KR20210076618A - Display device and driving method the same - Google Patents

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김은영
김재성
차한섭
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a display device and an operating method thereof. The display device includes: a liquid crystal display panel including a plurality of pixels; a data driving circuit applying a data voltage to each of the pixels; a gate driving circuit driving gate lines of the pixels; a timing controller controlling an operation timing of the driving circuits with a preset frame frequency in a normal driving mode, and controlling an operation timing of the driving circuits with a frame frequency lower than the frame frequency in the normal driving mode, in a low-speed driving mode; light sources generating light to be radiated to the liquid crystal display panel; and a light source control circuit gradually increasing the brightness of the light sources for a period of at least one frame in the low-speed driving mode. Therefore, the present invention is capable of compensating for the brightness of a backlight light source.

Description

표시장치 및 그 구동방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THE SAME}Display device and its driving method

본 발명은 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a display device and a driving method thereof.

표시장치에서 소비전력을 줄이기 위한 기술인 저속 구동 기술은 데이터의 변화량에 따라 프레임 주파수를 변경하는 기술이다. 저속 구동 기술 적용 시, 데이터 변화가 있는 동영상에서는 정상 구동되어 기설정된 프레임 주파수에 따라 표시장치의 화면을 리프레쉬(refresh) 시키고, 데이터 변화가 없는 정지영상에서는 정상 구동 시 주파수보다 느린 프레임 주파수로 표시장치의 화면을 리프레쉬 시킨다.The low-speed driving technology, which is a technology for reducing power consumption in a display device, is a technology that changes the frame frequency according to the amount of data change. When low-speed driving technology is applied, in a moving picture with data change, the display device is driven normally and the screen of the display device is refreshed according to a preset frame frequency, and in a still image without data change, the display device is driven at a frame frequency slower than the normal driving frequency. refresh the screen.

저속 구동 시 프레임 주파수가 감소되면 데이터 구동부에서 데이터전압을 공급하는 데이터 트랜지션 주파수(data transition frequency)가 감소하므로 소비전력이 감소될 수 있다. 반면, 프레임 주파수가 감소된 만큼 프레임 간의 블랭크 기간이 증가하여 누설전류가 발생하고 이로 인해 패널의 투과율이 감소하여 화면의 휘도가 저하되는 문제점이 있다.When the frame frequency is reduced during low-speed driving, a data transition frequency for supplying a data voltage from the data driver is reduced, and thus power consumption may be reduced. On the other hand, as the frame frequency is decreased, the blank period between frames is increased to generate a leakage current, which reduces the transmittance of the panel, thereby lowering the luminance of the screen.

상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 저속 구동 시 패널의 투과율 감소로 인해 화면의 휘도가 감소하는 문제를 해결할 수 있는 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention to solve the problems of the background art is to provide a display device and a driving method thereof, which can solve the problem that the luminance of a screen decreases due to a decrease in transmittance of a panel during low-speed driving.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는, 복수개의 화소들을 포함하는 액정표시패널; 상기 화소들에 각각 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동회로; 상기 화소들의 게이트라인들을 구동하는 게이트 구동회로; 정상구동 모드에서 기 설정된 프레임 주파수로 상기 구동회로들의 동작 타이밍을 제어하고, 저속구동 모드에서 상기 정상구동 모드의 상기 프레임 주파수보다 낮은 프레임 주파수로 상기 구동회로들의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러; 상기 액정표시패널에 조사될 빛을 발생하는 광원들; 및 상기 저속구동 모드 시 적어도 일 프레임 기간 동안 상기 광원들의 휘도를 점진적으로 증가시키는 광원 제어회로를 포함한다.As a means for solving the above problems, a display device according to an embodiment of the present invention includes: a liquid crystal display panel including a plurality of pixels; a data driving circuit for applying a data voltage to each of the pixels; a gate driving circuit for driving gate lines of the pixels; a timing controller for controlling the operation timing of the driving circuits at a preset frame frequency in the normal driving mode and controlling the operating timing of the driving circuits at a frame frequency lower than the frame frequency of the normal driving mode in the low speed driving mode; light sources for generating light to be irradiated to the liquid crystal display panel; and a light source control circuit for gradually increasing luminance of the light sources during at least one frame period in the low speed driving mode.

상기 광원 제어회로는, 상기 저속구동 모드 시 상기 일 프레임 기간 동안 표시되는 영상의 휘도가 감소되는 것에 대응하여 상기 광원들의 휘도를 점진적으로 증가시킬 수 있다.The light source control circuit may gradually increase luminance of the light sources in response to a decrease in luminance of an image displayed during the one frame period in the low speed driving mode.

상기 광원 제어회로는, 상기 휘도 감소량의 1/2만큼 상기 광원들의 휘도를 증가시킬 수 있다.The light source control circuit may increase the luminance of the light sources by 1/2 of the luminance decrease amount.

상기 광원 제어회로는, 상기 저속구동 모드 시 상기 화소들에 각각 데이터 전압을 인가된 후 다음 데이터 전압이 인가되기 전까지 상기 광원들의 휘도를 단계적으로 증가시킬 수 있다.The light source control circuit may increase the luminance of the light sources in stages after a data voltage is applied to each of the pixels in the low-speed driving mode and before the next data voltage is applied.

상기 광원 제어회로는, 상기 정상구동 모드의 프레임 주파수에 따라 상기 광원들의 휘도를 단계적으로 증가시킬 수 있다.The light source control circuit may increase the luminance of the light sources in stages according to the frame frequency of the normal driving mode.

상기 광원은 LED를 포함하고, 상기 광원 제어회로는 상기 LED에 입력되는 전류량을 점진적으로 증가시킬 수 있다.The light source may include an LED, and the light source control circuit may gradually increase the amount of current input to the LED.

상기 광원 제어회로는, 상기 정상구동 모드의 프레임 주기에 따라 상기 전류량을 단계적으로 증가시킬 수 있다.The light source control circuit may increase the amount of current in stages according to a frame period of the normal driving mode.

상기 광원 제어회로는, 시스템부로부터 상기 입력 전류의 정보를 수신하여 상기 LED의 휘도를 제어할 수 있다.The light source control circuit may receive information on the input current from the system unit to control the luminance of the LED.

상기 광원 제어회로는, 정상구동 모드 시 상기 광원들의 휘도를 일정하게 유지할 수 있다.The light source control circuit may constantly maintain luminance of the light sources in a normal driving mode.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동방법은, 복수개의 화소들을 포함하는 액정표시패널 및 상기 액정표시패널에 조사될 빛을 발생하는 광원들을 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서, 저속구동 모드에서 정상구동 모드의 프레임 주파수보다 낮은 프레임 주파수로 상기 화소들에 데이터 전압을 공급하는 단계; 및 상기 저속구동 모드 시 적어도 일 프레임 기간 동안 상기 광원들의 휘도를 점진적으로 증가시키는 단계;를 포함한다.As a means of solving the above problems, the method of driving a display device according to an embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel including a plurality of pixels and light sources for generating light to be irradiated to the liquid crystal display panel. The method of claim 1 , further comprising: supplying a data voltage to the pixels at a frame frequency lower than a frame frequency of a normal driving mode in a low speed driving mode; and gradually increasing the luminance of the light sources during at least one frame period in the low-speed driving mode.

상기 저속구동 모드 시 적어도 일 프레임 기간 동안 상기 광원들의 휘도를 점진적으로 증가시키는 단계는, 상기 저속구동 모드의 일 프레임 기간 동안 표시되는 영상의 휘도가 감소되는 것에 대응하여 상기 정상구동 모드의 프레임 주파수에 따라 상기 광원들의 휘도를 단계적으로 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.The step of gradually increasing the luminance of the light sources for at least one frame period in the low-speed driving mode may include reducing the luminance of the image displayed during one frame period of the low-speed driving mode to the frame frequency of the normal driving mode. Accordingly, the method may include increasing the luminance of the light sources in stages.

상기 저속구동 모드 시 적어도 일 프레임 기간 동안 상기 광원들의 휘도를 점진적으로 증가시키는 단계는, 상기 휘도 감소량의 1/2만큼 상기 광원들의 휘도를 증가시키는 단계일 수 있다.The step of gradually increasing the luminance of the light sources during at least one frame period in the low-speed driving mode may include increasing the luminance of the light sources by 1/2 of the luminance decrease amount.

상기 정상구동 모드 시 상기 광원들의 휘도를 일정하게 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include constantly maintaining the luminance of the light sources in the normal driving mode.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 구동방법은, 저속구동 모드에서 입력된 데이터의 일 프레임 기간 동안의 휘도 변화율을 측정하는 단계; 상기 일 프레임 기간을 고속구동 모드의 프레임 주파수 단위로 분할하여 각 분할구간에서의 평균 휘도들를 계산하는 단계; 상기 평균 휘도들 중 가장 높은 평균 휘도를 기준 휘도로 정의하는 단계; 상기 각 분할구간에서 상기 평균 휘도와 상기 기준 휘도 간의 휘도 차이를 산출하는 단계; 상기 각 분할구간에서 상기 휘도 차이를 보상하도록 광원에 입력되는 보상 전류값을 산출하는 단계; 상기 각 분할 구간에서의 상기 보상 전류값을 저장하는 단계; 및 상기 저속구동 모드에서 상기 보상 전류값을 적용하여 상기 광원에 입력되는 전류를 보상하는 단계;를 포함한다.As a means for solving the above problems, a method of driving a display device according to another embodiment of the present invention includes: measuring a luminance change rate during one frame period of data input in a low speed driving mode; dividing the one frame period by frame frequency units of the high-speed driving mode and calculating average luminances in each division period; defining a highest average luminance among the average luminances as a reference luminance; calculating a luminance difference between the average luminance and the reference luminance in each of the divided sections; calculating a compensation current value input to a light source to compensate for the luminance difference in each of the divided sections; storing the compensation current value in each of the divided sections; and compensating for the current input to the light source by applying the compensation current value in the low speed driving mode.

본 발명의 표시장치 및 그 구동방법은, 저속 구동 시 패널의 투과율이 감소된 만큼 백라이트 광원의 휘도를 증가시켜 휘도를 보상할 수 있다.In the display device and the driving method of the present invention, the luminance can be compensated by increasing the luminance of the backlight light source as much as the transmittance of the panel is reduced during low-speed driving.

또한, 본 발명은 1프레임 내에서의 휘도 차이를 측정하고 측정 결과에 따라 투과율 감소량을 확인하여 감소된 투과율을 보상할 수 있도록 광원의 전류를 조절함으로써, 블랭크 구간에서의 휘도를 균일하게 유지하고 플리커를 최소화할 수 있다.In addition, the present invention maintains uniform luminance in the blank section and maintains uniform luminance in the blank section by measuring the luminance difference within one frame and adjusting the current of the light source to compensate for the reduced transmittance by checking the amount of transmittance reduction according to the measurement result. can be minimized.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 액정표시장치의 화소 충전특성을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동방법을 설명하기 위한 제어 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동방법을 설명하기 위한 데이터 및 LED 전류 파형도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동방법의 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동방법의 시뮬레이션 결과 그래프이다.
1 is a schematic block diagram of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a driving mode of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating pixel charging characteristics of a liquid crystal display device.
4 is a control block diagram illustrating a backlight driving method according to an embodiment of the present invention.
5 is a data and LED current waveform diagram for explaining a backlight driving method according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a backlight driving method according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are graphs of simulation results of a backlight driving method according to an embodiment of the present invention.

본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present specification and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present specification is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present specification to be complete, and common knowledge in the technical field to which this specification belongs It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present specification is only defined by the scope of the claims.

본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. The shapes, sizes, proportions, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present specification are illustrative and the present specification is not limited to the illustrated matters. Like reference numerals refer to like elements throughout. When 'including', 'having', 'consisting of', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the case in which the plural is included is included unless otherwise explicitly stated.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, it is interpreted as including an error range even if there is no separate explicit description.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. In the case of a description of the positional relationship, for example, when the positional relationship of two parts is described as 'on', 'on', 'on', 'next to', etc., 'right' Alternatively, one or more other parts may be positioned between the two parts unless 'directly' is used.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용될 수 있으나, 이 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.The first, second, etc. may be used to describe various elements, but these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present specification.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to substantially like elements throughout.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 본 명세서와 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, embodiments of the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, when it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present specification may unnecessarily obscure the subject matter of the present specification, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 블럭도이다.1 is a schematic block diagram of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(10), 액정표시패널(10)의 데이터라인들(DL)을 구동하기 위한 데이터 구동회로(12), 액정표시패널(10)의 게이트라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 구동회로(13), 시스템부(14)로부터 입력되는 정상구동 모드 및 저속구동모드 신호에 따라 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(13)를 제어하는 타이밍 콘트롤러(11), 액정표시패널(10)에 빛을 조사하는 광원들을 포함하는 백라이트 유닛(16), 시스템부(14)로부터 입력되는 전류 데이터(CD)에 따라 광원들에 구동전류를 공급하는 광원 제어회로(15)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel 10 , a data driving circuit 12 for driving data lines DL of the liquid crystal display panel 10 , and a liquid crystal display. The gate driving circuit 13 for driving the gate lines GL of the panel 10, the data driving circuit 12 and the gate driving circuit according to the normal driving mode and low speed driving mode signals input from the system unit 14 The timing controller 11 for controlling the 13 , the backlight unit 16 including light sources irradiating light to the liquid crystal display panel 10 , and the light sources according to the current data CD input from the system unit 14 . and a light source control circuit 15 for supplying a driving current to the .

액정표시패널(10)은 두 장의 유리기판과 이들 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 다수의 데이터라인들(DL)과 다수의 게이트라인들(GL)이 교차된다. 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차 구조에 의해 액정표시패널(10)에는 액정셀(Clc)들이 매트릭스 형태로 배치된다. 또한, 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 TFT, TFT에 접속된 액정셀(Clc)의 화소전극(1), 및 스토리지 커패시터(Cst) 등이 형성된다. The liquid crystal display panel 10 includes two glass substrates and a liquid crystal layer formed therebetween. A plurality of data lines DL and a plurality of gate lines GL cross each other on the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 10 . The liquid crystal cells Clc are arranged in a matrix form in the liquid crystal display panel 10 by the intersecting structure of the data lines DL and the gate lines GL. In addition, the TFT, the pixel electrode 1 of the liquid crystal cell Clc connected to the TFT, and the storage capacitor Cst are formed on the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 10 .

액정표시패널(10)의 상부 유리기판상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극(2)이 형성된다. 공통전극(2)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판상에 형성된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. A black matrix, a color filter, and a common electrode 2 are formed on the upper glass substrate of the liquid crystal display panel 10 . The common electrode 2 is formed on the upper glass substrate in a vertical electric field driving method such as TN (Twisted Nematic) mode and VA (Vertical Alignment) mode, such as IPS (In Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) mode It is formed on the lower glass substrate together with the pixel electrode 1 in the horizontal electric field driving method. A polarizing plate is attached to each of the upper glass substrate and the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 10 , and an alignment layer for setting a pretilt angle of the liquid crystal is formed on the inner surface in contact with the liquid crystal.

타이밍 콘트롤러(11)는 시스템부(14)로부터 입력되는 정상구동 모드 및 저속구동모드 신호에 따라 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들(DDC, GDC)을 발생한다. 타이밍 콘트롤러(11) RGB 데이터와 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 데이터 구동회로(12)로 출력하고 게이트 타이밍 제어신호(GDC)를 게이트 구동회로(13)로 출력한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 시스템부(14)로부터 입력되는 정상구동 모드 신호에 따라 기 설정된 프레임 주파수로 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하고, 저속구동모드 신호에 따라 정상구동 모드의 프레임 주파수보다 낮은 프레임 주파수로 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어한다. 예를 들어, 정상 구동모드에서는 120Hz의 프레임 주파수로 동작하도록 제어하고, 저속 구동모드에서는 12Hz의 프레임 주파수로 동작하도록 제어할 수 있다.The timing controller 11 includes timing control signals DDC for controlling operation timings of the data driving circuit 12 and the gate driving circuit 13 according to the normal driving mode and low speed driving mode signals input from the system unit 14 . , GDC) occurs. The timing controller 11 outputs the RGB data and the data timing control signal DDC to the data driving circuit 12 and outputs the gate timing control signal GDC to the gate driving circuit 13 . The timing controller 11 controls the operation timing of the data driving circuit 12 and the gate driving circuit 13 at a preset frame frequency according to the normal driving mode signal input from the system unit 14, and Accordingly, the operation timings of the data driving circuit 12 and the gate driving circuit 13 are controlled at a frame frequency lower than the frame frequency of the normal driving mode. For example, in the normal driving mode, it may be controlled to operate at a frame frequency of 120 Hz, and in the low speed driving mode, it may be controlled to operate at a frame frequency of 12 Hz.

데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터 입력되는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성/부극성 아날로그 데이터 전압으로 변환한 후 데이터라인들(DL)에 공급한다. The data driving circuit 12 converts the digital video data RGB into positive/negative analog data voltages in response to the data timing control signal DDC input from the timing controller 11 , and then converts the data lines DL into positive/negative analog data voltages. supply to

게이트 구동회로(13)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스(또는 게이트펄스)를 순차적으로 출력하여 게이트라인들(GL)에 공급한다. The gate driving circuit 13 sequentially outputs scan pulses (or gate pulses) in response to the gate timing control signal GDC from the timing controller 11 and supplies them to the gate lines GL.

백라이트 유닛(16)은 다수의 광원들을 포함하여 액정표시패널(10)에 빛을 조사한다. 백라이트 유닛(16)은 직하형(Direct type)과 에지형(Edge type) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 직하형 백라이트 유닛(16)은 액정표시패널(10)의 아래에 다수의 광학시트들과 확산판이 적층되고 확산판 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트 유닛(16)은 액정표시패널(10)의 아래에 다수의 광학시트들과 도광판이 적층되고 도광판의 측면에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 광원들은 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)로 구현될 수 있다.The backlight unit 16 emits light to the liquid crystal display panel 10 including a plurality of light sources. The backlight unit 16 may be implemented as either a direct type or an edge type. The direct backlight unit 16 has a structure in which a plurality of optical sheets and a diffusion plate are stacked under the liquid crystal display panel 10 , and a plurality of light sources are disposed under the diffusion plate. The edge type backlight unit 16 has a structure in which a plurality of optical sheets and a light guide plate are stacked under the liquid crystal display panel 10 , and a plurality of light sources are disposed on the side surface of the light guide plate. The light sources may be implemented as light emitting diodes (LEDs).

광원 제어회로(15)는 백라이트 유닛(16)의 LED에 공급되는 구동 전류를 제어한다. 광원 제어회로(15)는 LED에 구동전류를 공급 혹은 차단하여 온/오프 하거나 LED에 공급되는 전류량을 제어할 수 있다. 광원 제어회로(15)는 시스템부(14)로부터 입력되는 전류 데이터(Current Data, CD)에 따라 LED에 입력 되는 전류량을 제어할 수 있다. LED에 입력되는 전류량이 증가할 경우 LED의 휘도가 증가하여 백라이트 유닛(16)의 휘도를 증가시킬 수 있다. 광원 제어회로(15)는 정상구동 모드에서는 LED의 휘도가 일정하게 유지되도록 LED 전류를 일정하게 공급한다. 저속구동 모드에서는 LED 휘도가 점진적으로 증가하도록 LED에 전류량을 점진적으로 증가시킨다. The light source control circuit 15 controls the driving current supplied to the LED of the backlight unit 16 . The light source control circuit 15 may supply or block a driving current to the LED to turn it on/off or control the amount of current supplied to the LED. The light source control circuit 15 may control the amount of current input to the LED according to current data (CD) input from the system unit 14 . When the amount of current input to the LED increases, the luminance of the LED may increase to increase the luminance of the backlight unit 16 . The light source control circuit 15 constantly supplies the LED current so that the luminance of the LED is kept constant in the normal driving mode. In the low speed driving mode, the amount of current in the LED is gradually increased so that the luminance of the LED is gradually increased.

시스템부(14)는 타이밍 콘트롤러에 정상구동 모드와 저속구동 모드를 선택하는 구동모드 선택신호를 출력하고, 광원 제어회로(15)에 전류 데이터(CD)를 출력한다. 이러한 시스템부(14)는 외부의 호스트 시스템, 혹은, 액정표시장치 내부에 마련된 시스템보드 등으로 구현될 수 있다.The system unit 14 outputs a driving mode selection signal for selecting the normal driving mode and the low speed driving mode to the timing controller, and outputs the current data CD to the light source control circuit 15 . The system unit 14 may be implemented as an external host system or a system board provided inside the liquid crystal display.

시스템부(14)는 입력 영상 데이터에 변화가 있는 데이터, 예컨대, 동영상 데이터인 경우 정상 구동모드 신호를 출력하고, 데이터에 변화가 없는 정지영상 데이터인 경우 저속 구동모드 신호를 출력한다. 시스템부(14)가 출력하는 구동모드 선택신호는 정상 모드 혹은 저속 모드 구동을 위한 프레임 레이트 싱크(Frame rate sync)신호를 포함할 수 있다.The system unit 14 outputs a normal driving mode signal in the case of data having a change in input image data, for example, moving image data, and outputs a low speed driving mode signal in the case of still image data in which there is no change in the data. The driving mode selection signal output by the system unit 14 may include a frame rate sync signal for driving in a normal mode or a low speed mode.

시스템부(14)는 정상 구동모드와 저속 구동모드에 각각 대응되는 전류 데이터(CD)를 광원 제어회로(15)에 출력한다. 정상 구동모드일 경우 시스템부(14)는 LED에 공급되는 구동전류가 일정하게 유지되도록 전류 데이터(CD)를 출력한다. 저속 구동모드일 경우 시스템부(14)는 LED에 공급되는 구동전류가 점차 증가하도록 전류 데이터(CD)를 출력한다. 이에, 저속 구동 모드 시에는 백라이트 유닛(16)의 휘도가 증가된다. The system unit 14 outputs current data CD respectively corresponding to the normal driving mode and the low speed driving mode to the light source control circuit 15 . In the normal driving mode, the system unit 14 outputs the current data CD so that the driving current supplied to the LED is kept constant. In the low-speed driving mode, the system unit 14 outputs the current data CD so that the driving current supplied to the LED gradually increases. Accordingly, in the low-speed driving mode, the luminance of the backlight unit 16 is increased.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 모드를 설명하기 위한 도면이다. 정상 구동 시 프레임 주파수는 액정표시장치에 따라 각기 상이할 수 있고 저속 구동은 정상 구동에 비해 상대적으로 주파수가 낮은 것을 의미하는 것이므로 다양한 프레임 주파수들이 적용될 수 있다. 이하 설명에서는, 정상 구동모드에서는 120Hz의 프레임 주파수로 동작하고, 저속 구동모드에서는 12Hz의 프레임 주파수로 동작하는 경우를 예시하고 있으나 이에 한정되지 아니한다.2 is a view for explaining a driving mode of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention. Since the frame frequency during normal driving may be different depending on the liquid crystal display device, and low speed driving means that the frequency is relatively lower than that of normal driving, various frame frequencies may be applied. In the following description, the case of operating at a frame frequency of 120 Hz in the normal driving mode and operating at a frame frequency of 12 Hz in the low speed driving mode is exemplified, but the present invention is not limited thereto.

도 2를 참조하면, 정상 구동 모드에서는 프레임 주파수인 120Hz에 맞추어 프레임 싱크(Frame sync) 마다 해당 프레임을 표시하기 위한 영상 데이터(Data)가 입력된다. Referring to FIG. 2 , in the normal driving mode, image data for displaying a corresponding frame is input at every frame sync according to a frame frequency of 120 Hz.

저속 구동 모드에서는 정상 구동 모드의 1/10 속도인 12Hz에 맞추어 프레임 싱크(Frame sync) 마다 영상 데이터(Data)가 입력된다. In the low-speed driving mode, image data is input for each frame sync in accordance with 12 Hz, which is 1/10 the speed of the normal driving mode.

프레임 싱크(Frame sync)에 입력된 영상 데이터는 1 프레임 기간 동안 유지되고 다음 프레임 싱크(Frame sync) 시 다음 프레임의 영상 데이터가 입력된다. 저속 구동 모드의 경우 정상 구동 모드에 비해 프레임 싱크(Frame sync) 기간이 10배 길어지기 때문에, 영상 데이터(Data) 입력 후 화소의 TFT가 턴오프되는 블랭크(Blank) 기간이 증가하게 된다.The image data input to the frame sync is maintained for one frame period, and the image data of the next frame is input in the next frame sync. In the case of the low-speed driving mode, since the frame sync period is 10 times longer than that in the normal driving mode, the blank period during which the TFT of the pixel is turned off after inputting the image data increases.

도 3은 액정표시장치의 화소 충전특성을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the pixel charging characteristics of the liquid crystal display device.

도 3을 참조하면, 액정표시장치의 화소에서 TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cs)의 일측 전극에 접속된다. 스토리지 캐패시터(Cs)는 TFT가 턴-온될 때 데이터라인(DL)으로부터 인가되는 데이터전압을 충전하여 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다. 스캔펄스가 게이트라인(GL)에 인가되면 TFT는 턴-온(Turn-on)되어 소스전극과 드레인전극 사이의 채널을 형성하여 데이터라인(DL) 상의 전압을 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급한다. 이 때 액정셀(Clc)의 액정분자들은 화소 전극과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광을 변조하게 된다.Referring to FIG. 3 , in the pixel of the liquid crystal display device, the gate electrode of the TFT is connected to the gate line GL, the source electrode is connected to the data line DL, and the drain electrode of the TFT is the pixel of the liquid crystal cell Clc. It is connected to the electrode and one electrode of the storage capacitor Cs. The storage capacitor Cs charges the data voltage applied from the data line DL when the TFT is turned on to maintain a constant voltage of the liquid crystal cell Clc. When the scan pulse is applied to the gate line GL, the TFT is turned on to form a channel between the source electrode and the drain electrode to apply the voltage on the data line DL to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc. supply At this time, the arrangement of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell Clc is changed by the electric field between the pixel electrode and the common electrode to modulate the incident light.

1 프레임 내에서 각 게이트 라인(GL)에 대하여 1 수평기간(1H)동안 게이트하이신호(Vg)가 인가될 때, TFT가 턴 온(Ton)되고 이와 동기하여 데이터 신호(Vd)가 인가된다. 이때, 실제 화소에 충전되는 화소전압(Vd)은 데이터 배선의 RC 딜레이에 따라 서서히 충전된다. 완충되는 시점에 게이트 하이신호(Vg)의 전위가 게이트 로우신호로 천이되면서 TFT가 턴 오프(Toff)되고, TFT 의 턴 오프기간은 다음 프레임까지 유지된다.When the gate high signal Vg is applied for one horizontal period (1H) to each gate line GL within one frame, the TFT is turned on and the data signal Vd is applied in synchronization therewith. At this time, the pixel voltage Vd charged to the actual pixel is gradually charged according to the RC delay of the data line. At the time of buffering, as the potential of the gate high signal Vg is transferred to the gate low signal, the TFT is turned off (Toff), and the turn-off period of the TFT is maintained until the next frame.

그런데, 화소가 완전 충전(Vi)된 후 TFT가 턴 오프되면 TFT에서 발생하는 누설전류(ioff)와 캐패시터의 누설전류(ileak) 등으로 인해 화소에 충전된 전압(Vlc(t))은 시간이 경과됨에 따라 점차 감소하게 되고 오프된 시간이 길어질 수록 전압 감소량(Vdrop)은 증가된다. However, when the TFT is turned off after the pixel is fully charged (Vi), the voltage (Vlc(t)) charged to the pixel increases with time due to the leakage current ioff generated in the TFT and the leakage current of the capacitor (ileak). It gradually decreases as time elapses, and as the off time increases, the voltage drop amount Vdrop increases.

12Hz로 구동되는 저속 구동 모드의 경우 정상 구동 모드에 비해 영상 데이터(Data) 입력 후 화소의 TFT가 턴오프되는 블랭크(Blank) 기간이 크게 증가된다. 이에, 충전된 전압(Vlc(t))이 감소되고 화소에 충전된 전압(Vlc(t))이 감소하면 액정패널(10)의 투과율이 감소된다. 따라서, 백라이트 유닛(16)의 휘도가 일정하게 유지되면 액정패널(10)의 투과율 감소로 인해 표시장치의 휘도가 감소하게 된다.In the case of the low-speed driving mode driven at 12 Hz, a blank period during which the TFT of the pixel is turned off after inputting image data is greatly increased compared to the normal driving mode. Accordingly, when the charged voltage Vlc(t) decreases and the voltage Vlc(t) charged in the pixel decreases, the transmittance of the liquid crystal panel 10 decreases. Accordingly, when the luminance of the backlight unit 16 is kept constant, the luminance of the display device decreases due to a decrease in transmittance of the liquid crystal panel 10 .

이에, 본원발명은 저속 구동 모드에서 투과율이 감소되는 만큼 백라이트 유닛(16)의 LED에 공급되는 구동전류를 증가시켜 백라이트 유닛(16)의 휘도를 증가시킴으로써 표시장치의 휘도가 일정하게 유지되도록 제어한다.Accordingly, in the present invention, the luminance of the backlight unit 16 is increased by increasing the driving current supplied to the LED of the backlight unit 16 as much as the transmittance is decreased in the low-speed driving mode, so that the luminance of the display device is maintained constant. .

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 제어 블록도이고, 도 5는 도 4의 표시장치의 데이터 출력 파형 및 LED 전류 파형도이다.4 and 5 are views for explaining a backlight driving method according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a control block diagram for explaining a method for driving a display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is 4 is a data output waveform and LED current waveform diagram of the display device.

도 4를 참조하면, 시스템부(14)는 타이밍 콘트롤러에 정상구동 모드와 저속구동 모드를 선택하는 구동모드 선택신호를 출력하고, 광원 제어회로(15)에 전류 데이터(CD)를 출력한다. Referring to FIG. 4 , the system unit 14 outputs a driving mode selection signal for selecting the normal driving mode and the low speed driving mode to the timing controller, and outputs the current data CD to the light source control circuit 15 .

시스템부(14)는 영상 데이터에 변화가 있는 데이터, 예컨대, 동영상 데이터인 경우 정상 구동모드 신호를 출력하고, 데이터에 변화가 없는 정지영상 데이터인 경우 저속 구동모드 신호를 출력한다. 시스템부(14)가 출력하는 구동 모드 신호는 정상 모드 혹은 저속 모드 구동을 위한 프레임 레이트 싱크(Frame rate sync)신호를 포함할 수 있다.The system unit 14 outputs a normal driving mode signal in the case of data having a change in image data, for example, moving image data, and outputs a low speed driving mode signal in the case of still image data in which there is no change in the data. The driving mode signal output by the system unit 14 may include a frame rate sync signal for driving in a normal mode or a low speed mode.

시스템부(14)는 정상 구동모드와 저속 구동모드에 각각 대응되는 전류 데이터(CD)를 광원 제어회로(15)에 출력한다. 정상 구동모드에서 시스템부(14)는 LED에 공급되는 구동전류가 일정하게 유지되도록 전류 데이터(CD)를 출력한다. 저속 구동모드에서 시스템부(14)는 LED에 공급되는 구동전류가 점차 증가하도록 전류 데이터(CD)를 출력한다. The system unit 14 outputs current data CD respectively corresponding to the normal driving mode and the low speed driving mode to the light source control circuit 15 . In the normal driving mode, the system unit 14 outputs the current data CD so that the driving current supplied to the LED is kept constant. In the low-speed driving mode, the system unit 14 outputs the current data CD so that the driving current supplied to the LED is gradually increased.

여기서, 시스템부(14)는 전류 데이터(CD)가 저장된 메모리부(22)와 메모리부(22)에 저장된 전류 데이터(CD)를 선택하는 전류 데이터 선택부(20)를 포함한다. Here, the system unit 14 includes a memory unit 22 storing current data CD and a current data selection unit 20 selecting current data CD stored in the memory unit 22 .

메모리부(22)에는 정상 구동 모드 시 공급되는 전류 데이터와 저속 구동 모드 시 공급되는 전류 데이터가 저장될 수 있다. 정상 구동 모드 시에는 일정한 전류를 공급하는 전류 데이터(CD)가 저장될 수 있다. 저속 구동 모드 시에는 1 프레임 기간을 정상 구동 모드 시 프레임 주파수를 단위로 분할하여 각 분할 구간에서 입력되어야 하는 전류 데이터(CD)가 저장될 수 있다.The memory unit 22 may store current data supplied in the normal driving mode and current data supplied in the low speed driving mode. In the normal driving mode, current data CD supplying a constant current may be stored. In the low-speed driving mode, one frame period is divided into units of the frame frequency in the normal driving mode, and current data CD to be input in each division period may be stored.

전류 데이터 선택부(20)는 현재 구동모드에 대응되는 전류 데이터(CD)를 검색하여 광원 제어회로(15)에 출력한다.The current data selection unit 20 searches for the current data CD corresponding to the current driving mode and outputs it to the light source control circuit 15 .

타이밍 콘트롤러(11)는 시스템부(14)로부터 입력되는 정상구동 모드 신호에 따라 기설정된 프레임 주파수로 액정표시패널(10)에 데이터 전압이 공급되도록 제어하고, 저속구동 모드 신호에 따라 정상구동 모드의 프레임 주파수보다 낮은 프레임 주파수로 액정표시패널(10)에 데이터 전압이 공급되도록 제어한다. 이에, 도 5에 도시된 바와 같이, 정상구동 모드일 경우 120Hz의 프레임 주파수로 데이터 전압이 공급되고 저속구동 모드일 경우 12Hz의 프레임 주파수로 데이터 전압이 공급된다.The timing controller 11 controls the data voltage to be supplied to the liquid crystal display panel 10 at a preset frame frequency according to the normal driving mode signal input from the system unit 14, and the normal driving mode according to the low speed driving mode signal. The data voltage is controlled to be supplied to the liquid crystal display panel 10 at a frame frequency lower than the frame frequency. Accordingly, as shown in FIG. 5 , in the normal driving mode, the data voltage is supplied at a frame frequency of 120 Hz, and in the low speed driving mode, the data voltage is supplied at a frame frequency of 12 Hz.

광원 제어회로(15)는 시스템부(14)로부터 입력되는 전류 데이터(CD)에 따라 LED에 입력되는 전류량을 제어한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 정상구동 모드일 경우 광원 제어회로(15)는 LED의 휘도가 일정하게 유지되도록 LED 전류를 일정하게 공급한다. 저속구동 모드일 경우 광원 제어회로(15)는 LED 휘도가 점진적으로 증가하도록 LED에 전류량을 점진적으로 증가시킨다. 여기서, 광원 제어회로(15)는 정상구동 모드에서의 프레임 주파수에 따라 LED 전류량을 단계적으로 증가시킬 수 있다. 즉, 12Hz로 저속구동 중인 경우, 120Hz의 주파수 주기로 LED 전류량이 단계적으로 증가한다.The light source control circuit 15 controls the amount of current input to the LED according to the current data CD input from the system unit 14 . 5, in the normal driving mode, the light source control circuit 15 constantly supplies the LED current so that the luminance of the LED is kept constant. In the low-speed driving mode, the light source control circuit 15 gradually increases the amount of current in the LED so that the luminance of the LED is gradually increased. Here, the light source control circuit 15 may increase the amount of LED current in stages according to the frame frequency in the normal driving mode. That is, in the case of low-speed driving at 12 Hz, the amount of LED current increases step by step with a frequency period of 120 Hz.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동방법의 흐름도로서, 저속 구동 시 LED 전류량 제어를 위한 전류 데이터(CD)를 산출하는 방법을 예시한 것이다.6 is a flowchart of a backlight driving method according to an embodiment of the present invention, illustrating a method of calculating current data CD for controlling an amount of LED current when driving at a low speed.

도 6을 참조하면, 먼저, 저속구동 모드에서 휘도 변화율을 측정한다(S110). 여기서 측정되는 휘도 변화율은 소정 계조의 데이터가 일 프레임 기간 동안 휘도가 변화한 정도를 의미할 수 있다. Referring to FIG. 6 , first, the luminance change rate is measured in the low-speed driving mode (S110). The luminance change rate measured here may mean a degree to which the luminance of data of a predetermined gray scale changes during one frame period.

휘도 변화가 측정된 일 프레임 기간을 고속구동 모드의 프레임 주파수 단위로 분할하고(S112), 각 분할구간에서의 평균 휘도들를 계산한다(S112). 정상 구동 모드가 120Hz이고 저속구동 모드가 12Hz인 경우, 12Hz기간 동안의 휘도 변화를 측정하고, 이를 120Hz 기간, 즉 10개의 구간으로 나누어 각 구간에서의 평균 휘도를 산출할 수 있다. One frame period in which the luminance change is measured is divided into frame frequency units of the high-speed driving mode (S112), and average luminances in each division are calculated (S112). When the normal driving mode is 120 Hz and the low speed driving mode is 12 Hz, the luminance change during the 12 Hz period may be measured, and the average luminance in each period may be calculated by dividing the luminance change into the 120 Hz period, ie, 10 sections.

산출된 평균 휘도들 중 가장 높은 평균 휘도를 기준 휘도로 정의하고(S116), 각 분할구간에서 평균 휘도와 기준 휘도 간의 휘도 차이를 산출한다(S118). 휘도는 충전이 완료된 직후가 가장 높고 블랭크 기간이 지속될수록 누설전류로 인해 투과율이 저하되어 휘도가 점진적으로 감소하게 된다. 따라서, 10개로 나뉜 구간 중 첫 번째 구간의 휘도가 기준 휘도로 정의될 수 있고, 나머지 9개의 구간에 대해 점차 휘도 차이가 증가 된다.The highest average luminance among the calculated average luminances is defined as the reference luminance (S116), and a luminance difference between the average luminance and the reference luminance is calculated in each division section (S118). The luminance is highest immediately after charging is completed, and as the blank period continues, the transmittance decreases due to the leakage current and the luminance gradually decreases. Accordingly, the luminance of the first section among the sections divided into 10 may be defined as the reference luminance, and the luminance difference gradually increases with respect to the remaining nine sections.

각 분할 구간에서의 휘도 차이가 산출되면, 각 휘도 차이의 1/2을 보상하도록 광원에 입력되는 보상 전류값을 산출한다(S120). 여기서, 휘도 차이의 1/2을 보상하도록 산출하는 것은 실시예들 중 하나에 불과하고, 디스플레이장치의 특성, 정상/저속 구동 모드 시의 프레임 주파수 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.When the luminance difference in each division is calculated, a compensation current value input to the light source is calculated to compensate 1/2 of each luminance difference ( S120 ). Here, calculating to compensate for 1/2 of the luminance difference is only one of the embodiments, and may be variously set according to characteristics of the display device, frame frequency in normal/slow driving mode, and the like.

이후, 각 분할 구간에서의 보상 전류값을 시스템부(14)의 메모리(22)에 저장하고, 저속구동 모드 시 메모리(22)에 저장된 보상 전류값을 적용하여 광원에 입력되는 전류를 보상한다(S122).Thereafter, the compensation current value in each divided section is stored in the memory 22 of the system unit 14, and the current input to the light source is compensated by applying the compensation current value stored in the memory 22 in the low-speed driving mode ( S122).

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 저속 구동 모드의 블랭크 기간에는 백라이트 유닛(16)의 LED에 공급되는 전류를 증가시킴으로써 블랭크 기간에 휘도가 감소되는 것을 보상할 수 있다.As described above, the present invention can compensate for the decrease in luminance in the blank period by increasing the current supplied to the LED of the backlight unit 16 during the blank period of the low-speed driving mode.

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동방법의 시뮬레이션 결과 그래프이다.7 and 8 are graphs of simulation results of a backlight driving method according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동방법 적용 시 일 프레임 기간 동안의, 데이터 입력 그래프(Data), 각 화소별 투과율 그래프(투과율 1st Line~ Last Line), LED 휘도 그래프(LED 휘도) 및 액정패널(LCM)의 휘도 그래프(LCM휘도)를 도시한 것이다.7 is a data input graph (Data), a transmittance graph for each pixel (transmittance 1st Line to Last Line), an LED luminance graph (LED luminance) and A luminance graph (LCM luminance) of the liquid crystal panel (LCM) is shown.

도 7을 참조하면, 저속 구동 모드에서는 정상 구동 모드의 1/10 속도인 12Hz에 맞추어 영상 데이터(Data)가 입력된다. 영상 데이터(Data)가 화소에 충전된 후 TFT가 턴 오프되면 누설전류 등으로 인해 각 화소 라인(1st Line~ Last Line)들에 충전된 전압은 점차 감소되고, 블랭크 기간이 길어질 수록 전압 감소량(Vdrop)은 증가된다. 화소의 충전 전압이 감소되면 액정(LCM)의 투과율도 감소된다.Referring to FIG. 7 , in the low-speed driving mode, image data is input at 12 Hz, which is 1/10 the speed of the normal driving mode. When the TFT is turned off after the image data (Data) is charged in the pixel, the voltage charged in each pixel line (1st Line to Last Line) gradually decreases due to leakage current, etc., and the longer the blank period, the longer the voltage decrease (Vdrop). ) is increased. When the charging voltage of the pixel is reduced, the transmittance of the liquid crystal LCM is also reduced.

이에 본 발명은 블랭크 기간이 경과할수록 LED 휘도는 증가되도록 LED에 공급되는 LED전류를 보상한다.Accordingly, the present invention compensates the LED current supplied to the LED so that the luminance of the LED increases as the blank period elapses.

액정패널(LCM)의 투과율은 감소하지만 투과율이 감소된 만큼 LED의 휘도가 증가하여 최종적으로 액정(LCM)의 휘도는 블랭크 기간에도 일정하게 유지될 수 있다.Although the transmittance of the liquid crystal panel LCM is decreased, the luminance of the LED increases as the transmittance is decreased, so that the luminance of the liquid crystal panel LCM may be maintained constant even during the blank period.

도 8은 데이터 전압의 그레이가 G63, G127, G255로 각기 상이한 경우, 다양한 방법으로 LED 보상 전류를 공급한 결과 휘도 개선율을 시뮬레이션 한 그래프이다.8 is a graph simulating a luminance improvement rate as a result of supplying an LED compensation current in various ways when the gray of the data voltage is different as G63, G127, and G255.

도 8을 참조하면, <기준 조건>에 해당되는 그래프는 백라이트 유닛(16), 즉 LED의 전류(BLU Current)를 보상하지 않은 경우 G63, G127, G255 데이터 표시 시 발생하는 플리커(Flicker)를 시뮬레이션한 그래프이다.Referring to FIG. 8 , the graph corresponding to the <reference condition> simulates flicker that occurs when displaying G63, G127, and G255 data when the backlight unit 16, that is, the LED current (BLU Current) is not compensated. It is one graph.

<제1 조건>은 G63의 데이터 전압이 충전되는 구간에서는 LED의 전류(BLU Current)의 보상을 수행하지 않고, 충전이 완료된 후 블랭크 구간에서만 점차적으로 휘도를 증가시켜 100% 휘도를 보상한 경우 액정패널의 휘도 변화를 시뮬레이션한 결과이다. <기준 조건>의 G63의 데이터의 플리커가 Max. -63dB로 측정된 데 비해 <제1 조건>의 G63의 데이터의 플리커는 Max. -67dB로 측정되어 개선 효과가 미미함을 알 수 있다.<First condition> is when 100% luminance is compensated by gradually increasing the luminance only in the blank period after charging is completed without compensating for the LED current (BLU Current) in the period in which the data voltage of G63 is charged. This is the result of simulating the luminance change of the panel. The flicker of G63 data in <standard condition> is Max. Compared to the measured value of -63dB, the flicker of the data of G63 in <1st condition> is Max. It is measured as -67dB, indicating that the improvement effect is insignificant.

<제2 조건>은 충전되는 구간과 블랭크 구간 모두에서 LED의 전류(BLU Current)를 점차적으로 증가시켜 100% 휘도를 보상한 경우 액정패널의 휘도 변화를 시뮬레이션한 결과이다. <기준 조건>의 G63의 데이터의 플리커가 Max. -63dB로 측정된 데 비해 <제2 조건>의 G63의 데이터의 플리커는 Max. -91dB로 측정되어 개선효과가 높다는 것을 확인할 수 있다. 그러나, <기준 조건>의 G127의 데이터의 플리커가 Max. -74dB로 측정된 데 비해 <제2 조건>의 G127의 데이터의 플리커는 Max. -63dB로 오히려 악화됨을 확인 할 수 있다. <Second condition> is a result of simulating the change in luminance of the liquid crystal panel when 100% luminance is compensated for by gradually increasing the BLU Current of the LED in both the charging section and the blank section. The flicker of G63 data in <standard condition> is Max. Compared to the measured value of -63dB, the flicker of the G63 data under the <second condition> was Max. It is measured at -91dB, confirming that the improvement effect is high. However, the flicker of the data of G127 in <reference condition> is Max. Compared to the measured value of -74dB, the flicker of the data of G127 under the <second condition> was Max. It can be confirmed that it is rather deteriorated to -63dB.

<제3 조건>은 충전되는 구간과 블랭크 구간 모두에서 LED의 전류(BLU Current)를 점차적으로 증가시켜 50% 휘도를 보상한 경우 액정패널의 휘도 변화를 시뮬레이션한 결과이다. <기준 조건>의 G63의 데이터의 플리커가 Max. -63dB로 측정된 데 비해 <제3 조건>의 G63의 데이터의 플리커는 Max. -70dB로 개선되었고, G127의 데이터의 플리커는 Max. -74dB에서 Max. -75dB로 거의 동등한 수준으로 유지되었으며, G255의 데이터의 플리커는 Max. -94dB에서 Max. -76dB로 양호한 수준으로 확인되었다. <Third condition> is the result of simulating the luminance change of the liquid crystal panel when 50% luminance is compensated for by gradually increasing the BLU Current of the LED in both the charging section and the blank section. The flicker of G63 data in <standard condition> is Max. Compared to the measured value of -63dB, the flicker of the data of G63 under <3rd condition> was Max. -70dB has been improved, and the data flicker of G127 is Max. Max at -74dB. -75dB was maintained at almost the same level, and the data flicker of G255 was Max. Max at -94dB. -76dB was confirmed as a good level.

10 : 액정표시패널 12 : 데이터 구동회로
13 : 게이트 구동회로 14 : 시스템부
15 : 광원 제어회로 16 : 백라이트 유닛
20 : 전류 데이터 선택부 22 : 메모리
10: liquid crystal display panel 12: data driving circuit
13: gate driving circuit 14: system unit
15: light source control circuit 16: backlight unit
20: current data selection unit 22: memory

Claims (14)

복수개의 화소들을 포함하는 액정표시패널;
상기 화소들에 각각 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동회로;
상기 화소들의 게이트라인들을 구동하는 게이트 구동회로;
정상구동 모드에서 기 설정된 프레임 주파수로 상기 구동회로들의 동작 타이밍을 제어하고, 저속구동 모드에서 상기 정상구동 모드의 상기 프레임 주파수보다 낮은 프레임 주파수로 상기 구동회로들의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러;
상기 액정표시패널에 조사될 빛을 발생하는 광원들; 및
상기 저속구동 모드 시 적어도 일 프레임 기간 동안 상기 광원들의 휘도를 점진적으로 증가시키는 광원 제어회로를 포함하는 표시장치.
a liquid crystal display panel including a plurality of pixels;
a data driving circuit for applying a data voltage to each of the pixels;
a gate driving circuit for driving gate lines of the pixels;
a timing controller for controlling the operation timing of the driving circuits at a preset frame frequency in the normal driving mode and controlling the operating timing of the driving circuits at a frame frequency lower than the frame frequency of the normal driving mode in the low speed driving mode;
light sources for generating light to be irradiated to the liquid crystal display panel; and
and a light source control circuit for gradually increasing luminance of the light sources during at least one frame period in the low-speed driving mode.
제1항에 있어서,
상기 광원 제어회로는,
상기 저속구동 모드 시 상기 일 프레임 기간 동안 표시되는 영상의 휘도가 감소되는 것에 대응하여 상기 광원들의 휘도를 점진적으로 증가시키는 표시장치.
According to claim 1,
The light source control circuit,
In the low-speed driving mode, the display device gradually increases the luminance of the light sources in response to the decrease in luminance of the image displayed during the one frame period.
제2항에 있어서,
상기 광원 제어회로는,
상기 휘도 감소량의 1/2만큼 상기 광원들의 휘도를 증가시키는 표시장치.
3. The method of claim 2,
The light source control circuit,
The display device increases the luminance of the light sources by 1/2 of the luminance decrease amount.
제1항에 있어서,
상기 광원 제어회로는,
상기 저속구동 모드 시 상기 화소들에 각각 데이터 전압을 인가된 후 다음 데이터 전압이 인가되기 전까지 상기 광원들의 휘도를 단계적으로 증가시키는 표시장치.
According to claim 1,
The light source control circuit,
In the low-speed driving mode, after a data voltage is applied to each of the pixels, the luminance of the light sources is gradually increased before a next data voltage is applied.
제4항에 있어서,
상기 광원 제어회로는,
상기 정상구동 모드의 프레임 주파수에 따라 상기 광원들의 휘도를 단계적으로 증가시키는 표시장치.
5. The method of claim 4,
The light source control circuit,
A display device for increasing the luminance of the light sources in stages according to the frame frequency of the normal driving mode.
제1항에 있어서,
상기 광원은 LED를 포함하고,
상기 광원 제어회로는 상기 LED에 입력되는 전류량을 점진적으로 증가시키는 표시장치.
According to claim 1,
The light source includes an LED,
wherein the light source control circuit gradually increases the amount of current input to the LED.
제6항에 있어서,
상기 광원 제어회로는,
상기 정상구동 모드의 프레임 주기에 따라 상기 전류량을 단계적으로 증가시키는 표시장치.
7. The method of claim 6,
The light source control circuit,
A display device for increasing the amount of current in stages according to a frame period of the normal driving mode.
제6항에 있어서,
상기 광원 제어회로는,
시스템부로부터 상기 입력 전류의 정보를 수신하여 상기 LED의 휘도를 제어하는 표시장치.
7. The method of claim 6,
The light source control circuit,
A display device that receives information on the input current from a system unit and controls the luminance of the LED.
제1항에 있어서,
상기 광원 제어회로는,
정상구동 모드 시 상기 광원들의 휘도를 일정하게 유지하는 표시장치.
According to claim 1,
The light source control circuit,
A display device for constantly maintaining the luminance of the light sources in a normal driving mode.
복수개의 화소들을 포함하는 액정표시패널 및 상기 액정표시패널에 조사될 빛을 발생하는 광원들을 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서,
저속구동 모드에서 정상구동 모드의 프레임 주파수보다 낮은 프레임 주파수로 상기 화소들에 데이터 전압을 공급하는 단계; 및
상기 저속구동 모드 시 적어도 일 프레임 기간 동안 상기 광원들의 휘도를 점진적으로 증가시키는 단계;
를 포함하는 표시장치의 구동방법.
A method of driving a display device comprising a liquid crystal display panel including a plurality of pixels and light sources emitting light to be irradiated to the liquid crystal display panel, the method comprising:
supplying a data voltage to the pixels at a frame frequency lower than a frame frequency of the normal driving mode in the low speed driving mode; and
gradually increasing the luminance of the light sources during at least one frame period in the low-speed driving mode;
A method of driving a display device comprising a.
제10항에 있어서,
상기 저속구동 모드 시 적어도 일 프레임 기간 동안 상기 광원들의 휘도를 점진적으로 증가시키는 단계는,
상기 저속구동 모드의 일 프레임 기간 동안 표시되는 영상의 휘도가 감소되는 것에 대응하여 상기 정상구동 모드의 프레임 주파수에 따라 상기 광원들의 휘도를 단계적으로 증가시키는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
11. The method of claim 10,
The step of gradually increasing the luminance of the light sources for at least one frame period in the low-speed driving mode includes:
and increasing the luminance of the light sources in stages according to the frame frequency of the normal driving mode in response to a decrease in luminance of an image displayed during one frame period of the low speed driving mode.
제11항에 있어서,
상기 저속구동 모드 시 적어도 일 프레임 기간 동안 상기 광원들의 휘도를 점진적으로 증가시키는 단계는,
상기 휘도 감소량의 1/2만큼 상기 광원들의 휘도를 증가시키는 단계인 표시장치의 구동방법.
12. The method of claim 11,
The step of gradually increasing the luminance of the light sources for at least one frame period in the low-speed driving mode includes:
and increasing the luminance of the light sources by 1/2 of the luminance decrease amount.
제10항에 있어서,
상기 정상구동 모드 시 상기 광원들의 휘도를 일정하게 유지하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 구동방법.
11. The method of claim 10,
and maintaining constant luminance of the light sources in the normal driving mode.
제10항에 있어서,
저속구동 모드에서 입력된 데이터의 일 프레임 기간 동안의 휘도 변화율을 측정하는 단계;
상기 일 프레임 기간을 고속구동 모드의 프레임 주파수 단위로 분할하여 각 분할구간에서의 평균 휘도들를 계산하는 단계;
상기 평균 휘도들 중 가장 높은 평균 휘도를 기준 휘도로 정의하는 단계;
상기 각 분할구간에서 상기 평균 휘도와 상기 기준 휘도 간의 휘도 차이를 산출하는 단계;
상기 각 분할구간에서 상기 휘도 차이를 보상하도록 광원에 입력되는 보상 전류값을 산출하는 단계;
상기 각 분할 구간에서의 상기 보상 전류값을 저장하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 구동방법.
11. The method of claim 10,
measuring a luminance change rate during one frame period of input data in a low-speed driving mode;
dividing the one frame period by frame frequency units of the high-speed driving mode and calculating average luminances in each division period;
defining a highest average luminance among the average luminances as a reference luminance;
calculating a luminance difference between the average luminance and the reference luminance in each of the divided sections;
calculating a compensation current value input to a light source to compensate for the luminance difference in each of the divided sections;
and storing the compensation current value in each of the divided sections.
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