의 포지티브(+) 입력 단자에 공급되고, OP앰프(532)의 네거티브(-) 입력 단자에는 저항을 통과한 VCC 전압이 전달된다. 상기 가변 전압(레퍼런스 전압)과 VCC 전압의 차이에 의해 OP앰프(532)의 출력이 트랜지스터(533)의 게이트에 입력되게 된다. 트랜지스터(533)에 입력된 전압은 정류되어 발광 데이터 전류(I_LDAT)가 출력된다. 이때, 상기 발광 데이터 전류(I_LDAT)는 LED 유닛(610)으로 출력 된다.Here, the variable voltage is supplied to the positive input terminal of the
즉, 발광 데이터 구동부(530)는 수평 라인 단위로 발광 데이터 신호(LDAT)에 대응되는 발광 데이터 전류(I_LDAT)를 생성하고, 생성된 발광 데이터 전류(I_LDAT)를 해당 발광 데이터 라인(LDL)으로 출력하여 각각의 LED 유닛(610)에 공급한다.That is, the light
여기서, 가변 전압 생성부(531)는 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 발광 데이터 신호(LDAT)에 대응하여 가변 전압을 생성한다.Here, the
일 예로서, 가변 전압 생성부(531)는 발광 데이터 신호(LDAT)에 대응하여 2비트 내지 8비트 출력 범위를 가지는 가변 전압을 생성할 수 있다.For example, the
바람직하게, 가변 전압 생성부(531)는 4비트 출력 범위로 가변 전압을 생성할 수 있다. 가변 전압 생성부(531)가 4비트 출력 범위로 가변 전압을 생성하는 경우, 0V~15V 범위 내에서 1V 단위로 가변 전압을 생성하여 OP앰프(532)로 공급할 수 있다.Preferably, the
이를 통해 도 5에 도시된 바와 같이, 발광 데이터 구동부(530)에서 LED 유닛(610)으로 출력되는 발광 데이터 전류(I_LDAT)는 발광 데이터 신호(LDAT)에 기초하여 시간에 따라 가변적으로 변화하는 가변 정전류가 된다.As shown in FIG. 5, the light emission data current I_LDAT output from the light
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 발광 다이오드 유닛을 나타내는 도면이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법을 나타내는 도면이다.6 is a view illustrating a light emitting diode unit of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are views illustrating a method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 백라이트 유닛(600)을 구성하는 복수의 LED 유닛(610)은 스캔 신호 구동부(520)로부터 공급되는 스캔 신호에 따라 스위칭 되고, 발광 데이터 구동부(530)로부터 공급되는 발광 데이터 전류(I_LDAT)를 이용하여 발광하게 된다. 이때, 발광 데이터 전류(I_LDAT)는 발광 데이터 신호(LDAT)에 기초하여 시간에 따라 가변적으로 변화하는 가변 정전류이다.6 to 8, the plurality of
이러한 복수의 LED 유닛(610) 각각은 스위칭 회로(612), 전류 미러 회로(614) 및 LED(616)를 포함한다. LED(616)는 VDD 단자 및 전류 미러 회로(614)와 연결된다.Each of the plurality of
액정 패널(100)의 하부에 배치되는 다수의 LED(616) 각각은, 액정 패널(100)에 형성된 일정 개수의 화소(P)에 대응될 수 있다.Each of the plurality of
예를 들면, 액정 패널(100)은 LED 유닛(610) 각각에 대응되는 화소 블럭으로 나뉘어질 수 있으며, 각 화소블럭에는 다수의 화소(P)가 구성될 수 있다. 따라서, LED 유닛(610) 각각은 하나 이상의 화소 블록에 대응될 수 있다.For example, the
전류 미러 회로(614)는 서로 대칭되며 서로 동일한 특성을 갖는 제1 트랜지스터(Tr1) 및 제2 트랜지스터(Tr2)와, 스토리지 커패시터(C)를 포함한다. 제1 트랜지스터(Tr1)은 스위칭 회로(612)와 연결되고, 제2 트랜지스터(Tr2)은 LED(616)와 연결된다.The
제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터(Tr1, Tr2)로서, N타입(negative type)의 트랜지스터가 사용될 수 있다. 예를 들면, NMOS 트랜지스터가 사용될 수 있다.As the first transistor and the second transistors Tr1 and Tr2, an N type transistor may be used. For example, an NMOS transistor can be used.
제1 트랜지스터(Tr1) 및 제2 트랜지스터(Tr2)의 게이트 단자와 소스 단자 사이에는 스토리지 커패시터(C)가 구비될 수 있다.The storage capacitor C may be provided between the gate terminal and the source terminal of the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2.
이러한, 전류 미러 회로(614)는 스위칭 회로(612)를 통해, 대응되는 발광 데이터 라인(LDL)에 연결되어 가변 정전류인 발광 데이터 전류(I_LDAT)를 공급받을 수 있다.The
상기 스위칭 회로(612)는 적어도 하나의 스위칭 소자를 포함할 수 있다.The
일 예로서, 스위칭 회로(612)는 제1 스위칭 소자(SW1) 및 제2 스위칭 소자(SW2)를 포함하며, 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는 대응되는 스캔 라인(SL)과 발광 데이터 라인(LDL)과 연결된다.As an example, the
제1 트랜지스터(Tr1)의 드레인 단자와 발광 데이터 라인(LDL) 사이에는 제1 스위칭 소자(SW1)가 연결될 수 있다.The first switching device SW1 may be connected between the drain terminal of the first transistor Tr1 and the light emitting data line LDL.
그리고, 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 단자와 드레인 단자 사이에는 제2 스위칭 소자(SW2)가 연결될 수 있다.The second switching element SW2 may be connected between the gate terminal and the drain terminal of the first transistor Tr1.
여기서, 제1 스위칭 소자 및 2 스위칭소자(SW1, SW2)는 스캔 라인(SL)에 공통적으로 연결되어 동일한 스위칭 동작을 하게 된다.Here, the first switching element and the second switching elements SW1 and SW2 are commonly connected to the scan line SL to perform the same switching operation.
제2 트랜지스터(Tr2)의 게이트 단자와 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 단자는 서로 연결되어 있다.The gate terminal of the second transistor Tr2 and the gate terminal of the first transistor Tr1 are connected to each other.
제2 트랜지스터(Tr2)의 드레인 단자는 LED(616)에 연결되어 있다.The drain terminal of the second transistor Tr2 is connected to the
그리고, 제1 트랜지스터(Tr1)의 소스 단자 및 제2 트랜지스터(Tr2)의 소스 단자는 접지될 수 있다.The source terminal of the first transistor Tr1 and the source terminal of the second transistor Tr2 may be grounded.
LED(616)의 제1 단자는 전원 전압(VDD)에 연결되고, 제2 단자는 제2 트랜지스터(Tr2)의 드레인 단자에 연결될 수 있다.The first terminal of the
상술한 구성을 포함하는 발광 데이터 구동부(530) 및 LED 유닛(610)의 동작에 대해 도 4 내지 도 7을 결부하여 설명하기로 한다.Operations of the light emitting
여기서, 전체 LED 유닛(610)의 구동은 동일한 방법에 의해 이루어지므로, 전체 LED 유닛(610) 중에서 하나의 LED 유닛(610)의 동작 방법에 대하여 설명하기로 한다.Here, since the driving of the
스캔 신호 구동부(520)에서 스캔 신호를 생성하여 복수의 스캔 라인(SL1~SLn)에 순차적으로 공급한다.The
어느 하나의 스캔 라인(SL)을 통해 온(on) 레벨의 스캔 신호가 입력되면, 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자(SW1, SW2)가 턴온 된다.When an on level scan signal is input through one of the scan lines SL, the first switching element and the second switching elements SW1 and SW2 are turned on.
제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자(SW1, SW2)가 턴온 되면, 해당 발광 데이터 라인(LDL)에 인가된 발광 데이터 전류(I_LDAT)가 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자(SW1, SW2)를 통과하여 전류 미러 회로(614)의 제 1 트랜지스터(T1)에 입력된다.When the first switching element and the second switching element SW1 and SW2 are turned on, the light emission data current I_LDAT applied to the corresponding light emitting data line LDL turns on the first switching element and the second switching element SW1 and SW2. It passes through and is input to the first transistor T1 of the
여기서, 발광 데이터 전류(I_LDAT)는 발광 데이터 신호(LDAT)에 기초하여 발광 데이터 구동부(530)에 생성된 것으로, 일 예로서 4비트의 가변 범위를 가지는 가변 정전류이다.The light emission data current I_LDAT is generated in the light
이어서, 전류 미러 회로(614)는 제 2 트랜지스터(T2)를 통해 발광 전류(I_LED)를 출력하게 된다.Subsequently, the
전류 미러 회로(614)에서 출력되는 발광 전류(I_LED)는 LED(616)에 인가되고, 이에 따라 LED(616)는 발광하게 된다.The luminous current I_LED output from the
여기서, 전류 미러 회로(614)는, 특성상 입력 전류와 실질적으로 동일한 출력 전류를 출력하게 된다. 이에 따라, 출력 전류인 발광 전류(I_LED)는 실질적으로 입력전류인 발광 데이터 전류(I_LDAT)와 동일하다(I_LED ≒ I_LDAT).Here, the
따라서, 발광 데이터 전류(I_LDAT)의 진폭(크기)을 조절함에 따라, LED(616)의 발광 휘도가 조절된다.Therefore, as the amplitude (magnitude) of the light emission data current I_LDAT is adjusted, the light emission luminance of the
한편, 스캔 신호가 오프(off) 레벨이 되면, 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자(SW1, SW2)는 턴오프 된다. On the other hand, when the scan signal is turned off, the first switching element and the second switching elements SW1 and SW2 are turned off.
이때, 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자(SW1, SW2)가 턴오프 되더라도, 스캔 구간 동안 제 2 트랜지스터(T2)의 게이트 단자에 인가된 전압은 스토리지 커패시터(C)에 저장된다.At this time, even when the first and second switching devices SW1 and SW2 are turned off, the voltage applied to the gate terminal of the second transistor T2 during the scan period is stored in the storage capacitor C. FIG.
이에 따라, 다음 스캔이 수행될 때까지, LED(616)는 입력된 발광 데이터 전류(I_LDAT)에 대응하는 휘도의 빛을 계속해서 발광할 수 있게 된다. 이때, 스토리지 커패시터(C)에 저장된 전류 량에 따라 LED(616)가 발광하는 시간이 결정된다.Accordingly, until the next scan is performed, the
도 8에 도시된 바와 같이, LED(616)의 발광 휘도는 가변 정전류인 발광 데이터 전류(I_LDAT)의 크기와 스위칭 회로(612) 및 전류 미러 회로(614)를 통해 발광 전류(I_LED)가 LED(616)에 공급되는 시간에 의해 결정되게 된다.As shown in FIG. 8, the light emission luminance of the
예로서, 발광 데이터 전류(I_LDAT)를 4비트의 범위로 가변시키고, 발광 전류(I_LED)의 공급을 8비트의 범위로 조절하는 경우 총 12비트의 계조 범위로 LED(616)의 휘도를 조절할 수 있다.For example, when the light emission data current I_LDAT is changed to a range of 4 bits, and the supply of the light emission current I_LED is adjusted to a range of 8 bits, the luminance of the
발광 신호 제어부(510)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 백라이트 제어 신호(BCS)를 인가 받아, 스캔 신호 구동부(520)를 제어하는 스캔 제어 신호(SCS)와, 발광 데이터 구동부(530)를 제어하는 발광 데이터 제어 신호(LDCS)를 생성하게 된다.The
스캔 신호 구동부(520)는 스캔 제어 신호(SCS)에 응답하여, 발광 프레임 마다 다수의 스캔 라인(SL1 내지 SLn)을 순차적으로 스캔(scan)한다. 여기서, 발광 프레임은 다수의 스캔 라인(SL1 내지 SLn)을 스캔 하는 주기에 해당된다.The
이와 같은 발광 프레임은, 액정 패널(100)에서의 영상표시에 동기화될 수 있다. 예를 들면, 발광 프레임을, 영상프레임과 동일하도록 동기화할 수 있다.Such a light emitting frame may be synchronized with an image display in the
발광 데이터 구동부(530)는 발광 데이터 제어 신호(LDCS)에 응답하여 발광 데이터 전류(I_LDAT)를 생성하고, 생성된 데이터 전류(I_LDAT)를 대응되는 발광 데이터 라인(LDL)에 공급하게 된다.The
이때, 발광 데이터 전류(I_LDAT)의 출력은 매 스캔 시 수행될 수 있다. 예를 들면, 매 스캔 시마다, 다수의 발광 데이터 라인(LDL1~LDLm) 각각에는 발광 데이터 전류(I_LDAT)가 동시에 출력된다. 이와 같이 출력된 발광 데이터 전류(I_LDAT)는 선택된 스캔 라인에 연결된 LED 유닛(610)에 입력된다.In this case, the output of the emission data current I_LDAT may be performed at every scan. For example, in every scan, the emission data current I_LDAT is simultaneously output to each of the plurality of emission data lines LDL1 to LDLm. The light emission data current I_LDAT thus output is input to the
LED 유닛(610)을 구성하는 복수의 LED(616)은 입력된 발광 데이터 전류(I_LDAT)에 대응되는 휘도의 빛을 발광하게 된다.The plurality of
다수의 LED(616)를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛(600)은 발광 신호 제어부(510), 스캔 신호 구동부(520) 및 발광 데이터 구동부(530)를 포함하는 백라이트 구동부(500)에 의해 제어되어 액티브 매트릭스 방식으로 구동된다.The
이에 따라, 발광 프레임 단위로 복수의 LED 유닛(610) 각각에 대응되는 발광 데이터 전류(I_LDAT)가 입력되고, 발광 데이터 전류(I_LDAT)에 대응되는 빛이 발광될 수 있게 된다.Accordingly, the light emission data current I_LDAT corresponding to each of the plurality of
이처럼, 복수의 LED 유닛(610)은 대응되는 발광 데이터 전류(I_LDAT)를 입력받아 개별적으로 독립 구동될 수 있게 된다. 복수의 LED 유닛(610)이 개별적으로 구동 가능함에 따라, 액정 패널(100)에서 표시되는 화상의 밝기를 부분적으로 제어할 수 있게 된다.As such, the plurality of
즉, 밝은 화상을 표시하는 화소들(P)에 대응되는 LED(616)들의 발광 휘도를 상대적으로 높이고, 어두운 부분을 표시하는 화소들(P)에 대응되는 LED(616)들의 발광 휘도를 상대적으로 낮추어 최종적으로 표시되는 화상의 명암비를 높일 수 있다.That is, the light emission luminance of the
이와 같은 구동을 위해, 발광 데이터 신호(LDAT)는 영상 데이터 신호(RGB)를 반영하여 생성될 수 있다.For this driving, the light emitting data signal LDAT may be generated by reflecting the image data signal RGB.
예를 들면, LED 유닛(610)에 대응되는 발광 데이터 신호(LDAT)는 대응되는 화소블럭의 영상 데이터 신호들의 대표 값, 예를 들면, 평균값에 대응하는 값을 갖도록 생성될 수 있다.For example, the emission data signal LDAT corresponding to the
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 스캔 신호 구동부(520)는 다수의 출력 단자를 갖는 적어도 하나의 다채널 구동 IC로 구성될 수 있다.Meanwhile, the
예를 들면, 다수의 스캔 라인(SL1 내지 SLn)에 각각 대응하는 n개의 출력단자를 갖는 n-채널 구동 IC를 스캔 신호 구동부(520)로 적용할 수 있다.For example, an n-channel driver IC having n output terminals respectively corresponding to the plurality of scan lines SL1 to SLn may be applied to the
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 데이터 구동부(530)는 다수의 출력단자를 갖는 적어도 하나의 다채널 IC로 구성될 수 있다.In addition, the light emitting
예를 들면, 다수의 발광 데이터 라인(LDL1 내지 LDLm)에 각각 대응하는 m개의 출력단자를 갖는 m-채널 구동 IC를 발광 데이터 구동부(530)로 적용할 수 있다.For example, an m-channel driving IC having m output terminals respectively corresponding to the plurality of light emitting data lines LDL1 to LDLm may be used as the light emitting
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 액정 표시장치의 발광 다이오드 유닛을 나타내는 도면이다.9 and 10 are views illustrating a light emitting diode unit of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시 예들에 따른 액정 표시장치는 LED 유닛의 구성을 제외한 다른 구성은 도 3 내도 도 8을 참조하여 상술한 실 예와 동일하다. 따라서, 상술한 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.In the liquid crystal display according to other exemplary embodiments of the present disclosure, other configurations except for the configuration of the LED unit are the same as those described above with reference to FIG. 3 and FIG. 8. Therefore, detailed description of the same configuration as in the above-described embodiment will be omitted.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시장치에서는 도 9에 도시된 바와 같이 LED 유닛(610)을 구성할 수 있다.Referring to FIG. 9, in the liquid crystal display according to another exemplary embodiment, the
여기서, 제1 트랜지스터(Tr1)의 드레인 단자와 발광 데이터 라인(LDL) 사이에는 제1 스위칭 소자(SW1)가 연결될 수 있다.The first switching device SW1 may be connected between the drain terminal of the first transistor Tr1 and the light emitting data line LDL.
제2 스위칭 소자(SW2)는 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 단자와 제2 트랜지스터(Tr2)의 게이트 단자 사이에 연결될 수 있다.The second switching element SW2 may be connected between the gate terminal of the first transistor Tr1 and the gate terminal of the second transistor Tr2.
스토리지 커패시터(C)의 제1 단자는 접지되고, 제2 단자는 제2 스위칭 소자(SW2)와 제2 트랜지스터(Tr2)의 게이트 단자 사이에 연결될 수 있다.The first terminal of the storage capacitor C may be grounded, and the second terminal may be connected between the second switching element SW2 and the gate terminal of the second transistor Tr2.
한편, 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 단자와 드레인 단자는 직접 연결될 수도 있다. Meanwhile, the gate terminal and the drain terminal of the first transistor Tr1 may be directly connected.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시장치에서는 도 10에 도시된 바와 같이 LED 유닛(610)을 구성할 수 있다.Referring to FIG. 10, in the liquid crystal display according to another exemplary embodiment, the
여기서, 제1 트랜지스터(Tr1)의 드레인 단자와 발광 데이터 라인(LDL) 사이에는 제1 스위칭 소자(SW1)가 연결될 수 있다.The first switching device SW1 may be connected between the drain terminal of the first transistor Tr1 and the light emitting data line LDL.
제2 스위칭 소자(SW2)는 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 단자와 발광 데이터 라인(LDL1, LDL2) 사이에 연결되어 있다.The second switching element SW2 is connected between the gate terminal of the first transistor Tr1 and the light emitting data lines LDL1 and LDL2.
스토리지 커패시터(C)의 제1 단자는 접지되고, 제2 단자는 제1 트랜지스터(Tr1)의 게이트 단자와 제2 트랜지스터(Tr2)의 게이트 단자 사이에 연결될 수 있다.The first terminal of the storage capacitor C may be grounded, and the second terminal may be connected between the gate terminal of the first transistor Tr1 and the gate terminal of the second transistor Tr2.
상술한 설명에서는 LED 유닛(610)의 제1 트랜지스터(Tr1) 및 제2 트랜지스터(Tr2)가 N 타입 트랜지스터인 것으로 도시하고 설명하였지만 이는 본 발명의 하나의 실시 예를 나타낸 것이다.In the above description, the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2 of the
본 발명의 다른 실시 예에서는 제1 트랜지스터(Tr1) 및 제2 트랜지스터(Tr2)가 P 타입 트랜지스터, 예를 들면, PMOS 트랜지스터가 적용될 수도 있다.In another embodiment of the present invention, the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2 may be P-type transistors, for example, PMOS transistors.
상기 스위칭 회로(612) 및 전류 미러 회로(614)는 본 발명의 여러 실시 예들 중에서 일부만을 나타낸 것이다.The
도면에 도시된 것 이외에도 다른 형태의 스위칭 회로 및 전류 미러 회로가 본 발명의 액정 표시장치에 사용될 수 있음은 당 업자에게 있어 자명하다.It is apparent to those skilled in the art that other types of switching circuits and current mirror circuits can be used in the liquid crystal display of the present invention in addition to those shown in the drawings.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 전류 미러 회로를 통해 LED를 안정적으로 구동시킬 수 있으며, 액티브 매트릭스 방식으로 다수의 LED를 개별적으로 구동시킬 수 있다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention can stably drive LEDs through a current mirror circuit and can individually drive a plurality of LEDs in an active matrix manner.
이에 따라, 종래에서 LED를 블록 단위로 한꺼번에 구동함으로써 발생하는 할로 현상을 개선할 수 있다. 또한, LED 단위로 백라이트 휘도를 부분적으로 조절할 수 있게 되므로 명암비가 향상될 수 있다.Accordingly, it is possible to improve the halo phenomenon caused by driving LEDs at once in units of blocks in the related art. In addition, since the brightness of the backlight may be partially adjusted by the LED unit, the contrast ratio may be improved.
또한, LED를 개별적으로 구동될 수 있게 되므로, 일부 LED에 결함이 발생하더라도, 다른 LED의 구동에는 영향을 주지 않는다.In addition, since the LEDs can be driven individually, even if some LEDs fail, the driving of other LEDs is not affected.
실시 예에 따른 본 발명의 액정 표시장치와 이의 구동방법은 발광 데이터 구동부를 통해 가변 정전류인 발광 데이터 전류(I_LDAT)를 생성하고, 생성된 발광 데이터 전류(I_LDAT)를 LED 유닛에 공급하여 액정 패널에 공급되는 광의 휘도를 미세하게 조절할 수 있다. 이를 통해, 액정 패널에서 표시되는 화상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display and a driving method thereof generate a variable constant current emission data current I_LDAT through a light emission data driver, and supply the generated emission data current I_LDAT to an LED unit to provide a liquid crystal panel. It is possible to finely adjust the brightness of the light supplied. Through this, the display quality of the image displayed on the liquid crystal panel can be improved.
실시 예에 따른 본 발명의 액정 표시장치와 이의 구동방법은 복수의 LED를 개별적으로 구동시키고, LED의 발광 휘도를 미세하게 조절함으로써, 액정 패널에서 표시되는 화상의 플리커를 개선할 수 있다.The liquid crystal display and the driving method thereof according to the embodiment of the present invention can improve the flicker of the image displayed on the liquid crystal panel by driving the plurality of LEDs individually and finely adjusting the light emission luminance of the LEDs.
실시 예에 따른 본 발명의 액정 표시장치와 이의 구동방법은 액정 패널에 광을 공급하는 LED를 구동시키는 LED 구동 IC의 비용 증가를 최소화 하면서 LED의 계조 비트를 증가시킬 수 있다.The liquid crystal display and the driving method thereof according to an embodiment of the present invention can increase the gray level bits of the LED while minimizing the cost increase of the LED driving IC for driving the LED for supplying light to the liquid crystal panel.
또한, LED를 구동시키는 스캔 신호 구동부 및 발광 데이터 구동부를 각각 다채널 구동 IC로 구성하여 회로 부품 비용을 절가시킬 수 있다.In addition, the circuit component cost can be reduced by configuring the scan signal driver and the light emitting data driver to drive the LED as multi-channel driver ICs, respectively.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100: 액정 패널 200: 게이트 드라이버
300: 데이터 드라이버 400: 타이밍 컨트롤러
500: 백라이트 구동부 510: 발광 신호 제어부
520: 스캔 신호 구동부 530: 발광 데이터 구동부
531: 가변 전압 생성부 532: OP앰프
533: 트랜지스터 600: 백라이트 유닛
610: LED 유닛 612: 스위칭 회로
614: 전류 미러 회로 616: LED
SL: 스캔 라인 LDL: 발광 데이터 라인
Tr1: 제1 트랜지스터 Tr2: 제2 트랜지스터
SW1: 제1 스위칭 소자 SW2: 제2 스위칭 소자
C: 스토리지 커패시터100: liquid crystal panel 200: gate driver
300: data driver 400: timing controller
500: backlight driver 510: light emission signal controller
520: scan signal driver 530: light emission data driver
531: variable voltage generator 532: OP amplifier
533: transistor 600: backlight unit
610: LED unit 612: switching circuit
614: current mirror circuit 616: LED
SL: Scan Line LDL: Luminescent Data Line
Tr1: first transistor Tr2: second transistor
SW1: first switching element SW2: second switching element
C: storage capacitor
Claims (14)
상기 액정 패널에 광을 공급하는 복수의 LED 유닛;
상기 복수의 LED 유닛에 각각 연결되어 스캔 신호가 공급되는 복수의 스캔 라인 및 발광 데이터 전류가 공급되는 복수의 발광 데이터 라인;
타이밍 컨트롤러로부터 공급되는 백라이트 제어 신호 및 발광 데이터 신호를 이용하여 스캔 제어 신호 및 발광 데이터 제어 신호를 생성하는 발광 신호 제어부;
상기 스캔 제어 신호에 기초하여 상기 복수의 스캔 라인에 스캔 신호를 공급하는 스캔 신호 구동부; 및
상기 발광 데이터 제어 신호에 기초하여 발광 데이터 전류를 상기 복수의 발광 데이터 라인에 공급하는 발광 데이터 구동부;를 포함하고,
발광 데이터 구동부는 2비트 내지 8비트의 출력 범위로 가변되는 발광 데이터 전류를 생성하여 상기 복수의 LED 유닛에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.Liquid crystal panels;
A plurality of LED units for supplying light to the liquid crystal panel;
A plurality of light emitting data lines connected to the plurality of LED units, each of the plurality of scan lines to which a scan signal is supplied and a plurality of light emitting data currents;
A light emission signal controller configured to generate a scan control signal and a light emission data control signal using a backlight control signal and a light emission data signal supplied from a timing controller;
A scan signal driver configured to supply a scan signal to the plurality of scan lines based on the scan control signal; And
And a light emission data driver configured to supply light emission data currents to the plurality of light emission data lines based on the light emission data control signals.
The light emitting data driver generates a light emitting data current that varies in an output range of 2 bits to 8 bits and supplies the light emitting data current to the plurality of LED units.
상기 복수의 LED 유닛에 공급되는 상기 발광 데이터 전류의 크기와, 상기 발광 데이터 전류가 공급되는 시간을 제어하여 상기 액정 패널에 공급되는 광의 휘도를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The method of claim 1,
The luminance of the light supplied to the liquid crystal panel is controlled by controlling the magnitude of the light emitting data current supplied to the plurality of LED units and the time for which the light emitting data current is supplied.
4비트의 가변 범위로 상기 발광 데이터 전류의 크기를 조절하고, 8비트의 가변 범위로 발광 데이터 전류의 공급 시간을 조절하여 총 12비트의 범위로 상기 복수의 LED 유닛의 발광 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The method of claim 1,
Adjusting the size of the light emitting data current in a variable range of 4 bits, and adjusts the emission time of the plurality of LED units in a total of 12 bits by adjusting the supply time of the light emitting data current in a variable range of 8 bits. Liquid crystal display device.
상기 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 발광 데이터 신호에 응답하여 가변 전압을 생성하고,
상기 가변 전압을 증폭 및 정류하여 상기 2비트 내지 8비트의 가변 범위를 가지는 발광 데이터 전류를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The light emitting device of claim 1, wherein the light emission data driver comprises:
Generate a variable voltage in response to a light emission data signal input from the timing controller,
And amplifying and rectifying the variable voltage to output a light emitting data current having a variable range of 2 to 8 bits.
상기 스캔 라인 및 발광 데이터 라인과 연결되는 스위칭 회로;
상기 스위칭 회로와 연결되며 입력된 발광 데이터 전류를 충전한 후 발광 전류로 출력하는 전류 미러 회로; 및
상기 전류 미러 회로에서 출력된 발광 전류를 이용하여 발광하는 LED;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The method of claim 1, wherein the LED unit,
A switching circuit connected to the scan line and the light emitting data line;
A current mirror circuit connected to the switching circuit and configured to charge the input light emitting data current and output the light emitting current; And
And a light emitting diode (LED) which emits light using the light emitting current output from the current mirror circuit.
상기 발광 데이터 전류를 입력 받아 출력하는 제1 트랜지스터와,
상기 발광 데이터 전류를 상기 발광 전류로 충전하는 스토리지 커패시터와,
상기 스토리지 커패시터에 저장된 상기 발광 전류를 상기 LED에 공급하는 제2 트랜지스터를 포함하는 액정표시장치.The method of claim 1, wherein the current mirror circuit,
A first transistor configured to receive and output the light emitting data current;
A storage capacitor charging the light emitting data current to the light emitting current;
And a second transistor configured to supply the light emitting current stored in the storage capacitor to the LED.
상기 스캔신호에 따라 동일 하게 스위칭 하는 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자를 포함하고,
상기 제1 스위칭 소자는 상기 발광 데이터 라인과 상기 제1 트랜지스터의 드레인 단자 사이에 연결되고,
상기 제2 스위칭 소자는 상기 제1 트랜지스터의 드레인 단자와 게이트 단자 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The method of claim 6, wherein the switching circuit,
A first switching element and a second switching element that switch in the same manner according to the scan signal,
The first switching device is connected between the light emitting data line and a drain terminal of the first transistor,
And the second switching element is connected between a drain terminal and a gate terminal of the first transistor.
상기 스캔 신호에 따라 동일하게 스위칭 하는 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자를 포함하고,
상기 제1 스위칭 소자는 상기 발광 데이터 라인과 상기 제1 트랜지스터의 드레인 단자 사이에 연결되고,
상기 제2 스위칭 소자는 상기 제1 트랜지스터의 게이트 단자와
상기 제2 트랜지스터의 게이트 단자 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The method of claim 6, wherein the switching circuit
A first switching element and a second switching element that switch in the same manner according to the scan signal,
The first switching device is connected between the light emitting data line and a drain terminal of the first transistor,
The second switching element is connected to a gate terminal of the first transistor.
And a gate terminal of the second transistor.
상기 스캔 신호 구동부 및 상기 발광 데이터 구동부는 다수의 채널을 갖는 적어도 하나의 구동IC로 구성되고,
상기 스캔 신호 구동부의 채널은 상기 복수의 스캔 라인에 대응되고,
상기 발광 데이터 구동부의 채널은 상기 복수의 발광 데이터 라인에 대응되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The method of claim 1,
The scan signal driver and the light emitting data driver include at least one driving IC having a plurality of channels.
Channels of the scan signal driver correspond to the plurality of scan lines,
And a channel of the light emitting data driver corresponds to the plurality of light emitting data lines.
외부로부터 입력된 영상 신호 및 타이밍 신호를 상기 타이밍 컨트롤로가 입력받아 상기 백라이트 유닛을 구성하는 복수의 LED 유닛의 제어를 위한 백라이트 제어 신호 및 복수의 LED 유닛의 발광을 위한 발광 데이터 신호를 생성하는 단계;
상기 백라이트 제어 신호 및 발광 데이터 신호에 기초하여 스캔 제어 신호 및 발광 데이터 제어 신호를 생성하는 단계;
상기 스캔 제어 신호에 기초하여 상기 복수의 LED 유닛에 스캔 신호를 공급하는 단계;
상기 발광 데이터 제어 신호에 기초하여 상기 복수의 LED 유닛에 발광 데이터 전류를 공급하는 단계;를 포함하고,
2비트 내지 8비트의 출력 범위로 가변되는 발광 데이터 전류를 생성하여 상기 복수의 LED 유닛에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.In the driving method of a liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel, a timing controller, a backlight driver and a backlight unit,
Generating a backlight control signal for controlling a plurality of LED units constituting the backlight unit and a light emission data signal for emitting a plurality of LED units by receiving the image signal and a timing signal input from an external device; ;
Generating a scan control signal and a light emission data control signal based on the backlight control signal and the light emission data signal;
Supplying a scan signal to the plurality of LED units based on the scan control signal;
Supplying light emission data currents to the plurality of LED units based on the light emission data control signals;
A method of driving a liquid crystal display device, characterized in that for generating a light emitting data current that is variable in the output range of 2 to 8 bits to supply to the plurality of LED units.
상기 복수의 LED 유닛에 공급되는 상기 발광 데이터 전류의 크기와, 상기 발광 데이터 전류가 공급되는 시간을 제어하여 상기 액정 패널에 공급되는 광의 휘도를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.11. The method of claim 10,
And controlling the magnitude of the light emitting data current supplied to the plurality of LED units and the time for which the light emitting data current is supplied to control the brightness of light supplied to the liquid crystal panel.
4비트의 가변 범위로 상기 발광 데이터 전류의 크기를 조절하고, 8비트의 가변 범위로 발광 데이터 전류의 공급 시간을 조절하여 총 12비트의 범위로 상기 복수의 LED 유닛의 발광 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.11. The method of claim 10,
Adjusting the size of the light emitting data current in a variable range of 4 bits, and adjusts the emission time of the plurality of LED units in a total of 12 bits by adjusting the supply time of the light emitting data current in a variable range of 8 bits. A method of driving a liquid crystal display device.
상기 복수의 LED 유닛에 발광 데이터 전류를 공급하는 단계에서,
상기 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 발광 데이터 신호에 응답하여 가변 전압을 생성하고,
상기 가변 전압을 증폭 및 정류하여 상기 2비트 내지 8비트의 가변 범위를 가지는 발광 데이터 전류를 상기 복수의 LED 유닛으로 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.11. The method of claim 10,
In the step of supplying a light emission data current to the plurality of LED units,
Generate a variable voltage in response to a light emission data signal input from the timing controller,
And amplifying and rectifying the variable voltage to output a light emitting data current having a variable range of 2 to 8 bits to the plurality of LED units.
스캔 라인 및 발광 데이터 라인과 연결되는 스위칭 회로;
상기 스위칭 회로와 연결되며 입력된 발광 데이터 전류를 충전한 후 발광 전류로 출력하는 전류 미러 회로; 및
상기 전류 미러 회로에서 출력된 발광 전류를 이용하여 발광하는 LED;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.The method of claim 10, wherein the LED unit,
A switching circuit connected to the scan line and the light emitting data line;
A current mirror circuit connected to the switching circuit and configured to charge the input light emitting data current and output the light emitting current; And
And a light emitting diode (LED) which emits light using the light emitting current output from the current mirror circuit.
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