KR20190108216A - 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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남지은
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Abstract

본 발명은 고색 재현에 유리한 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 포함하는 표시 패널; 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛; 표시 패널에 접속된 데이터 드라이버; 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 각각 대응되는 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호를 데이터 드라이버로 공급하는 타이밍 컨트롤러를 포함하며; 외부로부터 제공된 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 타이밍 컨트롤러는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 다른 크기를 갖는 보정 영상 데이터 신호를 현재 프레임의 적색 영상으로서 데이터 드라이버로 공급하며; 외부로부터 제공된 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 녹색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 타이밍 컨트롤러는 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호를 현재 프레임의 녹색 영상으로서 데이터 드라이버로 공급하며; 그리고, 외부로부터 제공된 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 청색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 타이밍 컨트롤러는 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호를 현재 프레임의 청색 영상으로서 데이터 드라이버로 공급한다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 고색 재현에 유리한 표시 장치 및 이의 구동 방법에 대한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(flat panel display, FPD) 중 하나로서 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어진다. 액정 표시 장치는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
본 발명은 고색 재현에 유리한 표시 장치 및 이의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치는, 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛; 상기 표시 패널에 접속된 데이터 드라이버; 상기 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 각각 대응되는 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호를 상기 데이터 드라이버로 공급하는 타이밍 컨트롤러를 포함하며; 외부로부터 제공된 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 다른 크기를 갖는 보정 영상 데이터 신호를 상기 현재 프레임의 적색 영상으로서 상기 데이터 드라이버로 공급하며; 상기 외부로부터 제공된 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 녹색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호를 상기 현재 프레임의 녹색 영상으로서 상기 데이터 드라이버로 공급하며; 그리고, 상기 외부로부터 제공된 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 청색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호를 상기 현재 프레임의 청색 영상으로서 상기 데이터 드라이버로 공급한다.
상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 클 때, 상기 보정 영상 데이터 신호는 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 크다
상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작을 때, 상기 보정 영상 데이터 신호는 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작다.
상기 백라이트 유닛은 상기 광을 출사하는 광원 및 상기 광원이 위치한 바텀 케이스를 포함한다.
상기 광원은, 청색 광을 출사하는 발광 칩; 및 상기 발광 칩 상에 위치한 적색 형광체 및 녹색 형광체를 포함한다.
상기 적색 형광체는 상기 녹색 형광체에 비하여 더 긴 잔광 시간을 갖는다.
상기 적색 형광체는 상기 녹색 형광체에 비하여 더 긴 여기 시간을 갖는 다.
상기 적색 형광체는 K2SiF6:Mn4+를 포함한다.
상기 보정 영상 데이터의 크기는, 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호 간의 크기 차이; 상기 적색 형광체의 잔광 시간; 및 상기 표시 패널의 복수의 표시 영역들 중 상기 적색 화소가 위치한 표시 영역의 위치를 근거로 결정된다.
상기 표시 장치는 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호 간의 크기 차이, 상기 적색 형광체의 잔광 시간 및 상기 적색 화소가 위치한 표시 영역의 위치가 저장된 룩업 테이블을 더 포함한다.
상기 백라이트 유닛은, 상기 광원을 포함한 복수의 광원들; 및 상기 복수의 광원들과 마주보는 복수의 입광면들 및 상기 표시 패널의 복수의 표시 영역들과 마주보는 복수의 출광면들을 갖는 도광판을 더 포함한다.
상기 도광판은 복수의 도광 블록들을 포함하며, 각 도광 블록은 상기 복수의 입광면들 중 어느 하나 및 상기 복수의 출광면들 중 어느 하나를 포함한다.
적어도 하나의 도광 블록은 반원 기둥의 형상을 갖는다.
상기 백라이트 유닛은 상기 광원을 포함한 복수의 광원들을 더 포함하며; 상기 바텀 케이스는 상기 표시 패널의 복수의 표시 영역들을 마주보는 복수의 광원 영역들을 포함하며; 상기 복수의 광원들은 상기 바텀 케이스의 복수의 광원 영역들에 위치한다.
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 보정 영상 데이터 신호를 현재 프레임 또는 그 현재 프레임을 포함한 연속된 복수의 프레임들 동안 상기 데이터 드라이버로 공급한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛; 상기 표시 패널에 접속된 데이터 드라이버; 상기 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 각각 대응되는 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호를 상기 데이터 드라이버로 공급하는 타이밍 컨트롤러를 준비하는 단계; 외부로부터 상기 타이밍 컨트롤러로 제공된 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 다른 크기를 갖는 보정 영상 데이터 신호를 상기 현재 프레임의 적색 영상으로서 상기 데이터 드라이버로 공급하는 단계; 상기 외부로부터 상기 타이밍 컨트롤러로 제공된 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 녹색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 상기 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호를 상기 현재 프레임의 녹색 영상으로서 상기 데이터 드라이버로 공급하는 단계; 및 상기 외부로부터 상기 타이밍 컨트롤러로 제공된 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 청색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 상기 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호를 상기 현재 프레임의 청색 영상으로서 상기 데이터 드라이버로 공급하는 단계를 포함한다.
상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 클 때, 상기 보정 영상 데이터 신호는 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 크며; 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작을 때, 상기 보정 영상 데이터 신호는 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작다.
상기 백라이트 유닛의 광원은, 청색 광을 출사하는 발광 칩; 및 상기 발광 칩 상에 위치한 적색 형광체 및 녹색 형광체를 포함하며; 상기 적색 형광체는 상기 녹색 형광체에 비하여 더 긴 잔광 시간 및 더 긴 여기 시간을 갖는다.
상기 적색 형광체는 K2SiF6:Mn4+를 포함한다.
상기 보정 영상 데이터의 크기는, 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호 간의 크기 차이; 상기 적색 형광체의 잔광 시간; 및 상기 표시 패널의 복수의 표시 영역들 중 상기 적색 화소가 위치한 표시 영역의 위치를 근거로 결정된다.
본 발명에 따른 표시 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명의 표시 장치의 광원은 고색 재현에 유리한 KSF 적색 형광체를 포함하는 바, 이 KSF 적색 형광체의 여기 및 잔광 특성을 보상하기 위해 적색 영상 데이터 신호만을 선택적으로 오버 드라이빙 한다. 이에 따라 KSF 적색 형광체의 장점이 활용됨과 아울러 이에 따른 화질 저하도 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1 도시된 표시 패널의 상세 구성도이다.
도 3은 도 1의 백라이트에 포함된 광원의 단면도이다.
도 4는 도 3의 광원으로부터 발생된 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 스펙트럼 특성 곡선을 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 KSF 적색 형광체의 여기 및 잔광 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 백라이트 및 표시 패널에 대한 사시도이다.
도 7a는 도 6의 표시 패널에 표시된 제 n-1 프레임의 영상을 나타낸 도면이다.
도 7b는 도 7a의 영상에 따른 백라이트의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 도 6의 표시 패널에 표시된 제 n 프레임의 영상을 나타낸 도면이다.
도 8b는 도 8a의 영상에 따른 백라이트의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a는 영상 데이터 신호의 크기가 증가할 때 도 1의 타이밍 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9b는 영상 데이터 신호의 크기가 감소할 때 도 1의 타이밍 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 룩업 테이블과 도 1의 타이밍 컨트롤러를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 6의 도광판을 포함하는 표시 장치의 상세 구성도이다.
도 12는 도 1의 백라이트 및 표시 패널의 다른 실시예에 대한 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 12를 참조로 본 발명에 따른 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1 도시된 표시 패널의 상세 구성도이다.
표시 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 표시 패널(833), 백라이트 유닛(850), 타이밍 컨트롤러(801), 게이트 드라이버(812), 데이터 드라이버(811) 및 직류-직류 변환부(877)를 포함한다. 여기서, 백라이트 유닛(850)은 백라이트(857) 및 백라이트 제어부(858)를 포함한다.
표시 패널(833)은 영상을 표시한다. 이러한 표시 패널(833)은, 도시되지 않았지만, 액정층과, 그리고 이 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 하부 기판과 상부 기판을 포함한다.
하부 기판에 복수의 게이트 라인들(GL1 내지 GLi)과, 이 게이트 라인들(GL1 내지 GLi)과 교차되는 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)과, 그리고 게이트 라인들(GL1 내지 GLi)과 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)에 접속된 박막 트랜지스터(TFT)들이 배치된다.
도시되지 않았지만, 상부 기판에 블랙 매트릭스, 복수의 컬러 필터들 및 공통 전극이 위치한다. 블랙 매트릭스는, 상부 기판 중 화소 영역들에 대응되는 부분들을 제외한 나머지 부분에 위치한다. 컬러 필터들은 화소 영역에 위치한다. 컬러 필터들은 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터로 구분된다.
한편, 전술된 블랙 매트릭스 및 복수의 컬러 필터들은 상부 기판 대신 하부 기판에 위치할 수도 있다.
화소들(R, G, B)은 행렬 형태로 배열된다. 화소들(R, G, B)은 적색 컬러 필터에 대응하여 위치한 적색 화소(R)들, 녹색 컬러 필터에 대응하여 위치한 녹색 화소(G) 및 청색 컬러 필터에 대응하여 위치한 청색 화소(B)를 포함한다. 이때, 수평 방향으로 인접한 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)는 하나의 단위 영상을 표시하기 위한 단위 화소를 이룬다.
제 p 수평 라인(p는 1 내지 i 중 어느 하나)을 따라 배열된 j개의 화소들(이하, 제 p 수평 라인 화소들)은 제 1 내지 제 j 데이터 라인들(DL1 내지 DLj) 각각에 개별적으로 접속된다. 아울러, 이 제 p 수평 라인 화소들은 제 p 게이트 라인에 공통으로 접속된다. 이에 따라, 제 p 수평 라인 화소들은 제 p 게이트 신호를 공통으로 공급받는다. 즉, 동일 수평 라인 상에 배열된 j개의 화소들은 모두 동일한 게이트 신호를 공급받지만, 서로 다른 수평 라인 상에 위치한 화소들은 서로 다른 게이트 신호를 공급받는다. 예를 들어, 제 1 수평 라인(HL1)에 위치한 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)는 모두 제 1 게이트 신호를 공급받는 반면, 제 2 수평 라인(HL2)에 위치한 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)는 제 1 게이트 신호와 다른 출력 타이밍을 갖는 제 2 게이트 신호를 공급받는다.
각 화소(R, G, B)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 박막 트랜지스터(TFT), 액정용량 커패시터(Clc)및 보조용량 커패시터(Cst)를 포함한다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인으로부터의 게이트 신호에 따라 턴-온된다. 턴-온된 박막 트랜지스터(TFT)는 데이터 라인으로부터 제공된 아날로그 영상 데이터 신호를 액정용량 커패시터(CLC)및 보조용량 커패시터(Cst)로 공급한다.
액정용량 커패시터(CLC)는 서로 대향하여 위치한 화소 전극과 공통 전극을 포함한다.
보조용량 커패시터(Cst)는 서로 대향하여 위치한 화소 전극과 대향 전극을 포함한다. 여기서, 대향 전극은 전단 게이트 라인 또는 공통 전압을 전송하는 공통 라인이 될 수 있다.
한편, 화소(R, G, B)를 구성하는 구성 요소들 중 박막 트랜지스터(TFT)는 블랙 매트릭스에 의해 가려진다.
타이밍 컨트롤러(801)는 시스템에 구비된 그래픽 컨트롤러로부터 출력된 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 영상 데이터 신호(DATA) 및 클럭 신호(DCLK)를 공급받는다. 타이밍 컨트롤러(801)와 시스템 사이에 인터페이스 회로(도시되지 않음)가 구비되는 바, 시스템으로부터 출력된 위 신호들은 인터페이스 회로를 통해 타이밍 컨트롤러(801)로 입력된다. 인터페이스 회로는 타이밍 컨트롤러(801)에 내장될 수도 있다.
도시되지 않았지만, 인터페이스 회로는 LVDS(Low Voltage Differential System) 수신부를 포함한다. 인터페이스 회로는 시스템으로부터 출력된 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 영상 데이터 신호(DATA) 및 클럭 신호(DCLK)의 전압 레벨을 낮추는 한편, 이들의 주파수를 높인다.
한편, 인터페이스 회로로부터 타이밍 컨트롤러(801)로 입력되는 신호의 높은 고주파 성분으로 인하여 이들 사이에 전자파장애(Electromagnetic interference)가 발생할 수 있는 바, 이를 방지하기 위해 인터페이스회로와 타이밍 컨트롤러(801) 사이에 EMI필터(도시되지 않음)가 더 구비될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(801)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync) 및 클럭 신호(DCLK)를 이용하여 게이트 드라이버(812)를 제어하기 위한 게이트 제어 신호와 데이터 드라이버(811)를 제어하기 위한 데이터 제어 신호를 발생한다.
게이트 제어 신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 신호(Gate Output Enable) 등을 포함한다.
데이터 제어 신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock), 소스 출력 신호(Source Output Enable), 극성 신호(Polarity Signal) 등을 포함한다.
또한, 타이밍 컨트롤러(801)는 시스템을 통해 입력되는 영상 데이터 신호들(DATA)을 재정렬하고, 그리고 이 재정렬된 영상 데이터 신호들(DATA`)을 데이터 드라이버(811)에 공급한다. 이 영상 데이터 신호들(DATA`)은 후술할 보정 영상 데이터 신호를 포함할 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(801)는 시스템을 통해 입력되는 영상 데이터 신호들(DATA)을 재정렬하고, 그리고 이 재정렬된 영상 데이터 신호들(DATA``)을 백라이트 제어부(858)에 공급한다. 이 영상 데이터 신호들(DATA`)은 후술할 보정 영상 데이터 신호를 포함하지 않는다.
한편, 타이밍 컨트롤러(801)는 시스템에 구비된 전원부로부터 출력된 구동 전원(VCC)에 의해 동작하는 바, 특히 이 구동 전원(VCC)은 타이밍 컨트롤러(801) 내부에 설치된 위상 고정 루프 회로(Phase Lock Loop: PLL)의 전원 전압으로서 사용된다. 위상 고정 루프 회로(PLL)는 타이밍 컨트롤러(801)에 입력되는 클럭 신호(DCLK)를 발진기로부터 발생되는 기준 주파수와 비교한다. 그리고, 그 비교 결과 이들 사이에 오차가 있는 것으로 확인되면, 위상 고정 루프 회로는 그 오차만큼 클럭 신호의 주파수를 조정하여 샘플링 클럭 신호를 발생한다. 이 샘플링 클럭 신호는 영상 데이터 신호들(DATA`)을 샘플링하기 위한 신호이다.
직류-직류 변환부(877)는 시스템을 통해 입력되는 구동 전원(VCC)을 승압 또는 감압하여 표시 패널(833)의 구동에 필요한 전압들을 생성한다. 이를 위해, 직류-직류 변환부(877)는, 예를 들어, 이의 출력 단의 출력 전압을 스위칭하기 위한 출력 스위칭 소자와, 그 출력 스위칭 소자의 제어 단자에 인가되는 제어 신호의 듀티비(duty ratio)나 주파수를 제어하여 출력 전압을 승압하거나 감압시키기 위한 펄스폭 변조기(Pulse Width Modulator: PWM)를 포함할 수 있다. 여기서, 전술된 펄스폭 변조기 대신에 펄스주파수 변조기(Pulse Frequency Modulator: PFM)가 그 직류-직류 변환부(877)에 포함될 수 있다.
펄스폭 변조기는 전술된 제어 신호의 듀티비를 높여 직류-직류 변환부(877)의 출력 전압을 높이거나, 그 제어 신호의 듀티비를 낮추어 직류-직류 변환부(877)의 출력 전압을 낮춘다. 펄스주파수 변조기는 전술된 제어신호의 주파수를 높여 직류-직류 변환부(877)의 출력 전압을 높이거나, 제어신호의 주파수를 낮추어 직류-직류 변환부(877)의 출력 전압을 낮춘다. 직류-직류 변환부(877)의 출력 전압은 6[V] 이상의 기준 전압(VDD), 10단계 미만의 감마 기준 전압(GMA1-10), 2.5 내지 3.3V의 공통 전압, 15[V] 이상의 게이트 고전압(VGH), -4[V] 이하의 게이트 저전압(VGL)을 포함한다.
감마 기준 전압(GMA1-10)은 기준 전압의 분압에 의해 발생된 전압이다. 기준 전압과 감마 기준 전압은 아날로그 감마 전압으로서, 이들은 데이터 구동 집적 회로(D-IC)들에 공급된다. 공통 전압은 데이터 구동 집적 회로(D-IC)를 경유하여 표시 패널(833)의 공통 전극에 공급된다. 게이트 고전압은 박막 트랜지스터(TFT)의 문턱전압 이상으로 설정된 게이트 신호의 하이 논리 전압이고, 그리고 게이트 저전압은 박막 트랜지스터의 오프전압으로 설정된 게이트 신호의 로우 논리 전압으로서, 이들은 게이트 드라이버(812)에 공급된다.
게이트 드라이버(812)는 타이밍 컨트롤러(801)로부터 제공된 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 게이트 신호들을 생성하고, 그 게이트 신호들을 복수의 게이트 라인들(GL1 내지 GLi)에 차례로 공급한다. 게이트 드라이버(812)는, 예를 들어, 게이트 쉬프트 클럭에 따라 게이트 스타트 펄스를 쉬프트 시켜 게이트 신호들을 발생시키는 쉬프트 레지스터로 구성될 수 있다. 쉬프트 레지스터는 복수의 스위칭 소자들로 구성될 수 있다. 이 스위칭 소자들은 표시 패널(833)의 표시부에 위치한 박막 트랜지스터와 동일한 공정으로 하부 기판 상에 형성될 수 있다.
데이터 드라이버(811)는 타이밍 컨트롤러(801)로부터 영상 데이터 신호들(DATA') 및 데이터 제어 신호(DCS)를 공급받는다. 데이터 드라이버(811)는 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 영상 데이터 신호들(DATA')을 샘플링한 후에, 매 수평 기간마다 한 수평 라인에 해당하는 샘플링 영상 데이터 신호들을 래치하고 래치된 영상 데이터 신호들을 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)에 공급한다. 즉, 데이터 드라이버(811)는 타이밍 컨트롤러(801)로부터의 영상 데이터 신호들(DATA')을 직류-직류 변환부(877)로부터 입력되는 감마 기준 전압들(GMA1-10)을 이용하여 아날로그 영상 데이터 신호들로 변환하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)로 공급한다.
백라이트 유닛(850)은 표시 패널(833)에 광을 제공한다. 백라이트 유닛(850)은, 광을 방출하는 백라이트(857)와, 이 백라이트(857)를 제어하는 백라이트 제어부(858)를 포함한다.
백라이트(857)는 적어도 하나의 광원을 포함한다.
백라이트 제어부(858)는 타이밍 컨트롤러(801)로부터의 영상 데이터 신호(DATA``)를 근거로 광원의 휘도를 제어한다. 이 영상 데이터 신호(DATA``)는 한 프레임의 영상 데이터 신호로서, 이 영상 데이터 신호는 후술할 보정 영상 데이터 신호를 포함하지 않는다.
백라이트(857)가 복수의 광원들을 포함할 경우, 백라이트 제어부(858)는 한 프레임의 영상 데이터 신호를 분석하여 표시 패널(833)의 미리 설정된 표시 영역들 중 밝은 표시 영역과 어두운 표시 영역을 검출하고, 밝은 표시 영역에 대응되게 위치한 광원(또는 광원들)의 휘도를 높이고, 어두운 표시 영역에 대응되게 위치한 광원(또는 광원들)의 휘도를 감소시킴으로써 역동적인 영상을 구현할 수 있다.
도 3은 도 1의 백라이트에 포함된 광원의 단면도이다.
광원(300)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 발광 칩(BB), 형광체(388) 및 커버(311)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원은 발광 칩(BB), 형광체(388), 커버(311)를 포함하는 발광 패키지(package)일 수 있다.
발광 칩(BB)은 광을 방출한다. 예를 들어, 발광 칩(BB)은 청색 광을 방출하는 발광 소자를 포함한다. 이 발광 소자는 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)일 수 있다.
형광체(388)는 발광 칩(BB) 상에 위치한다. 형광체(388)는 발광 칩(BB)을 둘러싼다. 형광체(388)는 적색 형광체(Rf) 및 녹색 형광체(Gf)를 포함한다. 적색 형광체(Rf)와 녹색 형광체(Gf)는 형광체(388) 내에 섞인 상태로 존재할 수 있다. 이러한 구성을 갖는 광원(300)은 백색 광을 출사한다.
커버(311)는 형광체(388) 상에 위치한다. 커버(311)는 그 형광체(388)를 둘러싼다. 커버(311)는 넓은 지향각을 가질 수 있도록 반구형 렌즈 형상을 가질 수 있다. 커버(311)는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지 등을 포함할 수 있다.
청색 발광 칩(BB)으로부터 방출된 청색 광은 적색 형광체(Rf)를 통과한 후 적색 광으로 변환되고, 그 청색 발광 칩(BB)으로부터 방출된 청색 광은 녹색 형광체(Gf)를 통과한 후 녹색 광으로 변환된다. 청색 발광 칩(BB)으로부터의 청색 광, 적색 형광체(Rf)로부터의 적색 광 및 녹색 형광체(Gf)로부터의 녹색 광이 혼합되어 백색 광이 생성된다. 즉, 광원(300)은 백색 광을 방출한다.
광원(300)은 구동 전원에 의해 구동되어 광(예를 들어, 백색 광)을 방출한다. 광원(300)은 인쇄 회로 기판(322)에 설치된다.
인쇄 회로 기판(322)의 일면에, 도시되지 않았지만, 적어도 하나의 실장(mounting, 實裝) 영역과 배선 영역이 위치할 수 있다. 광원(300)이 두 개 이상일 경우 각 실장 영역에 광원이 하나씩 설치되고, 그리고 배선 영역에 그 광원들로 구동 전원을 전송하기 위한 복수의 신호 전송 라인들이 설치된다. 전술된 구동 전원은 외부의 전원 공급부(도시되지 않음)에서 생성된 후, 별도의 커넥터(도시되지 않음)를 통해 위의 복수의 신호 전송 라인들로 공급된다. 광원으로부터 발생되는 열이 외부로 잘 전달될 수 있도록, 인쇄 회로 기판(322)은 금속 재질로 이루어질 수 있다.
도 4는 도 3의 광원으로부터 발생된 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 스펙트럼(spectrum) 특성 곡선을 나타낸 도면이다.
도 4의 X축은 파장을 나타내며, 도 4의 Y축은 상대 강도(relative intensity)를 나타낸다.
도 4에는 발광 칩(BB)으로부터 발생된 청색 광의 스펙트럼 특성 곡선(Bs), 녹색 형광체(Gf)의 여기에 의해 발생된 녹색 광(즉, 녹색 여기 광)의 스펙트럼 특성 곡선(Gs) 및 적색 형광체(Rf)의 여기에 의해 발생된 적색 광(즉, 적색 여기 광)의 스펙트럼 특성 곡선(Rs)이 나타나 있다.
적색 형광체(Rf)는, 예를 들어, K2SiF6:Mn4+(이하, KSF)를 포함하는 적색 형광체(Rf)일 수 있다.
이와 같은 KSF를 포함하는 적색 형광체(Rf)(이하, KSF 적색 형광체)로부터 발생된 적색 광은 작은 파장 범위를 갖는다. 따라서, RGs 또는 RGn 등을 포함하는 형광체와 달리, KSF 적색 형광체(Rf)는 작은 파장 범위에 걸쳐 큰 강도를 갖는, 즉 도 4와 같은 뾰족한(sharp) 형상의 스펙트럼 특성을 갖는다. 따라서, 적색 형광체로서 KSF 적색 형광체(Rf)가 사용될 경우, 적색 광의 파장 구간과 녹색 광의 파장 구간이 중첩되는 중첩 파장 구간에서의 광(즉, 적색 광과 녹색 광의 혼색 광)의 양이 최소화될 수 있다. 그러므로, KSF 적색 형광체(Rf)가 사용될 경우 고색 재현(高色再現; wide color gamut)에 유리한 표시 장치가 제조될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 KSF 적색 형광체의 여기 및 잔광 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b의 각 X축은 시간(또는 프레임)을 나타내며, 도 5a 및 도 5b의 각 Y축은 광의 휘도를 나타낸다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 표시 장치의 온 시점(Ton)에 맞춰 구동 전원이 발광 칩(BB)에 입력된다. 그러면, 이 구동 전원에 의해 발광 칩(BB)으로부터 청색 광이 발생된다. 표시 장치의 온 시점(Ton)에 청색 광은 실질적으로 지연 없이 그 청색 광의 목표 휘도(Lb)에 도달한다.
또한, 전술된 표시 장치의 온 시점(Ton)에 녹색 형광체(Gf)로부터 발생된 녹색 광은 그 표시 장치의 온 시점(Ton)에 그 청색 광의 목표 휘도(Lg)에 도달할 수 있다.
한편, KSF 적색 형광체(Rf)는 일반 형광체에 비하여 긴 여기 시간을 갖는다. 예를 들어, KSF 적색 형광체(Rf)는 녹색 형광체(Gf) 비하여 더 긴 여기 시간을 갖는다. 따라서, KSF 적색 형광체(Rf)로부터 발생된 광이 목표 휘도(Lr)에 도달하기까지의 시간은 일반 형광체(예를 들어, 녹색 형광체(Gf))에 비하여 더 길다.
따라서, 표시 장치의 온 시점(Ton)에 KSF 적색 형광체(Rf)로부터 발생된 적색 광은 그 온 시점(Ton)에 이의 목표 휘도(Lr)에 도달하지 못하고, 그 온 시점(Ton)으로부터 얼마 더 지난 후에 그 목표 휘도(Lr)에 도달할 수 있다. 즉, KSF 적색 형광체(Rf)로부터의 적색 광은 표시 장치의 온 시점(Ton)보다 더 늦게 목표 휘도(Lr)에 도달한다.
그러므로, 표시 장치의 온 시점(Ton)에 청색 광 및 녹색 광은 각각 목표 휘도(Lb, Lg)에 도달하는 반면, 적색 광은 목표 휘도(Lr)에 도달하지 못한다. 따라서, 표시 장치의 온 시점(Ton)으로부터 적색 광이 목표 휘도(Lr)로 도달할 때까지의 과도 기간(Tr) 동안, 광원(300)으로부터 백색 광이 아닌 다른 색, 예를 들어, 청록색(cyan)의 광이 발생될 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 표시 장치의 오프 시점(Toff)에 맞춰 구동 전원이 차단된다. 그러면, 이 구동 전원의 차단에 의해 발광 칩(BB)으로부터 청색 광이 발생되지 않는다. 표시 장치의 오프 시점(Toff)에 청색 광은 실질적으로 지연 없이 목표 휘도, 즉 0의 휘도에 도달한다. 다시 말하여, 청색 광은 그 표시 장치의 오프 시점(Toff)에 실질적으로 완전하게 소등된다.
또한, 전술된 표시 장치의 오프 시점(Toff)에 녹색 형광체(Gf)로부터 발생된 녹색 광은 그 오프 시점(Toff)에 그 청색 광의 목표 휘도, 즉 0의 휘도에 도달할 수 있다.
한편, KSF 적색 형광체(Rf)는 일반 형광체에 비하여 더 긴 잔광 시간을 갖는다. 예를 들어, KSF 적색 형광체(Rf)는 녹색 형광체(Gf)에 비하여 더 긴 잔광 시간을 갖는다. 따라서, 표시 장치의 오프 시점(Toff)에 KSF 적색 형광체(Rf)로부터의 적색 광은 0의 휘도에 도달하지 못하고, 그 오프 시점(Toff)으로부터 얼마 더 지난 후에 완전히 0의 휘도에 도달한다. 즉, KSF 적색 형광체(Rf)로부터의 적색 광은 표시 장치의 오프 시점(Toff)보다 더 늦게 소등된다.
그러므로, 표시 장치의 오프 시점(Toff)에 청색 광 및 녹색 광은 각각 소등되는 반면, 적색 광은 아직 소등되지 못하고 점등 상태로 유지된다. 따라서, 표시 장치의 오프 시점(Toff)으로부터 적색 광이 소등될 때까지의 과도 기간(Tf) 동안, 광원(300)으로부터 적색 광만이 발생된다. 따라서, 화면이 꺼졌음에도 불구하고 한 동안 그 화면에 적색 화면이 유지되는 문제점이 발생될 수 있다.
도 6은 도 1의 백라이트 및 표시 패널에 대한 사시도이다.
백라이트(857)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 광원(300)들, 인쇄 회로 기판(322) 및 도광판(301)을 포함할 수 있다.
표시 패널(833)은 복수의 표시 영역들(A1 내지 A8)을 포함한다. 예를 들어, 표시 패널(833)은 표시부 및 이 표시부를 둘러싸는 비표시부를 갖는 바, 이 표시부는 전술된 복수의 표시 영역들(A1 내지 A8)을 포함할 수 있다. 복수의 표시 영역들은 그 표시부 내에 위치한다. 복수의 표시 영역들(A1 내지 A8)은 표시 패널(833)의 일 변을 따라 일렬로 배치된다.
도광판(301)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 광원(300)들과 마주보는 복수의 입광면(311a)들 및 표시 패널(833)의 복수의 표시 영역(A1 내지 A8)들과 마주보는 복수의 출광면(311b)들을 갖는다.
도광판(301)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 도광 블록들(311 내지 318)을 가질 수 있다. 각 도광 블록(311 내지 318)은 표시 패널(833)의 각 표시 영역(A1 내지 A8)에 대응되게 위치한다. 다시 말하여, 각 도광 블록(311 내지 318)은 각 표시 영역(A1 내지 A8)을 마주보게 위치한다. 예를 들어, 도 6에는 여덟 개의 도광 블록들(311 내지 318; 즉, 제 1 내지 제 8 도광 블록들)과 여덟 개의 표시 영역들(A1 내지 A8; 즉, 제 1 내지 제 8 표시 영역들)이 도시되어 있는 바, 제 k 도광 블록은 제 k 표시 영역을 마주본다.
각 도광 블록(311 내지 318)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 반원기둥의 형상을 가질 수 있다. 이때 각 도광 블록(311 내지 318)의 볼록한 부분이 표시 패널(833)을 마주본다. 한편, 도시되지 않았지만, 각 도광 블록(311 내지 318)은 타원형의 단면을 갖는 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)의 형상을 가질 수도 있다.
복수의 광원(300)들은 도광판(301)의 입광면(311a) 상에 위치한다. 이 복수의 광원(300)들은 도광판(301)의 입광면(311a)을 마주본다. 이 입광면(311a)은 전술된 각 도광 블록(311 내지 318)의 일면에 해당한다. 각 도광 블록(311 내지 318)의 일면은 각 광원(300)을 마주보는 면을 의미한다. 예를 들어, 도 6에는 여덟 개의 도광 블록들(311 내지 318; 즉, 제 1 내지 제 8 도광 블록들)과 여덟 개의 광원들(300; 즉, 제 1 내지 제 8 광원들)이 도시되어 있는 바, 제 k 광원은 제 k 도광 블록의 입광면을 마주본다.
도 6에는 하나의 도광 블록 당 하나의 광원이 배치되어 있는 바, 이와 달리 하나의 도광 블록 당 복수의 광원들이 배치될 수 있다. 즉, 적어도 2개 이상의 광원들이 하나의 도광 블록의 입광면을 마주볼 수 있다.
서로 다른 도광 블록들을 마주보는 광원들은 서로 다른 전원 라인들에 연결된다. 예를 들어, 제 1 도광 블록(311)의 입광면(311a)을 마주보는 광원(이하, 제 1 광원)과 제 2 도광 블록(312)의 입광면을 마주보는 광원(이하, 제 2 광원)은 서로 다른 전원 라인들에 연결된다. 다시 말하여, 제 1 광원은 제 1 전원 라인에 연결되고, 제 2 광원은 제 2 전원 라인에 연결될 수 있다.
한편, 하나의 도광 블록의 입광면을 마주보는 광원의 수가 두 개 이상이 때, 그 하나의 도광 블록의 입광면을 마주보는 복수의 광원들은 동일한 전원 라인에 공통으로 연결된다.
이와 같이 서로 다른 도광 블록들을 마주보는 광원들이 서로 다른 전원 라인에 연결되므로, 서로 다른 도광 블록들을 마주보는 광원들은 그 전원 라인들을 통해 서로 다른 크기의 구동 전원을 공급받을 수 있다. 따라서, 서로 다른 도광 블록들을 마주보는 광원들은 서로 다른 휘도의 광을 방출할 수 있다. 이에 따라, 도광 블록별로 광의 휘도가 제어될 수 있는 로컬 디밍(local dimming) 구동이 가능하다.
도 7a는 도 6의 표시 패널에 표시된 제 n-1 프레임(Fn-1)의 영상을 나타낸 도면이고, 도 7b는 도 7a의 영상에 따른 백라이트의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, n은 1보다 더 큰 자연수이다.
도 7b의 X축은 표시 영역의 위치를 나타내며, 도 7b의 Y축은 백라이트에 구비된 광원들의 휘도를 나타낸다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 표시 패널(833)의 제 5 표시 영역(A5)에는 어두운 밤 하늘을 배경으로 한 달의 영상이 표시된다. 한편, 그 제 5 표시 영역(A5)을 제외한 나머지 표시 영역들, 즉 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 6, 제 7 및 제 8 표시 영역(A1, A2, A3, A4, A6, A7)에는 어두운 밤 배경만이 영상으로서 표시된다. 이에 따라, 도 7a의 제 1 내지 제 8 표시 영역들(A1 내지 A8) 중 제 5 표시 영역(A5)의 영상이 가장 높은 휘도를 갖는다. 한편, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 6, 제 7 및 제 8 표시 영역(A1, A2, A3, A4, A6, A7, A8)의 각 영상은 제 5 표시 영역(A5)의 영상보다 더 낮은 휘도를 갖는다. 한편, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 6, 제 7 및 제 8 표시 영역(A1, A2, A3, A4, A6, A7, A8)의 각 영상은 동일한 휘도를 갖는다.
도 7a와 같은 영상의 명암비(contrast ratio) 향상을 위해, 도 7b에 도시된 바와 같이, 제 5 표시 영역(A5)에 대응되게 위치한 제 5 도광 블록(315)은 다른 도광 블록들(311, 312, 313, 314, 316, 317, 318)보다 더 높은 휘도의 광을 방출하는 바, 이를 위해 그 제 5 도광 블록(315)의 입광면을 마주보는 제 5 광원이 다른 광원들보다 더 높은 휘도의 광을 출사한다. 이에 따라, 도 7b에 도시된 바와 같이, 제 5 표시 영역(A5)에 제공된 광은 다른 표시 영역들(A1, A2, A3, A4, A6, A7, A8)에 제공된 광보다 더 높은 휘도를 갖는다.
도 8a는 도 6의 표시 패널에 표시된 제 n 프레임(Fn)의 영상을 나타낸 도면이고, 도 8b는 도 8a의 영상에 따른 백라이트의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8b의 X축은 표시 영역의 위치를 나타내며, 도 8b의 Y축은 백라이트에 구비된 광원들의 휘도를 나타낸다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 표시 패널(833)의 제 1 내지 제 8 표시 영역(A1 내지 A8)에는 한 낮의 밝은 하늘의 영상이 표시된다. 도 8a에서의 제 1 내지 제 8 표시 영역(A1 내지 A8)의 각 영상은 모두 동일한 휘도를 갖는다.
도 8a의 영상은 도 7a의 영상 바로 이후 표시된다.
표시 패널(833)의 영상이 도 7a의 영상에서 도 8a의 영상으로 전환됨에 따라, 백라이트(857)는 그 전환된 영상에 맞춰 동작한다. 예를 들어, 도 8b에 도시된 바와 같이, 제 5 표시 영역(A5)에 대응되게 위치한 광원의 휘도는 감소한다. 반면, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 6, 제 7 및 제 8 표시 영역(A1, A2, A3, A4, A6, A7, A8)에 대응되게 위치한 광원들의 휘도는 증가한다. 도 8b에서의 화살표는 휘도의 증가 또는 감소를 의미한다. 예를 들어, 제 5 표시 영역(A5)의 화살표는 그 제 5 표시 영역(A5)에서의 휘도가 그 화살표 방향을 따라 감소함을 의미하며, 그리고 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 6, 제 7 및 제 8 표시 영역(A1, A2, A3, A4, A6, A7, A8)의 화살표는 그 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 6, 제 7 및 제 8 표시 영역(A1, A2, A3, A4, A6, A7, A8)에서의 휘도가 그 화살표 방향을 따라 증가함을 의미한다.
이때, 전술된 KSF 적색 형광체(Rf)의 긴 여기 시간 특성으로 인해, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 6, 제 7 및 제 8 영역(A1, A2, A3, A4, A6, A7, A8)에 제공된 광은 전술된 과도 기간(Tr) 동안, 예를 들어, 청록색(cyan)의 색상을 가질 수 있다. 또한, 전술된 KSF 적색 형광체(Rf)의 긴 잔광 시간 특성으로 인해, 제 5 영역(A5)에 제공된 광은 전술된 과도 기간(Tf) 동안, 예를 들어, 적색의 색상을 가질 수 있다.
도 9a는 영상 데이터 신호의 크기가 증가할 때 도 1의 타이밍 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a의 각 X축은 프레임(또는 시간)을 나타내며, 도 9a의 Y축은 영상 데이터 신호의 크기(즉, 영상 데이터 신호의 계조)를 나타낸다.
타이밍 컨트롤러(801)는 외부(예를 들어, 시스템)으로부터 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호를 공급받는다. 적색 영상 데이터 신호는 적색 화소(R)에 대응되는 신호이고, 녹색 영상 데이터 신호는 녹색 화소(G)에 대응되는 신호이고, 그리고 청색 영상 데이터 신호는 청색 화소(B)에 대응되는 신호이다. 다시 말하여, 적색 영상 데이터 신호는 적색 화소(R)에 공급되며, 녹색 영상 데이터 신호는 녹색 화소(G)에 공급되며, 그리고 청색 영상 데이터 신호는 청색 화소(B)에 공급된다.
타이밍 컨트롤러(801)로부터 출력된 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호는 각각 디지털 신호로서, 이 타이밍 컨트롤러(801)로부터의 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호는 데이터 드라이버(811)로 공급된다. 데이터 드라이버(811)는 이 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호를 전술된 감마 전압들을 이용하여 아날로그 신호로 변환하고, 이 아날로그 신호로 변화된 적색, 녹색 및 청색 영상 데이터 신호들을 각각 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)에 공급한다. 즉, 아날로그로 변환된 신호들 중 적색 영상 데이터 신호는 적색 화소(R)로 공급되며, 녹색 영상 데이터 신호는 녹색 화소(G)로 공급되며, 그리고 청색 영상 데이터 신호는 청색 화소(B)로 공급된다. 데이터 드라이버(811)로부터 출력된 아날로그 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호는 해당 데이터 라인을 통해 해당 화소로 공급된다.
타이밍 컨트롤러(801)는 한 프레임의 영상 데이터 신호들(예를 들어, DATA`)을 데이터 드라이버(811)로 공급하는 바, 이 한 프레임의 영상 데이터 신호들(DATA`)은 전술된 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(801)는 현재 프레임의 영상 데이터 신호를 데이터 드라이버(811)에 공급하기에 앞서 이 현재 프레임의 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 영상 데이터 신호를 비교한다. 예를 들어, 타이밍 컨트롤러(801)는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호를 비교하여, 이 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 동일한지의 여부를 판단한다. 그 판단 결과 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 다른 것으로 확인되면, 타이밍 컨트롤러(801)는 그 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호 대신 미리 설정된 보정 영상 데이터 신호를 데이터 드라이버(811)로 공급한다. 다시 말하여, 타이밍 컨트롤러(801)는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 아닌 보정 영상 데이터 신호를 그 현재 프레임의 적색 영상으로서 출력하여 데이터 드라이버(811)로 공급한다.
보정 영상 데이터 신호는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 다른 크기(예를 들어, 계조)를 갖는 신호이다. 예를 들어, 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 큰 값을 가질 때, 보정 영상 데이터 신호는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 큰 값을 갖는다. 다시 말하여, 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 큰 값을 가질 때, 타이밍 컨트롤러는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 큰 값을 갖는 보정 영상 데이터 신호를 현재 프레임의 적색 영상으로서 선택한다.
예를 들어, 도 9a에 도시된 바와 같이, 제 n 프레임(Fn)의 적색 영상 데이터 신호(Rn; 점선으로 표시)가 제 n-1 프레임(Fn-1)의 적색 영상 데이터 신호(Rn-1)보다 더 큰 값을 가질 경우, 타이밍 컨트롤러(801)는 제 n 프레임(Fn)의 적색 영상 데이터 신호(Rn)가 아닌 이보다 더 큰 값을 갖는 보정 영상 데이터 신호(Cd)를 제 n 프레임(Fn)의 적색 영상으로서 선택하고, 그 선택된 보정 영상 데이터 신호(Cd)를 데이터 드라이버(811)로 공급한다. 다시 말하여, 도 9a에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(801)는 제 n 프레임(Fn)의 적색 영상 데이터 신호(Rn) 대신 보정 영상 데이터 신호(Cd)를 그 제 n 프레임(Fn)의 적색 영상으로서 출력한다.
한편, 보정 영상 데이터 신호(Cd)의 출력 이후, 타이밍 컨트롤러(801)는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호 또는 이와 동일한 값을 갖는 적색 영상 데이터 신호를 다음 프레임의 적색 영상으로서 선택하고, 그 선택된 적색 영상 데이터 신호를 데이터 드라이버(811)로 공급할 수 있다. 예를 들어, 도 9a에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(801)로부터 제공된 제 n+1 프레임(Fn+1)의 적색 영상 데이터 신호(Rn+1)는 제 n 프레임(Fn)의 적색 영상 데이터 신호(Rn)와 동일한 값을 가질 수 있다.
다른 실시예로서, 다음 프레임의 적색 영상으로서 전술된 보정 영상 데이터가 선택될 수 있다. 다시 말하여, 보정 영상 데이터 신호(Cd)가 현재 프레임을 포함한 연속된 복수의 프레임들 동안 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 9a의 제 n+1 프레임(Fn+1)의 적색 영상 데이터 신호(Rn+1)가 보정 영상 데이터 신호(Cd)와 동일한 값을 가질 수도 있다.
한편, 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 녹색 영상 데이터 신호가 다를 경우, 타이밍 컨트롤러(801)는 그 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호를 현재 프레임의 녹색 영상으로서 선택하고, 그 선택된 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호를 데이터 드라이버(811)로 공급한다. 예를 들어, 도 9a에 도시된 바와 같이, 제 n 프레임(Fn)의 녹색 영상 데이터 신호(Gn)가 이전 프레임(Fn-1)의 녹색 영상 데이터 신호(Gn-1)보다 더 큰 값을 가질 경우, 타이밍 컨트롤러(801)는 그 제 n 프레임(Fn)의 녹색 영상 데이터 신호(Gn)를 현재 프레임의 녹색 영상으로서 선택하고, 그 선택된 제 n 프레임(Fn)의 녹색 영상 데이터 신호(Gn)를 데이터 드라이버(811)로 공급한다.
즉, 타이밍 컨트롤러(801)는, 프레임에 따른 녹색 영상 데이터 신호의 크기 변화에 관계없이, 그 현재 프레임의 녹색 데이터 신호를 그 현재 프레임의 녹색 영상으로서 선택한다.
또한, 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 청색 영상 데이터 신호가 다를 경우, 타이밍 컨트롤러는 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호를 현재 프레임의 청색 영상으로서 선택하고, 그 선택된 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호를 데이터 드라이버로 공급한다. 예를 들어, 도 9a에 도시된 바와 같이, 제 n 프레임(Fn)의 청색 영상 데이터 신호(Bn)가 이전 프레임(Fn-1)의 청색 영상 데이터 신호(Bn-1)보다 더 큰 값을 가질 경우, 타이밍 컨트롤러(801)는 그 제 n 프레임(Fn)의 청색 영상 데이터 신호(Bn)를 현재 프레임의 청색 영상으로서 선택하고, 그 선택된 제 n 프레임(Fn+1)의 청색 영상 데이터 신호(Bn)를 데이터 드라이버(811)로 공급한다.
즉, 타이밍 컨트롤러(801)는, 프레임에 따른 청색 영상 데이터 신호의 크기 변화에 관계없이, 그 현재 프레임의 청색 데이터 신호를 그 현재 프레임의 청색 영상으로서 선택한다.
이와 같이 타이밍 컨트롤러(801)는 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호 중 적색 영상 데이터 신호만을 선택적으로 오버 드라이빙(over driving)한다. 이에 따라, 이러한 오버 드라이빙된 적색 영상 데이터 신호를 공급받는 적색 화소(R)는 현재 프레임의 계조에 비하여 더 많의 양의 광을 투과시킬 수 있다.
예를 들어, 적색 화소(R)에 공급되는 적색 영상 데이터 신호의 계조 레벨이 제 1 계조 레벨에서 제 2 계조 레벨로 증가할 때, 현재 프레임에서의 적색 화소(R)의 광투과도는 그 제 2 계조 레벨에 해당하는 광투과도보다 더 높아진다.
이에 따라, 그 현재 프레임에 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)가 모두 동일한 계조의 영상을 표시한다고 할 때, 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)에 비하여 적색 화소(R)를 통과하는 광의 양이 상대적으로 증가한다. 즉, 그 현재 프레임 중에 적색 화소(R)를 통과하는 광, 녹색 화소(G)를 통과하는 광 및 청색 화소(B)를 통과하는 광 중 적색 화소(R)를 통과하는 광이 상대적으로 더 많다. 따라서, 적색 화소(R)의 적색 컬러 필터를 통과하여 발생된 적색 광은 녹색 화소(G)의 녹색 컬러 필터로부터의 녹색 광 및 청색 화소(B)의 청색 컬러 필터로부터의 청색 광보다 더 많다.
이와 같이 선택적인 오버 드라이빙 구동에 의해 적색 화소(R)의 광투과도가 녹색 및 청색 화소들(G, B)의 광투과도보다 더 증가함에 따라, KSF 적색 형광(Rf)의 긴 여기 시간에 따른 적색 광량의 손실이 보상될 수 있다. 이를 보다 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
즉, 적색 화소(R)에 공급되는 적색 영상 데이터 신호의 계조 레벨이 제 1 계조 레벨에서 제 2 계조 레벨로 증가할 때, KSF 적색 형광체(Rf)의 긴 여기 시간으로 인해 그 현재 프레임 동안 광원(300)으로부터 발생된 적색 광의 양은 그 광원(300)의 녹색 광 및 청색 광에 비하여 상대적으로 적다.
한편, 그 현재 프레임 동안, 광원(300)으로부터 발생된 광 중 상대적으로 적은 양의 적색 광은 상대적으로 높은 투과도를 갖는 적색 화소(R)의 적색 컬러 필터를 통해 증가할 수 있다. 결국, 그 현재 프레임 동안, 적색 화소(R)를 통과한 적색 광은 녹색 화소(G)를 통과한 녹색 광 및 청색 화소(B)를 통과한 청색 광과 실질적으로 동일한 양을 가질 수 있다. 다시 말하여, 현재 프레임 동안, 적색 광이 원래 의도한 목표 휘도값에 도달할 수 있다. 그러므로, 그 현재 프레임 동안 정상적으로 영상이 표시될 수 있다.
도 9b는 영상 데이터 신호의 크기가 감소할 때 도 1의 타이밍 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9b의 X축은 프레임(또는 시간)을 나타내며, 도 9b의 Y축은 영상 데이터 신호의 크기(즉, 영상 데이터 신호의 계조)를 나타낸다.
전술된 바와 같이, 보정 영상 데이터 신호(Cd)는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 다른 크기(예를 들어, 계조)를 갖는 신호이다. 예를 들어, 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작은 값을 가질 때, 보정 영상 데이터 신호(Cd)는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작은 값을 갖는다. 다시 말하여, 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작은 값을 가질 때, 타이밍 컨트롤러(801)는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작은 값을 갖는 보정 영상 데이터 신호(Cd)를 현재 프레임의 적색 영상으로서 선택한다.
예를 들어, 도 9b에 도시된 바와 같이, 제 n 프레임(Fn)의 적색 영상 데이터 신호(Rn)(점선으로 표시)가 제 n-1 프레임(Fn-1)의 적색 영상 데이터 신호(Rn-1)보다 더 작은 값을 가질 경우, 타이밍 컨트롤러(801)는 제 n 프레임(Fn)의 적색 영상 데이터 신호(Rn)가 아닌 이보다 더 작은 값을 갖는 보정 영상 데이터 신호(Cd)를 제 n 프레임(Fn)의 적색 영상으로서 선택하고, 그 선택된 보정 영상 데이터 신호(Cd)를 데이터 드라이버(811)로 공급한다. 다시 말하여, 도 9b에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(811)는 제 n 프레임(Fn)의 적색 영상 데이터 신호(Rn) 대신 보정 영상 데이터 신호(Cd)를 그 제 n 프레임(Fn)의 적색 영상으로서 출력한다.
한편, 보정 영상 데이터 신호(Cd)의 출력 이후, 타이밍 컨트롤러(801)는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호 또는 이와 동일한 값을 갖는 적색 영상 데이터 신호를 다음 프레임의 적색 영상으로서 선택하고, 그 선택된 적색 영상 데이터 신호를 데이터 드라이버(811)로 공급할 수 있다. 예를 들어, 도 9b에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(801)로부터 제공된 제 n+1 프레임(Fn+1)의 적색 영상 데이터 신호(Rn+1)는 제 n 프레임(Fn)의 적색 영상 데이터 신호(Rn)와 동일한 값을 가질 수 있다.
다른 실시예로서, 다음 프레임의 적색 영상으로서 전술된 보정 영상 데이터 신호(Cd)가 선택될 수 있다. 다시 말하여, 보정 영상 데이터 신호(Cd)가 현재 프레임을 포함한 연속된 복수의 프레임들 동안 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 9b의 제 n+1 프레임(Fn+1)의 적색 영상 데이터 신호(Rn+1)가 보정 영상 데이터 신호(Cd)와 동일한 값을 가질 수도 있다.
이와 같이 타이밍 컨트롤러(801)는 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호 중 적색 영상 데이터 신호만을 선택적으로 오버 드라이빙(over driving)한다. 이에 따라, 이러한 오버 드라이빙된 적색 영상 데이터 신호를 공급받는 적색 화소는 현재 프레임의 계조에 비하여 더 적은 양의 광을 투과시킬 수 있다.
예를 들어, 적색 화소(R)에 공급되는 적색 영상 데이터 신호의 계조 레벨이 제 2 계조 레벨에서 제 1 계조 레벨로 감소할 때, 현재 프레임에서의 적색 화소(R)의 광투과도는 그 제 1 계조 레벨에 해당하는 광투과도보다 더 낮아진다.
이에 따라, 그 현재 프레임에 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)가 모두 동일한 계조의 영상을 표시한다고 할 때, 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)에 비하여 적색 화소(R)를 통과하는 광의 양이 상대적으로 감소한다. 즉, 그 현재 프레임 중에 적색 화소(R)를 통과하는 광, 녹색 화소(G)를 통과하는 광 및 청색 화소(B)를 통과하는 광 중 적색 화소(R)를 통과하는 광이 상대적으로 더 적다. 따라서, 적색 화소(R)의 적색 컬러 필터를 통과하여 발생된 적색 광은 녹색 화소(G)의 녹색 컬러 필터로부터의 녹색 광 및 청색 화소(B)의 청색 컬러 필터로부터의 청색 광보다 더 적다.
이와 같이 선택적인 오버 드라이빙 구동에 의해 적색 화소(R)의 광투과도가 녹색 및 청색 화소들(G, B)의 광투과도보다 더 감소함에 따라, KSF 적색 형광(Rf)의 긴 잔광 시간에 따른 적색 광량의 초과가 보상될 수 있다. 이를 보다 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
즉, 적색 화소(R)에 공급되는 적색 영상 데이터 신호의 계조 레벨이 제 2 계조 레벨에서 제 1 계조 레벨로 감소할 때, KSF 적색 형광체(Rf)의 긴 잔광 시간으로 인해 그 현재 프레임 동안 광원으로부터 발생된 적색 광의 양은 그 광원의 녹색 광 및 청색 광에 비하여 상대적으로 많다.
한편, 그 현재 프레임 동안, 광원(300)으로부터 발생된 광 중 상대적으로 많은 양의 적색 광은 상대적으로 낮은 투과도를 갖는 적색 화소(R)의 적색 컬러 필터를 통해 감소할 수 있다. 결국, 그 현재 프레임 동안, 적색 화소(R)를 통과한 적색 광은 녹색 화소(G)를 통과한 녹색 광 및 청색 화소(B)를 통과한 청색 광과 실질적으로 동일한 양을 가질 수 있다. 다시 말하여, 현재 프레임 동안, 적색 광이 원래 의도한 목표 휘도값(예를 들어 0의 휘도)에 도달할 수 있다. 그러므로, 그 현재 프레임 동안 정상적으로 영상이 표시될 수 있다.
한편, 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터가 동일한 값을 가질 때, 타이밍 컨트롤러(801)는 그 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호를 현재 프레임의 적색 영상으로서 선택하고, 그 선택된 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호를 데이터 드라이버(811)로 공급한다.
전술된 보정 영상 데이터 신호(Cd)는 그 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호의 크기 차이에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임의 적색 영상 데이터가 이전 프레임의 적색 영상 데이터보다 더 클 때, 그 현재 프레임의 적색 영상 데이터와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 간의 차(예를 들어, 도 9a의 Δd)가 클수록 그 보정 영상 데이터 신호(Cd)의 크기도 증가할 수 있다. 또한, 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작을 때, 그 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호 간의 차(예를 들어, 도 9b의 Δd)가 클수록 그 보정 영상 데이터 신호의 크기는 감소할 수 있다.
도 10은 룩업 테이블(LUT)과 도 1의 타이밍 컨트롤러를 나타낸 도면이다.
복수의 보정 데이터 신호들은 룩업 테이블(Look-up table; LUT)에 미리 저장될 수 있다. 구체적으로, 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호 간의 차 값 및 이 차 값에 대응되는 보정 영상 데이터 신호들은 그 룩업 테이블(LUT)에 저장될 수 있다. 여기서 차 값은 정극성의 차 값 및 부극성의 차 값을 포함하는 바, 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 클 경우 정극성의 차 값에 대응되는 보정 영상 데이터 신호가 선택되며, 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작을 경우 부극성의 차 값에 대응되는 보정 영상 데이터 신호가 선택될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(801)는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호 간의 차 값을 산출하고, 룩업 테이블(LUT)로부터 그 차 값에 대응되는 보정 데이터 신호(Cd)를 현재 프레임의 적색 영상으로 선택할 수 있다.
전술된 보정 데이터 신호의 크기는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호 간의 차 값, 적색 형광체(Rf)의 잔광 특성 및 적색 화소(R)가 위치한 표시 영역의 위치를 근거로 결정될 수 있다.
다시 말하여, 보정 데이터 신호(Cd)의 크기는 적색 형광체(Rf)의 잔광 시간 및 적색 화소(R)의 표시 영역에서의 위치에 의해서 달라질 수도 있다.
예를 들어, 제 1 적색 화소에 공급되는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 제 2 적색 화소에 공급되는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 동일하고, 그 제 1 적색 화소에 공급되는 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 제 2 적색 화소에 공급되는 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 동일하고, 광원의 적색 형광체(Rf)가 전술된 KSF 적색 형광체(Rf)이고, 그리고 제 1 적색 화소와 제 2 적색 화소가 서로 다른 표시 영역들에 위치한다면, 제 1 적색 화소에 현재 프레임의 적색 영상으로서 공급되는 보정 영상 데이터와 제 2 적색 화소에 현재 프레임의 적색 영상으로서 공급되는 보정 영상 데이터는 서로 다른 값을 가질 수 있다.
전술된 적색 형광체(Rf)의 잔광 시간 및 적색 화소(R)의 표시 영역에서의 위치에 대한 정보는 룩업 테이블(LUT)에 저장될 수 있다. 다시 말하여, 보정 데이터 신호(Cd)의 크기는 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호 간의 차 값, 적색 형광체(Rf)의 잔광 시간 및 적색 화소(R)의 표시 영역에서의 위치에 대한 정보들이 룩업 테이블(LUT)에 미리 저장될 수 있다.
한편, 백라이트(857)에 구비된 모든 광원(300)들의 적색 형광체(Rf)는 실질적으로 동일한 물질로 이루어지므로, 이 적색 형광체(Rf)의 잔광 시간은 룩업 테이블(LUT)에 별도로 저장되지 않고, 고정된 상수로 취급될 수 있다. 이와 같은 경우 그 적색 형광체(Rf)의 잔광 시간은 보정 영상 데이터 신호(Cd)의 크기에 미리 반영될 수 있다.
룩업 테이블(LUT)은 타이밍 컨트롤러(801)에 내장될 수 있다.
도 11은 도 6의 도광판을 포함하는 표시 장치의 상세 구성도이다.
본 발명의 표시 장치는, 도 11에 도시된 바와 같이, 바텀 케이스(101), 반사 시트(201), 도광판(301), 광학 시트(501), 광원(300), 인쇄 회로 기판(322), 중간 프레임(401), 표시 패널(833) 및 탑 케이스(701)를 포함한다.
전술된 구성 요소들 중 반사 시트(201), 도광판(301), 광학 시트(501), 광원(300), 인쇄 회로 기판(322), 중간 프레임(401), 탑 케이스(701) 및 바텀 케이스(101)는 본 발명의 백라이트(857)에 포함된다.
바텀 케이스(101)는 그 내부에 수납 공간을 포함한다. 이 수납 공간에 광원(300), 인쇄 회로 기판(322), 반사 시트(201), 도광판(301), 광학 시트(501) 및 중간 프레임(401)이 배치된다.
이 수납공간의 확보를 위해, 바텀 케이스(101)는, 예를 들어, 사각 형태를 갖는 기저부(111)와 이 기저부(111)의 각 가장자리에 위치한 제 1 내지 제 4 측부들(111a, 111b, 111c, 111d)을 포함할 수 있다. 이 측부들(111a 내지 111d) 및 기저부(111)에 의해 둘러싸여 정의된 공간이 위에서 설명된 수납 공간이다.
제 1 측부(111a)와 제 3 측부(111c)는 제 2 측부(111b) 및 제 4 측부(111d)보다 더 긴 길이를 갖는다.
제 1 내지 제 4 측부(111a 내지 111d)는 기저부(111)의 가장자리로부터 탑 케이스(701)를 향해 소정 높이로 돌출된 형상을 갖는다. 제 1 내지 제 4 측부(111a 내지 111d)는 기저부(111)에 고정된다. 제 1 내지 제 4 측부(111a 내지 111d)는 바텀 케이스(101)와 일체로 구성될 수 있다.
반사 시트(201)는 기저부(111) 상에 위치한다. 구체적으로, 이 반사 시트는 기저부(111)와 도광판(301) 사이에 위치한다. 반사 시트(201)는 도광판(301)의 하부 외측면을 통과하여 외부로 유출되는 광을 다시 반사시켜 도광판(301)측으로 되돌림으로써 광 손실율을 최소화한다.
반사 시트(201)는, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: PolyEthylene Terephthalate)로 이루어져 반사성을 가질 수 있으며, 그 한쪽 표면은 예를 들어, 티타늄 디옥사이드를 함유하는 확산층으로 코팅될 수 있다. 또한, 반사 시트(201)는, 예를 들어 은(Ag)과 같은 금속을 포함하는 재질로 형성될 수도 있다.
도광판(301)은 반사 시트(201) 상에 위치한다. 구체적으로, 도광판(301)은 반사 시트(201)와 중간 프레임(401) 사이에 위치한다. 도광판(301)은 광원(300)으로부터 제공된 광을 표시 패널(833)로 안내한다. 이때, 도광판(301)은 광원(300)으로부터 전달받은 광을 표시 패널(833)의 표시부의 전체 면에 균일하게 공급한다.
한편, 도시되지 않았지만, 도광판(301)의 반사율을 향상시키기 위해, 이 도광판(301)의 하부 외측면에 복수의 산란 패턴들이 더 설치될 수도 있다. 이때, 도광판(301)의 입광면(311a)으로부터 멀리 위치할수록, 산란 패턴들 간의 간격이 점점 더 벌어진다. 여기서, 도광판(301)의 하부 외측면은, 도광판(301)의 면들 중 반사 시트(201)와 마주보는 면을 의미한다.
도광판(301)은 광을 효율적으로 안내할 수 있도록 투광성을 가지는 재료, 예를 들어 PMMA(PolyMethylMethAcrylate)와 같은 아크릴 수지, 폴리카보네이트(PC: PolyCarbonate)와 같은 재료로 이루어질 수 있다.
광학 시트(501)는 도광판(301)으로부터 전달되는 광을 확산 및 집광하는 것으로, 이는 도광판(301)과 표시 패널(833) 사이에 위치한다. 광학 시트(501)는 확산 시트(501a), 집광 시트(501b) 및 보호 시트(501c)를 포함할 수 있다. 확산 시트(501a), 집광 시트(501b) 및 보호 시트(501c)는 그 열거된 순서로 도광판(301) 상에 차례로 적층된다.
확산 시트(501a)는 도광판(301)으로부터 전달된 광을 분산시켜서 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지한다.
집광 시트(501b)는 확산 시트(501a) 상에 위치하여 그 확산 시트(501a)로부터 확산된 광을 표시 패널(833)에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 이 집광 시트(501b)의 일면에 삼각기둥 모양의 프리즘들이 일정한 배열을 갖고 배치될 수 있다.
보호 시트(501c)는 집광 시트(501b) 상에 위치하여 그 집광 시트(501b)의 표면을 보호하고, 광을 확산시켜 광의 분포를 균일하게 한다. 보호 시트(501c)를 통과한 광은 표시 패널(833)로 제공된다.
중간 프레임(401)은 중심부가 개구된 사각 틀(또는 사각 고리) 형태를 갖는다. 중간 프레임(401)은 도광판(301) 상에 위치한다. 중간 프레임(401)은 돌출부(450)를 더 포함할 수 있다. 돌출부(450)는 중간 프레임(401)의 가장자리에서 탑 케이스(701)를 향해 돌출되어 표시 패널(833)을 둘러싼다.
탑 케이스(701)는 표시 패널(833)의 표시부를 노출시키는 개구부를 갖는다. 즉, 탑 케이스(701)는 중심부가 개구된 사각 틀(또는 사각 고리) 형태를 이룬다. 탑 케이스(701)는 표시 패널(833)의 가장자리와, 그리고 제 1 내지 제 4 측부(111a, 111b, 111c, 111d)의 일부를 덮는다. 이를 위해, 탑 케이스(701)는 표시 패널(833)의 가장자리를 덮는 상부 덮개(701a)와, 그리고 제 1 내지 제 4 측부(111a, 111b, 111c, 111d)의 일부를 덮는 측면 덮개(701b)를 포함한다.
탑 케이스(701), 바텀 케이스(101) 및 중간 프레임(401)은 체결 수단(도시되지 않음)에 의해 서로 결합된다. 이를 위해, 탑 케이스(701)는 측면 덮개(701b)를 관통하는 제 1 체결홀을 가지며, 바텀 케이스(101)는 각 측부(111a 내지 111d)를 관통하는 제 2 체결홀을 가지며, 그리고 중간 프레임(401)은 체결홈을 갖는다. 체결 수단은 제 1 체결홀 및 제 2 체결홀을 차례로 관통하여 체결홈에 끼워진다.
도 12는 도 1의 백라이트 및 표시 패널의 다른 실시예에 대한 사시도이다.
백라이트(857)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 광원(900)들 및 바텀 케이스(119)를 포함할 수 있다.
도 12의 백라이트(857)는 직하형 백라이트이다.
표시 패널(833)은 복수의 표시 영역들을 포함한다. 예를 들어, 표시 패널(833)은 표시부 및 이 표시부를 둘러싸는 비표시부를 갖는 바, 이 표시부는 전술된 복수의 표시 영역(A)들을 포함할 수 있다. 복수의 표시 영역(A)들은 그 표시부 내에 위치한다. 복수의 표시 영역(A)들은 표시 패널(833)에 매트릭스 형태로 배열된다.
바텀 케이스(119)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 광원 블록(911)들을 가질 수 있다. 각 광원 블록(911)은 표시 패널(833)의 각 표시 영역(A)에 대응되게 위치한다. 다시 말하여, 각 광원 블록(911)은 각 표시 영역(A)을 마주보게 위치한다. 예를 들어, 도 11에는 팔십 개의 도광 블록들(즉, 제 1 내지 제 80 광원 블록들)과 팔십 개의 표시 영역들(즉, 제 1 내지 제 80 표시 영역들)이 도시되어 있는 바, 제 m 광원 블록은 제 m 표시 영역을 마주본다. 여기서, m은 1 내지 80 중 어느 하나의 자연수이다.
도 12에는 하나의 광원 블록(911) 당 네 개의 광원(900)이 배치되어 있다. 한편, 하나의 광원 블록(911) 당 배치되는 광원(900)들의 수는 이에 제한되지 않는다.
도 12의 광원(900)은 전술된 도 3의 광원(300)과 동일한 구조를 가질 수 있다.
서로 다른 광원 블록들에 위치한 광원들은 서로 다른 전원 라인들에 연결된다. 예를 들어, 도 11의 광원 블록들 중 어느 하나의 광원 블록을 제 1 광원 블록으로 정의하고, 이 제 1 광원 블록과 다른 하나의 광원 블록을 제 2 광원 블록으로 정의할 때, 제 1 광원 블록의 광원(이하, 제 1 광원)들과 제 2 광원 블록의 광원(이하, 제 2 광원)들은 서로 다른 전원 라인들에 연결된다. 다시 말하여, 제 1 광원들은 제 1 전원 라인에 연결되고, 제 2 광원들은 제 2 전원 라인에 연결될 수 있다.
한편, 동일한 광원 블록에 위치한 광원들은 동일한 전원 라인에 공통으로 연결된다. 예를 들어, 제 1 광원들은 제 1 전원 라인에 공통으로 연결되고, 제 2 광원들은 제 2 전원 라인에 공통으로 연결된다.
이와 같이 서로 다른 광원 블록들의 광원들이 서로 다른 전원 라인들에 연결되므로, 서로 다른 광원 블록들의 광원들은 그 전원 라인들을 통해 서로 다른 크기의 구동 전원을 공급받을 수 있다. 따라서, 서로 다른 광원 블록들의 광원들은 서로 다른 휘도의 광을 방출할 수 있다. 이에 따라, 광원 블록별로 광의 휘도가 제어될 수 있는 로컬 디밍 구동이 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
Bn-1: 제 n-1 프레임의 청색 영상 데이터 신호
Bn: 제 n 프레임의 청색 영상 데이터 신호
Gn-1: 제 n-1 프레임의 녹색 영상 데이터 신호
Gn: 제 n 프레임의 녹색 영상 데이터 신호
Rn-1: 제 n-1 프레임의 적색 영상 데이터 신호
Rn: 제 n 프레임의 적색 영상 데이터 신호
Rn+1: 제 n+1 프레임의 적색 영상 데이터 신호
Fn: 제 n 프레임 Fn-1: 제 n-1 프레임
Fn+1: 제 n+1 프레임 Cd: 보정 데이터 신호

Claims (20)

  1. 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛;
    상기 표시 패널에 접속된 데이터 드라이버;
    상기 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 각각 대응되는 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호를 상기 데이터 드라이버로 공급하는 타이밍 컨트롤러를 포함하며;
    외부로부터 제공된 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 다른 크기를 갖는 보정 영상 데이터 신호를 상기 현재 프레임의 적색 영상으로서 상기 데이터 드라이버로 공급하며;
    상기 외부로부터 제공된 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 녹색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호를 상기 현재 프레임의 녹색 영상으로서 상기 데이터 드라이버로 공급하며; 그리고,
    상기 외부로부터 제공된 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 청색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호를 상기 현재 프레임의 청색 영상으로서 상기 데이터 드라이버로 공급하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 클 때, 상기 보정 영상 데이터 신호는 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 큰 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작을 때, 상기 보정 영상 데이터 신호는 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작은 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 광을 출사하는 광원 및 상기 광원이 위치한 바텀 케이스를 포함하는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광원은,
    청색 광을 출사하는 발광 칩; 및
    상기 발광 칩 상에 위치한 적색 형광체 및 녹색 형광체를 포함하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적색 형광체는 상기 녹색 형광체에 비하여 더 긴 잔광 시간을 갖는 표시 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 적색 형광체는 상기 녹색 형광체에 비하여 더 긴 여기 시간을 갖는 표시 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 적색 형광체는 K2SiF6:Mn4+를 포함하는 표시 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 보정 영상 데이터의 크기는,
    상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호 간의 크기 차이;
    상기 적색 형광체의 잔광 시간; 및
    상기 표시 패널의 복수의 표시 영역들 중 상기 적색 화소가 위치한 표시 영역의 위치를 근거로 결정되는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호 간의 크기 차이, 상기 적색 형광체의 잔광 시간 및 상기 적색 화소가 위치한 표시 영역의 위치가 저장된 룩업 테이블을 더 포함하는 표시 장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은,
    상기 광원을 포함한 복수의 광원들; 및
    상기 복수의 광원들과 마주보는 복수의 입광면들 및 상기 표시 패널의 복수의 표시 영역들과 마주보는 복수의 출광면들을 갖는 도광판을 더 포함하는 표시 장치.
  12. 제 11 에 있어서,
    상기 도광판은 복수의 도광 블록들을 포함하며, 각 도광 블록은 상기 복수의 입광면들 중 어느 하나 및 상기 복수의 출광면들 중 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    적어도 하나의 도광 블록은 반원 기둥의 형상을 갖는 표시 장치.
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 광원을 포함한 복수의 광원들을 더 포함하며;
    상기 바텀 케이스는 상기 표시 패널의 복수의 표시 영역들을 마주보는 복수의 광원 영역들을 포함하며;
    상기 복수의 광원들은 상기 바텀 케이스의 복수의 광원 영역들에 위치한 표시 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 보정 영상 데이터 신호를 현재 프레임 또는 그 현재 프레임을 포함한 연속된 복수의 프레임들 동안 상기 데이터 드라이버로 공급하는 표시 장치.
  16. 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛; 상기 표시 패널에 접속된 데이터 드라이버; 상기 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 각각 대응되는 적색 영상 데이터 신호, 녹색 영상 데이터 신호 및 청색 영상 데이터 신호를 상기 데이터 드라이버로 공급하는 타이밍 컨트롤러를 준비하는 단계;
    외부로부터 상기 타이밍 컨트롤러로 제공된 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 다른 크기를 갖는 보정 영상 데이터 신호를 상기 현재 프레임의 적색 영상으로서 상기 데이터 드라이버로 공급하는 단계;
    상기 외부로부터 상기 타이밍 컨트롤러로 제공된 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 녹색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 상기 현재 프레임의 녹색 영상 데이터 신호를 상기 현재 프레임의 녹색 영상으로서 상기 데이터 드라이버로 공급하는 단계; 및
    상기 외부로부터 상기 타이밍 컨트롤러로 제공된 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호와 이전 프레임의 청색 영상 데이터 신호가 서로 다른 크기를 가질 때, 상기 현재 프레임의 청색 영상 데이터 신호를 상기 현재 프레임의 청색 영상으로서 상기 데이터 드라이버로 공급하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 클 때, 상기 보정 영상 데이터 신호는 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 크며;
    상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호가 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작을 때, 상기 보정 영상 데이터 신호는 상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호보다 더 작은 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛의 광원은, 청색 광을 출사하는 발광 칩; 및 상기 발광 칩 상에 위치한 적색 형광체 및 녹색 형광체를 포함하며;
    상기 적색 형광체는 상기 녹색 형광체에 비하여 더 긴 잔광 시간 및 더 긴 여기 시간을 갖는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 적색 형광체는 K2SiF6:Mn4+를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 보정 영상 데이터의 크기는,
    상기 현재 프레임의 적색 영상 데이터 신호와 상기 이전 프레임의 적색 영상 데이터 신호 간의 크기 차이;
    상기 적색 형광체의 잔광 시간; 및
    상기 표시 패널의 복수의 표시 영역들 중 상기 적색 화소가 위치한 표시 영역의 위치를 근거로 결정되는 표시 장치의 구동 방법.





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