KR20050055391A

KR20050055391A - 액정표시장치의 구동장치 및 구동방법

Info

Publication number: KR20050055391A
Application number: KR1020030088599A
Authority: KR
Inventors: 최재권; 이동민
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2003-12-08
Filing date: 2003-12-08
Publication date: 2005-06-13

Abstract

본 발명은 화질을 향상시킴과 아울러 소비전력을 저감할 수 있도록 한 액정표시장치의 구동장치에 관한 것이다.

본 발명의 액정표시장치의 구동장치는 데이터를 공급하는 시스템과, 데이터에 대응되는 화상을 표시하기 위한 액정패널과, 시스템과 액정패널 사이에 설치되어 시스템으로부터 공급된 데이터의 종횡비가 액정패널의 종횡비와 상이할 때 액정패널의 상측부 및 하측부로 블랙 데이터를 공급하기 위한 타이밍 콘트롤러와, 타이밍 콘트롤러로부터 공급되는 제어신호에 대응하여 액정패널과 중첩되게 형성되는 다수의 백라이트들 중 적어도 둘 이상의 백라이트들을 오프시키기 위한 인버터를 구비한다.

Description

액정표시장치의 구동장치 및 구동방법{Apparatus and Method of Driving Liquid Crystal Display Device}

본 발명은 액정표시장치의 구동장치 및 구동방법에 관한 것으로 특히, 화질을 향상시킴과 아울러 소비전력을 저감할 수 있도록 한 액정표시장치의 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정표시장치는 셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입으로 구현되어 컴퓨터용 모니터, 사무기기, 셀룰라폰 등의 표시장치에 적용되고 있다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 구동장치를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치의 구동장치는 m×n 개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트라인들(G1 내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 TFT가 형성된 액정패널(2)과, 액정패널(2)의 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 드라이버(4)와, 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(6)와, 데이터 드라이버(4)에 감마전압을 공급하기 위한 감마전압 공급부(8)와, 시스템(20)으로부터 공급되는 동기신호를 이용하여 데이터 드라이버(4)와 게이트 드라이버(6)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(10)와, 전원 공급부(12)로부터 공급되는 전압을 이용하여 액정패널(2)에 공급되는 전압들을 발생하기 위한 직류/직류 변환부(이하 "DC/DC 변환부"라 함)(14) 및 백라이트부(18)를 구동하기 위한 인버터(16)를 구비한다.

시스템(20)은 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync), 클럭신호(DCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 및 데이터(R,G,B)를 타이밍 콘트롤러(10)로 공급한다.

액정패널(2)은 데이터라인들(D1 내지 Dm) 및 게이트라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(Clc)을 구비한다. 액정셀(Clc)에 각각 형성된 TFT는 게이트라인(G)으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)로부터 공급되는 데이터신호를 액정셀(Clc)로 공급한다. 또한, 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시킨다.

감마전압 공급부(8)는 다수의 감마전압을 데이터 드라이버(4)로 공급한다.

데이터 드라이버(4)는 타이밍 콘트롤러(10)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(R,G,B)를 계조값에 대응하는 아날로그 감마전압(데이터신호)으로 변환하고, 이 아날로그 감마전압을 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다.

게이트 드라이버(6)는 타이밍 콘트롤러(10)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 스캔펄스를 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터신호가 공급되는 액정패널(2)의 수평라인을 선택한다.

DC/DC 변환부(14)는 전원 공급부(12)로부터 입력되는 3.3V의 전압을 승압 또는 감압하여 액정패널(2)로 공급되는 전압을 발생한다. 이와 같은 DC/DC 변환부(14)는 감마 기준전압, 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL) 및 공통전압(Vcom)등을 생성한다.

타이밍 콘트롤러(10)는 시스템(20)으로부터 입력되는 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync) 및 클럭신호(DCLK)를 이용하여 게이트 드라이버(6) 및 데이터 드라이버(4)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 게이트 제어신호(GCS)를 생성한다.

여기서, 게이트 제어신호(GCS)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC), 게이트 출력 신호(Gate Output Enable : GOE)등이 포함된다. 그리고, 데이터 제어신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : GSP), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 신호(Source Output Enable : SOC) 및 극성신호(Polarity : POL)등이 포함된다.

인버터(16)는 백라이트부(18)를 구동시키기 위한 구동전압(구동전류)을 백라이트부(18)로 공급한다. 백라이트부(18)는 인버터(16)로부터 공급되는 구동전압(또는 구동전류)에 대응되는 빛을 생성하여 액정패널(2)로 공급한다.

여기서, 백라이트부(18)는 일반적으로 에지형방식과 직하형방식으로 구분된다. 여기서, 에지형방식의 백라이트부(18)는 액정패널(2)의 외곽에 설치된 백라이트를 이용하여 액정패널(2)로 광을 공급하는 방식이다. 이와 같은 에지형방식의 백라이트부(18)는 액정패널(2)의 외곽에서 광을 공급하는 방식이기 때문에 액정패널(2)에 충분한 휘도의 광을 공급하지 못한다. 따라서, 도 2와 같은 직하형방식의 백라이트부(18)가 제안되어 사용되고 있다. 직하형방식의 백라이트부(18)는 다수의 백라이트(18a 내지 18i)가 액정패널(2)과 중첩되게 형성되어 액정패널(2)의 전면으로 광을 직접 공급하게 된다. 따라서, 직하형 방식의 백라이트부(18)는 에지형에 비하여 높은 휘도 및 넓은 발광면을 갖는 장점이 있다.

한편, 액정표시장치는 시스템(20)으로부터 공급되는 데이터에 대응하여 다양한 화상이 액정패널(2)에서 표시되도록 한다. 예를 들어, 액정표시장치는 시스템(20)으로부터 공급되는 텔레비전(TV) 신호, 비디오신호 및 디지털 다기능 디스크(Digital Versatile Disc)(이하 "DVD"라 함) 신호들에 대응되는 화상을 액정패널(2)에서 표시한다.

여기서, 일반적으로 액정패널(2)은 텔레비전 신호에 적합하도록 그 종횡비가 설정된다. 따라서, 액정패널(2)에서 DVD 신호를 표시할 때 도 3과 같이 액정패널(2)의 상측부(22) 및 하측부(24)에 검은화면(레터박스)이 표시된다. 이를 상세히 설명하면, DVD신호의 종횡비(aspect ratio)는 1.85 : 1 또는 2.35 : 1로 설정된다. 그리고, 액정패널(2)은 1.33 : 1(4:3의 비율을 갖는경우)의 종횡비로 설정된다. 여기서, DVD신호의 종횡비와 액정패널(2)의 종횡비가 상이하기 때문에 DVD신호를 액정패널(2)에서 디스플레이하기 위해서 상측부(22) 및 하측부(24)에 블랙데이터를 공급하여 검은화면으로 처리하고, 액정패널(2)의 중심부에서만 소정의 화상이 표시한다.

하지만, 이와 같이 액정패널(2)의 상측부(22) 및 하측부(24)를 검은화면으로 처리하면 상측부(22)와 중심부의 경계부, 하측부(24)와 중심부의 경계부가 흐릿하게 설정되는 문제점이 있다. 이를 상세히 설명하면, 종래에는 데이터와 무관하게 다수의 백라이트(18a 내지 18i)들에서 소정 밝기의 빛을 액정패널(2)로 공급한다. 따라서, 검은화면을 디스플레이하는 상측부(22) 및 하측부(24)와 중첩되는 백라이트에서도 소정의 빛이 발생되고, 이 빛에 의하여 경계부에서 화상이 흐릿하게 보이는 문제점이 발생된다. 그리고, 종래에는 실제로 화상표시에 기여하지 않는 상측부(22) 및 하측부(24)와 중첩된 백라이트에서도 소정의 빛을 공급하기 때문에 많은 소비전력이 소모되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 화질을 향상시킴과 아울러 소비전력을 저감할 수 있도록 한 액정표시장치의 구동장치 및 구동방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 액정표시장치의 구동장치는 데이터를 공급하는 시스템과, 데이터에 대응되는 화상을 표시하기 위한 액정패널과, 시스템과 액정패널 사이에 설치되어 시스템으로부터 공급된 데이터의 종횡비가 액정패널의 종횡비와 상이할 때 액정패널의 상측부 및 하측부로 블랙 데이터를 공급하기 위한 타이밍 콘트롤러와, 타이밍 콘트롤러로부터 공급되는 제어신호에 대응하여 액정패널과 중첩되게 형성되는 다수의 백라이트들 중 적어도 둘 이상의 백라이트들을 오프시키기 위한 인버터를 구비한다.

상기 타이밍 콘트롤러는 시스템으로부터 공급된 데이터와 액정패널의 종횡비가 상이할 때 제어신호를 인버터로 공급한다.

상기 인버터는 블랙 데이터를 공급받는 상측부 및 하측부와 중첩되게 설치된 백라이트들을 오프시킨다.

상기 인버터는 타이밍 콘트롤러로부터 제어신호가 입력되지 않을 때 모든 백라이트들을 온시킨다.

본 발명의 액정표시장치의 구동장치는 데이터를 공급하는 시스템과; 데이터에 대응하는 화상을 표시하기 위한 액정패널과; 시스템과 액정패널 사이에 설치되어 시스템으로부터 공급된 데이터의 해상도가 액정패널의 해상도와 상이할 때 액정패널의 상측부 및 하측부로 블랙 데이터를 공급하기 위한 타이밍 콘트롤러와; 시스템으로부터 공급되는 데이터를 한 프레임분 저장하기 위한 프레임 메모리와; 프레임 메모리에 저장된 한 프레임분의 데이터를 이용하여 시스템으로부터 입력되는 데이터의 해상도를 검출하고, 검출된 해상도가 액정패널의 해상도와 상이할 때 제어신호를 생성하는 해상도 검출부와; 제어신호가 입력될 때 액정패널과 중첩되게 형성되는 다수의 백라이트들 중 적어도 둘 이상의 백라이트들을 오프시키기 위한 인버터를 구비한다.

본 발명의 액정표시장치의 구동장치는 데이터를 공급하는 시스템과, 데이터에 대응하는 화상을 표시하기 위한 액정패널과, 시스템과 액정패널 사이에 설치되어 시스템으로부터 공급된 데이터의 종횡비가 액정패널의 종횡비와 상이할 때 액정패널의 상측부 및 하측부로 블랙 데이터를 공급하기 위한 타이밍 콘트롤러와, 타이밍 콘트롤러로부터 공급되는 데이터 중 적어도 두 수평라인분의 데이터를 추출하기 위한 영역 설정부와, 영역 설정부에서 추출된 데이터들의 계조를 검출하여 제어신호를 생성하기 위한 그레이 검출부와, 제어신호가 입력될 때 액정패널과 중첩되게 형성되는 다수의 백라이트들 중 적어도 둘 이상의 백라이트들을 오프시키기 위한 인버터를 구비한다.

상기 영역 설정부는 상측부 및 하측부로 공급되는 적어도 두 수평라인분의 데이터를 추출한다.

상기 그레이 검출부는 추출된 데이터들이 다수의 프레임동안 연속적으로 블랙의 계조를 가질 때 제어신호를 생성한다.

상기 그레이 검출부는 추출된 데이터들이 다섯 프레임동안 연속적으로 블랙의 계조를 가질 때 제어신호를 생성한다.

상기 그레임 검출부와 접속되도록 설치되어 추출된 데이터들이 블랙의 계조를 가질 때 생성되는 제 1제어데이터와 그 외의 계조를 가질 때 생성되는 제 2제어데어터를 저장하기 위한 메모리를 추가적으로 구비한다.

본 발명의 액정표시장치의 구동방법은 액정패널의 해상도와 상이한 해상도를 가지는 데이터신호가 공급되는 단계와, 데이터신호가 액정패널에 표시될 수 있도록 액정패널의 상측부 및 하측부로 블랙 데이터를 공급하는 단계와, 블랙 데이터를 공급받는 상측부 및 하측부와 중첩되게 위치되는 백라이트들을 오프시키는 단계를 포함한다.

상기 데이터신호는 디지털 다기능 디스크(DVD) 신호이다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 제 1실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치를 나타내는 도면이다. 도 4에서 액정패널(32)로부터 돌출되도록 표시되는 백라이트들(48a 내지 48i)들은 실제로 액정패널(32)과 완전히 중첩되도록 설치된다. 본 발명에서는 설명의 편의성을 위하여 백라이트들(48a 내지 48i)이 액정패널(32)로부터 약간 돌출된 것으로 도시하였다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치는 m×n 개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트라인들(G1 내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 TFT가 형성된 액정패널(32)과, 액정패널(32)의 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 드라이버(34)와, 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(36)와, 데이터 드라이버(34)에 감마전압을 공급하기 위한 감마전압 공급부(38)와, 시스템(50)으로부터 공급되는 동기신호를 이용하여 데이터 드라이버(34)와 게이트 드라이버(36)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(40)와, 전원 공급부(42)로부터 공급되는 전압을 이용하여 액정패널(32)에 공급되는 전압들을 발생하기 위한 DC/DC 변환부(44) 및 타이밍 콘트롤러(40)의 제어에 의하여 다수의 백라이트들(48a 내지 48i)을 제어하기 위한 인버터(46)를 구비한다.

시스템(50)은 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync), 클럭신호(DCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 및 데이터(R,G,B)를 타이밍 콘트롤러(40)로 공급한다. 여기서, 시스템(50)은 DVD 신호, 텔레비전 신호 및 비디오 신호 등 다양한 신호에 대응하는 데이터(R,G,B)를 타이밍 콘트롤러(40)로 공급한다.

액정패널(32)은 데이터라인들(D1 내지 Dm) 및 게이트라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(Clc)을 구비한다. 액정셀(Clc)에 각각 형성된 TFT는 게이트라인(G)으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)로부터 공급되는 데이터신호를 액정셀(Clc)로 공급한다. 또한, 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시킨다.

감마전압 공급부(38)는 다수의 감마전압을 데이터 드라이버(34)로 공급한다.

데이터 드라이버(34)는 타이밍 콘트롤러(40)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(R,G,B)를 계조값에 대응하는 아날로그 감마전압(데이터신호)으로 변환하고, 이 아날로그 감마전압을 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다.

게이트 드라이버(36)는 타이밍 콘트롤러(40)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 스캔펄스를 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터신호가 공급되는 액정패널(32)의 수평라인을 선택한다.

DC/DC 변환부(44)는 전원 공급부(42)로부터 입력되는 3.3V의 전압을 승압 또는 감압하여 액정패널(32)로 공급되는 전압을 발생한다. 이와 같은 DC/DC 변환부(44)는 감마 기준전압, 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL) 및 공통전압(Vcom)등을 생성한다.

타이밍 콘트롤러(40)는 시스템(50)으로부터 입력되는 수직/수평 동기신호(Vsync,Hsync) 및 클럭신호(DCLK)를 이용하여 게이트 드라이버(36) 및 데이터 드라이버(34)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 게이트 제어신호(GCS)를 생성한다. 여기서, 게이트 제어신호(GCS)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC), 게이트 출력 신호(Gate Output Enable : GOE)등이 포함된다. 그리고, 데이터 제어신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : GSP), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 신호(Source Output Enable : SOC) 및 극성신호(Polarity : POL)등이 포함된다.

그리고, 타이밍 콘트롤러(40)는 시스템(50)으로부터 공급되는 데이터(R,G,B)를 액정패널(32)의 해상도에 적합하도록 재배치하여 데이터 드라이버(34)로 공급한다. 여기서, 타이밍 콘트롤러(40)는 시스템(50)으로부터 액정패널(32)과 상이한 종횡비를 갖는 DVD신호가 입력될 때 도 5와 같이 액정패널(32)의 상측부(52) 및 하측부(54)에 블랙데이터를 공급한다.

예를 들어, 타이밍 콘트롤러(40)는 액정패널(32)이 4:3(1.33 : 1)의 비율(또는 해상도)을 가질 때 1.85 : 1 또는 2.35 : 1의 종횡비를 갖는 DVD신호가 입력되면 액정패널(32)의 상측부(52) 및 하측부(54)로 블랙데이터를 공급한다. 그리고, 타이밍 콘트롤러(40)는 액정패널(32)이 16 : 9 또는 15 : 9의 비율(또는 해상도)을 가질 때 2.35 : 1의 종횡비를 갖는 DVD신호가 입력되면 액정패널(32)의 상측부(52) 및 하측부(54)로 블랙데이터를 공급한다.

다시 말하여, 타이밍 콘트롤러(40)는 액정패널(32)과 상이한 종횡비를 갖는 데이터가 공급될 때 액정패널(32)의 중심부로 화상을 표시하기 위한 화상데이터를 공급함과 아울러 상측부(52) 및 하측부(54)로 블랙데이터를 공급하여 액정패널(32)과 상이한 종횡비를 갖는 DVD 신호에 대응하는 화상이 액정패널(32)에서 표시되도록 한다. 그리고, 타이밍 콘트롤러(40)는 DVD 신호가 입력될 때(즉, 상이한 종횡비를 갖는 신호가 입력될 때) 제어신호를 생성하여 인버터(46)로 공급한다.

백라이트들(48a 내지 48i)들은 액정패널(32)과 중첩되도록 다수 설치된다. 이와 같은 백라이트들(48a 내지 48i)은 인버터(46)로부터 공급되는 구동전압(구동전류)에 의하여 소정의 광을 액정패널(32)로 공급한다.

인버터(46)는 소정의 광이 액정패널(32)로 공급될 수 있도록 구동전압(구동전류)을 백라이트들(48a 내지 48i)로 공급한다. 아울러, 인버터(46)는 타이밍 콘트롤러(40)로부터 제어신호가 입력될 때 다수의 백라이트들(48a 내지 48i) 중 적어도 둘 이상의 백라이트로 구동전압(구동전류)을 공급하지 않는다. 즉, 인버터(46)는 타이밍 콘트롤러(40)로부터 제어신호가 공급될 때 적어도 둘 이상의 백라이트가 오프될 수 있도록 제어한다.

이를 상세히 설명하면, 타이밍 콘트롤러(40)는 액정패널(32)과 상이한 종횡비를 갖는 신호가 공급될 때 액정패널(32)의 상측부(52) 및 하측부(54)로 블랙데이터를 공급함과 아울러 인버터(46)로 제어신호를 공급한다. 제어신호를 공급받은 인버터(46)는 상측부(52) 및 하측부(54)와 중첩되도록 위치된 백라이트들이 오프될 수 있도록 제어한다.(인버터(46)는 제어신호가 입력되지 않을 때 모든 백라이트로 구동전압을 공급한다) 예를 들어, 도 5와 같이 상측부(52) 및 하측부(54)와 2개의 백라이트(48a, 48i)가 중첩된다면 인버터(46)는 2개의 백라이트(48a, 48i)가 오프되도록 제어함과 아울러 나머지 백라이트들(48b 내지 48h)이 온되도록 제어한다.

즉, 본 발명의 제 1실시예에서는 블랙화면(레터박스)이 표시되는 상측부(52) 및 하측부(54)와 중첩된 백라이트들(48a, 48i)이 오프되도록 제어함으로써 상측부(52) 및 하측부(54)에서 완전한 블랙(리얼 블랙)이 표시되도록 할 수 있다. 이와 같이 상측부(52) 및 하측부(54)에서 완전한 블랙이 표시되면 상측부(52)와 중심부의 경계부, 하측부(54)와 중심부의 경계부의 구분이 명확해 짐으로써 화질이 향상되게 된다. 아울러, 휘도에 기여하지 못하는 상측부(52) 및 하측부(54)와 중첩된 백라이트들(48a, 48i)을 오프시킴으로써 소비전력을 저감할 수 있다. 그리고, 본 발명에서는 상측부(52) 및 하측부(54)와 중첩된 백라이트들(48a, 48i)을 오프시킴으로써 액정패널(32)의 에지부분에서 주로 발생되는 빛샘현상을 개선할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치를 나타내는 도면이다. 도 6을 설명할 때 도 4에 도시된 구동부들과 동일한 기능을 하는 블록은 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 도 6에서 액정패널(32)로부터 돌출되도록 표시되는 백라이트들(48a 내지 48i)들은 실제로 액정패널(32)과 완전히 중첩되도록 설치된다. 본 발명에서는 설명의 편의성을 위하여 백라이트들(48a 내지 48i)이 액정패널(32)로부터 약간 돌출된 것으로 도시하였다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치는 m×n 개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트라인들(G1 내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 TFT가 형성된 액정패널(32)과, 액정패널(32)의 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 드라이버(34)와, 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(36)와, 데이터 드라이버(34)에 감마전압을 공급하기 위한 감마전압 공급부(38)와, 시스템(50)으로부터 공급되는 동기신호를 이용하여 데이터 드라이버(34)와 게이트 드라이버(36)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(41)와, 전원 공급부(42)로부터 공급되는 전압을 이용하여 액정패널(32)에 공급되는 전압들을 발생하기 위한 DC/DC 변환부(44)를 구비한다.

그리고, 본 발명의 제 2실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치는 시스템으로부터 공급되는 한 프레임분의 데이터를 저장하기 위한 프레임 메모리(62)와, 프레임 메모리(62)에 저장된 한 프레임분의 데이터를 이용하여 해상도를 검출하기 위한 해상도 검출부(64)와, 해상도 검출부(64)의 제어에 의하여 다수의 백라이트들(48a 내지 48i)을 제어하기 위한 인버터(60)를 구비한다.

시스템(50)은 제어신호들(Vsync, Hsync, DCLK, DE) 및 데이터(R,G,B)를 타이밍 콘트롤러(41)로 공급한다. 여기서, 시스템(50)은 DVD 신호, 텔레비전 신호 및 비디오 신호 등 다양한 신호에 대응하는 데이터(R,G,B)를 타이밍 콘트롤러(41)로 공급한다.

액정패널(32)는 매트릭스 타입으로 배치된 다수의 액정셀(Clc)을 구비한다. 액정셀(Clc)들은 게이트라인들(G1 내지 Gn)로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)로부터 공급되는 데이터신호에 대응되는 화상을 표시한다.

감마전압 공급부(38)는 다수의 감마전압을 데이터 드라이버(34)로 공급한다. 데이터 드라이버(34)는 타이밍 콘트롤러(41)로부터의 데이터제어신호(DCS)에 응답하여 데이터를 아날로그 감마전압신호로 변환하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)로 공급한다. 게이트 드라이버(36)는 타이밍 콘트롤러(41)의 게이트제어신호(GCS)에 응답하여 스캔펄스를 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급한다.

DC/DC 변환부(44)는 전원 공급부(42)로부터 입력되는 전압을 승압 또는 감압하여 각종 구동전압을 생성한다.

타이밍 콘트롤러(41)는 시스템(50)으로부터 입력되는 수직/수평동기신호(Vsync, Hsync) 및 클럭신호(DCLK)를 이용하여 게이트 드라이버(36)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 드라이버(34)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다.

그리고, 타이밍 콘트롤러(41)는 시스템(50)으로부터 공급되는 데이터(R,G,B)를 액정패널(32)의 해상도에 적합하도록 재배치하여 데이터 드라이버(34)로 공급한다. 여기서, 타이밍 콘트롤러(41)는 시스템(50)으로부터 액정패널(32)과 상이한 종횡비를 갖는 DVD신호가 입력될 때 도 5와 같이 액정패널(32)의 상측부(52) 및 하측부(54)에 블랙데이터를 공급한다.

프레임 메모리(62)는 시스템(50)으로부터 공급되는 한 프레임분의 데이터(R,G,B)를 저장한다.

해상도 검출부(64)는 프레임 메모리(62)에 저장된 한 프레임분의 데이터(R,G,B)를 이용하여 시스템(50)으로부터 공급되는 데이터(또는 신호)의 해상도(또는 종횡비)를 검출한다. 다시 말하여, 해상도 검출부(64)는 프레임 메모리(62)에 저장된 한 프레임분의 데이터를 이용하여 현재 시스템(50)으로부터 입력되는 신호가 액정패널(32)의 해상도(종횡비)와 동일한 신호인지를 체크한다. 그리고, 해상도 검출부(64)는 현재 시스템(50)으로부터 입력되는 신호가 액정패널(32)의 해상도(종횡비)와 동일한 신호라면 인버터(60)로 제어신호를 공급하지 않고, 그 외의 경우에는 인버터(60)로 제어신호를 공급한다.

예를 들어, 해상도 검출부(64)는 액정패널(32)의 해상도와 상이한 DVD신호에 대응하는 데이터가 프레임 메모리(62)에 저장되는 경우 인버터(60)로 제어신호를 공급한다. 그리고, 해상도 검출부(64)는 액정패널(32)의 해상도와 동일한 텔레비전 신호에 대응하는 데이터가 프레임 메모리(62)에 저장되는 경우 인버터(60)로 제어신호를 공급하지 않는다.

인버터(60)는 소정의 광이 액정패널(32)로 공급될 수 있도록 구동전압(구동전류)을 백라이트들(48a 내지 48i)로 공급한다. 아울러, 인버터(60)는 해상도 검출부(64)로부터 제어신호가 입력될 때 다수의 백라이트들(48a 내지 48i) 중 적어도 둘 이상의 백라이트로 구동전압(구동전류)을 공급하지 않는다.(인버터(60)는 제어신호가 입력되지 않을 때 모든 백라이트로 구동전압을 공급한다) 즉, 인버터(60)는 해상도 검출부(64)로부터 제어신호가 공급될 때 적어도 둘 이상의 백라이트가 오프될 수 있도록 제어한다.

이를 상세히 설명하면, 해상도 검출부(64)는 액정패널(32)과 상이한 해상도(종횡비)를 갖는 데이터가 프레임 메모리(62)에 저장될 때 인버터(46)로 제어신호를 공급한다. 제어신호를 공급받은 인버터(60)는 블랙화면이 표시되는 상측부(52) 및 하측부(54)와 중첩되도록 위치된 백라이트들이 오프될 수 있도록 제어한다. 예를 들어, 도 5와 같이 상측부(52) 및 하측부(54)와 2개의 백라이트(48a, 48i)가 중첩된다면 인버터(60)는 2개의 백라이트(48a, 48i)가 오프되도록 제어함과 아울러 나머지 백라이트들(48b 내지 48h)이 온되도록 제어한다.

즉, 본 발명의 제 2실시예에서는 블랙화면(레터박스)이 표시되는 상측부(52) 및 하측부(54)와 중첩된 백라이트들(48a, 48i)이 오프되도록 제어함으로써 상측부(52) 및 하측부(54)에서 완전한 블랙(리얼 블랙)이 표시되도록 할 수 있다. 이와 같이 상측부(52) 및 하측부(54)에서 완전한 블랙이 표시되면 상측부(52)와 중심부의 경계부, 하측부(54)와 중심부의 경계부의 구분이 명확해짐으로써 화질이 향상되게 된다. 아울러, 휘도에 기여하지 못하는 상측부(52) 및 하측부(54)와 중첩된 백라이트들(48a, 48i)을 오프시킴으로써 소비전력을 저감할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 3실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치를 나타내는 도면이다. 도 7을 설명할 때 도 4에 도시된 구동부들과 동일한 기능을 하는 블록은 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 도 7에서 액정패널(32)로부터 돌출되도록 표시되는 백라이트들(48a 내지 48i)들은 실제로 액정패널(32)과 완전히 중첩되도록 설치된다. 본 발명에서는 설명의 편의성을 위하여 백라이트들(48a 내지 48i)이 액정패널(32)로부터 약간 돌출된 것으로 도시하였다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치는 m×n 개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트라인들(G1 내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 TFT가 형성된 액정패널(32)과, 액정패널(32)의 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 드라이버(34)와, 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(36)와, 데이터 드라이버(34)에 감마전압을 공급하기 위한 감마전압 공급부(38)와, 시스템(50)으로부터 공급되는 동기신호를 이용하여 데이터 드라이버(34)와 게이트 드라이버(36)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(41)와, 전원 공급부(42)로부터 공급되는 전압을 이용하여 액정패널(32)에 공급되는 전압들을 발생하기 위한 DC/DC 변환부(44)를 구비한다.

그리고, 본 발명의 제 3실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치는 타이밍 콘트롤러(41)로부터 공급되는 데이터(R,G,B)들 중 특정 수평라인분들의 데이터(R,G,B)를 추출하기 위한 영역 설정부(72)와, 영역 설정부(72)에서 추출된 데이터들의 계조를 검출하기 위한 그레이 검출부(74)와, 그레이 검출부(74)로부터 공급되는 제어 데이터를 저장하기 위한 메모리(76)와, 그레이 검출부(74)의 제어에 의하여 다수의 백라이트들(48a 내지 48i)을 제어하기 위한 인버터(70)를 구비한다.

영역 설정부(72)는 타이밍 콘트롤러(41)로부터 공급되는 데이터들 중 상측부(52)에 속하는 적어도 한 수평라인분의 데이터 및 하측부(54)에 속하는 적어도 한 수평라인분의 데이터를 추출하여 그레이 검출부(74)로 공급한다. 즉, 영역 설정부(72)는 상측부(52) 및 하측부(54)로 공급될 적어도 한 수평라인분의 데이터를 추출하여 그레이 검출부(74)로 공급한다.

그레이 검출부(74)는 영역 설정부(72)로부터 공급되는 적어도 두 수평라인분의 데이터가 모두 블랙의 계조를 표현하는 데이터인지를 체크한다. 여기서, 그레이 검출부(74)는 영역 설정부(72)로부터 공급되는 적어도 두 수평라인분의 데이터가 모두 블랙의 계조를 표현하는 데이터라면 제 1제어 데이터를 메모리(76)에 저장한다. 그리고, 그레이 검출부(74)는 메모리(76)에 저장된 제 1제어 데이터의 수를 참조하여 다수 프레임, 예를 들면 5프레임동안 연속적으로 블랙의 계조를 표현하는 데이터가 입력되었다면 제어신호를 인버터(70)로 공급한다.

또한, 그레이 검출부(74)는 영역 설정부(72)로부터 공급되는 적어두 두 수평라인분의 데이터를 지속적으로 감시하고, 두 수평라이분의 데이터가 블랙의 계조를 표현하지 않는다면 제 2데이터를 메모리(76)에 저장한다. 아울러, 그레이 검출부(74)는 메모리(76)에 제 2데이터가 저장될 때 제어신호를 인버터(70)로 공급하지 않는다.

인버터(70)는 소정의 광이 액정패널(32)로 공급될 수 있도록 구동전압(구동전류)을 백라이트들(48a 내지 48i)로 공급한다. 아울러, 인버터(70)는 그레이 검출부(74)로부터 제어신호가 입력될 때 다수의 백라이트들(48a 내지 48i) 중 적어도 둘 이상의 백라이트로 구동전압(구동전류)을 공급하지 않는다.(인버터(70)는 제어신호가 입력되지 않을 때 모든 백라이트로 구동전압을 공급한다) 즉, 인버터(70)는 그레이 검출부(74)로부터 제어신호가 공급될 때 적어도 둘 이상의 백라이트가 오프될 수 있도록 제어한다.

이를 상세히 설명하면, 그레이 검출부(74)는 액정패널(32)의 상측부(52) 및 하측부(54)에 연속적으로(예를 들면 5프레임) 블랙데이터가 공급될 때 인버터(70)로 제어신호를 공급한다.(즉, 그레이 검출부(74)는 현재 액정패널(32)로 DVD 신호가 공급된다고 판단한다) 제어신호를 공급받은 인버터(70)는 블랙화면이 표시되는 상측부(52) 및 하측부(54)와 중첩되도록 위치된 백라이트들이 오프될 수 있도록 제어한다. 예를 들어, 도 5와 같이 상측부(52) 및 하측부(54)와 2개의 백라이트(48a, 48i)가 중첩된다면 인버터(70)는 2개의 백라이트(48a, 48i)가 오프되도록 제어함과 아울러 나머지 백라이트들(48b 내지 48h)이 온되도록 제어한다.

즉, 본 발명의 제 3실시예에서는 블랙화면(레터박스)이 표시되는 상측부(52) 및 하측부(54)와 중첩된 백라이트들(48a, 48i)이 오프되도록 제어함으로써 상측부(52) 및 하측부(54)에서 완전한 블랙(리얼 블랙)이 표시되도록 할 수 있다. 이와 같이 상측부(52) 및 하측부(54)에서 완전한 블랙이 표시되면 상측부(52)와 중심부의 경계부, 하측부(54)와 중심부의 경계부의 구분이 명확해짐으로써 화질이 향상되게 된다. 아울러, 휘도에 기여하지 못하는 상측부(52) 및 하측부(54)와 중첩된 백라이트들(48a, 48i)을 오프시킴으로써 소비전력을 저감할 수 있다. 그리고, 본 발명에서는 상측부(52) 및 하측부(54)와 중첩된 백라이트들(48a, 48i)을 오프시킴으로써 소비전력을 저감할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동장치 및 구동방법에 의하면 블랙화면이 표시되는 액정패널의 상측부 및 하측부와 중첩되는 백라이트를 오프시킴으로써 화질을 향상시킬 수 있다. 아울러, 휘도에 기여하지 않는 상측부 및 하측부와 중첩된 백라이트를 오프시킴으로써 소비전력을 저감할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 구동장치를 나타내는 도면.

도 2는 액정패널과 중첩되게 설치되는 직하형 백라이트의 구조를 나타내는 도면.

도 3은 디지털 다기능 디스크 신호가 입력될 때 액정패널의 상측부 및 하측부에 블랙화상이 표시되는 것을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 제 1실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치를 나타내는 도면.

도 5는 디지털 다기능 디스크 신호가 입력될 때 액정패널의 상측부 및 하측부와 중첩된 백라이트가 오프되는 것을 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치를 나타내는 도면.

도 7은 본 발명의 제 3실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치를 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2,32 : 액정패널 4,34 : 데이터 드라이버

6,36 : 게이트 드라이버 8,38 : 감마전압 공급부

10,40,41 : 타이밍 콘트롤러 12,42 : 전원 공급부

14,44 : DC/DC 변환부 16,46,60,70 : 인버터

18 : 백라이트부 20,50 : 시스템

22,52 : 상측부 24,54 : 하측부

62 : 프레임 메모리 64 : 해상도 검출부

72 : 영역설정부 74 : 그레이 검출부

76 : 메모리

18a,18b,18c,18d,18e,18f,18g,18h,18i,48a,48b,48c,48d,48e,48f,48g,48h,48i : 백라이트

Claims

데이터를 공급하는 시스템과,

상기 데이터에 대응되는 화상을 표시하기 위한 액정패널과,

상기 시스템과 상기 액정패널 사이에 설치되어 상기 시스템으로부터 공급된 데이터의 종횡비가 상기 액정패널의 종횡비와 상이할 때 상기 액정패널의 상측부 및 하측부로 블랙 데이터를 공급하기 위한 타이밍 콘트롤러와,

상기 타이밍 콘트롤러로부터 공급되는 제어신호에 대응하여 상기 액정패널과 중첩되게 형성되는 다수의 백라이트들 중 적어도 둘 이상의 백라이트들을 오프시키기 위한 인버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 타이밍 콘트롤러는 상기 시스템으로부터 공급된 데이터와 상기 액정패널의 종횡비가 상이할 때 상기 제어신호를 상기 인버터로 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
제 1항에 잇어서,

상기 인버터는 상기 블랙 데이터를 공급받는 상측부 및 하측부와 중첩되게 설치된 백라이트들을 오프시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 인버터는 상기 타이밍 콘트롤러로부터 상기 제어신호가 입력되지 않을 때 모든 백라이트들을 온시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
데이터를 공급하는 시스템과;

상기 데이터에 대응하는 화상을 표시하기 위한 액정패널과;

상기 시스템과 상기 액정패널 사이에 설치되어 상기 시스템으로부터 공급된 데이터의 해상도가 상기 액정패널의 해상도와 상이할 때 상기 액정패널의 상측부 및 하측부로 블랙 데이터를 공급하기 위한 타이밍 콘트롤러와;

상기 시스템으로부터 공급되는 데이터를 한 프레임분 저장하기 위한 프레임 메모리와;

상기 프레임 메모리에 저장된 한 프레임분의 데이터를 이용하여 상기 시스템으로부터 입력되는 데이터의 해상도를 검출하고, 상기 검출된 해상도가 상기 액정패널의 해상도와 상이할 때 제어신호를 생성하는 해상도 검출부와;

상기 제어신호가 입력될 때 상기 액정패널과 중첩되게 형성되는 다수의 백라이트들 중 적어도 둘 이상의 백라이트들을 오프시키기 위한 인버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
제 5항에 있어서,

상기 인버터는 상기 블랙 데이터를 공급받는 상측부 및 하측부와 중첩되게 설치된 백라이트들을 오프시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
데이터를 공급하는 시스템과,

상기 데이터에 대응하는 화상을 표시하기 위한 액정패널과,

상기 시스템과 상기 액정패널 사이에 설치되어 상기 시스템으로부터 공급된 데이터의 종횡비가 상기 액정패널의 종횡비와 상이할 때 상기 액정패널의 상측부 및 하측부로 블랙 데이터를 공급하기 위한 타이밍 콘트롤러와,

상기 타이밍 콘트롤러로부터 공급되는 데이터 중 적어도 두 수평라인분의 데이터를 추출하기 위한 영역 설정부와,

상기 영역 설정부에서 추출된 데이터들의 계조를 검출하여 제어신호를 생성하기 위한 그레이 검출부와,

상기 제어신호가 입력될 때 상기 액정패널과 중첩되게 형성되는 다수의 백라이트들 중 적어도 둘 이상의 백라이트들을 오프시키기 위한 인버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
제 7항에 있어서,

상기 영역 설정부는 상기 상측부 및 하측부로 공급되는 적어도 두 수평라인분의 데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
제 7항에 있어서,

상기 그레이 검출부는 상기 추출된 데이터들이 다수의 프레임동안 연속적으로 블랙의 계조를 가질 때 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
제 9항에 있어서,

상기 그레이 검출부는 상기 추출된 데이터들이 다섯 프레임동안 연속적으로 블랙의 계조를 가질 때 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
제 9항에 있어서,

상기 그레임 검출부와 접속되도록 설치되어 상기 추출된 데이터들이 블랙의 계조를 가질 때 생성되는 제 1제어데이터와 그 외의 계조를 가질 때 생성되는 제 2제어데어터를 저장하기 위한 메모리를 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
제 7항에 있어서,

상기 인버터는 상기 블랙 데이터를 공급받는 상측부 및 하측부와 중첩되게 설치된 백라이트들을 오프시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
액정패널의 해상도와 상이한 해상도를 가지는 데이터신호가 공급되는 단계와,

상기 데이터신호가 상기 액정패널에 표시될 수 있도록 상기 액정패널의 상측부 및 하측부로 블랙 데이터를 공급하는 단계와,

상기 블랙 데이터를 공급받는 상기 상측부 및 하측부와 중첩되게 위치되는 백라이트들을 오프시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 13항에 있어서,

상기 데이터신호는 디지털 다기능 디스크(DVD) 신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.