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KR20080045384A - 액정 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

액정 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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KR20080045384A
KR20080045384A KR1020060114451A KR20060114451A KR20080045384A KR 20080045384 A KR20080045384 A KR 20080045384A KR 1020060114451 A KR1020060114451 A KR 1020060114451A KR 20060114451 A KR20060114451 A KR 20060114451A KR 20080045384 A KR20080045384 A KR 20080045384A
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liquid crystal
voltage
display panel
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조정환
조재현
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삼성전자주식회사
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Abstract

정규 영상 데이터가 인가되는 사이에 블랙 데이터를 인가하는 임펄시브 구동에서 플리커가 발생하지 않도록 하는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하기 위한 것으로, OCB 모드를 가지는 액정 표시 장치에서 블랙 전압이 인가되는 화소행에 대응하는 램프가 블랙 전압이 인가되는 화소행의 이동에 따라서 함께 이동하면서 온 상태로 바뀌어 블랙 전압이 인가되는 화소행이 밝아져 정규 데이터 전압이 인가되는 화소행과 휘도 차이가 적어져 플리커가 시인되지 않도록 한다.
임펄시브, 블랙 전압, 이동, 플리커, 램프

Description

액정 표시 장치 및 그 구동 방법 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면 및 액정의 배향 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 데이터 신호를 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 패널 및 백라이트 유닛의 구동 방법을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 패널 및 백라이트 유닛을 전면에서 도시한 도면이다.
<도면 부호의 설명>
3: 액정층 11, 21: 배향막
12, 22: 편광자 31: 액정 분자
100: 하부 표시판 200: 상부 표시판
230: 색필터 270: 공통 전극
300: 액정 표시판 조립체 330: 표시부
350: 액정 모듈 361: 상부 섀시
362: 하부 섀시 363: 반사 시트
365: 램프 홀더 366: 몰드 프레임
400: 게이트 구동부 410: 게이트 TCP
450: 게이트 인쇄 회로 기판 500: 데이터 구동부
510: 데이터 TCP 600: 신호 제어부
800: 계조 전압 생성부 900: 백라이트부
901: 광학 시트 902: 확산판
910: 광학 기구 920: 인버터부
950: 광원부
본 발명은 액정 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치 중에서 응답 속도 및 기준 시야각을 개선하기 위해서 다양한 방법이 제시되었으며, 그 예로 OCB(optically compensated bend) 방식의 액정 표시 장치를 들 수 있다.
이러한 OCB 방식의 액정 표시 장치에서는 두 전기장 생성 전극에 전기장이 인가되었을 때 액정 분자가 두 기판 사이의 중심면에 대하여 대칭이면서 기판 면에서 중심면에 이르기까지 수평 배열에서 수직 배열로 변하므로 넓은 기준 시야각을 얻을 수 있다. 이러한 액정 분자의 배열을 얻기 위해서는 두 기판의 배향막을 같은 방향으로 러빙 등 배향 처리하고 처음에 고전압을 인가하여 구부러짐(bend) 배열로 만든다.
이러한 액정 표시 장치에서는 화소 전극과 공통 전극에 각각 데이터 전압과 공통 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상이나 플리커 등을 방지하기 위하여 프레임 별로, 행 별로, 열별로, 또는 화소 별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.
그런데 이와 같이 데이터 전압의 극성을 반전시키는 경우에 액정 분자의 응답 속도가 느려 액정 축전기가 목표 전압으로 충전되기까지 시간이 오래 걸리므로 화면이 선명하지 못하고 흐릿해지는(blurring) 현상이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 짧은 시간 동안 어두운 화면을 삽입하는 임펄시브(impulsive) 구동 방식이 개발되었다. 그러나 이러한 임펄시브 구동시에는 어두운 화면이 가로줄 얼룩으로 시인되거나 플리커 현상이 발생되는 단점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정규 영상 데이터가 인가되는 사이에 블랙 데이터를 인가하는 임펄시브 구동에서 플리커가 발생하지 않도록 하는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 블랙 데이터가 인가되는 화소 행에 대응하는 백라이트 유닛의 램프를 온 시키는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 게이트선을 따라서 형성된 화소행을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널의 하부에 형성되어 있으며, 상기 화소행에 대응하는 램프를 가지는 백라이트 유닛을 포함하며, 블랙 전압이 인가되는 상기 화소행이 적어도 2이상 있으며, 상기 블랙 전압이 인가되는 상기 화소행에 대응하는 램프를 온시키고, 다른 램프는 오프시킨다.
상기 표시 패널은 OCB모드를 가지는 액정을 포함할 수 있다.
한 프레임당 상기 블랙 전압이 인가되는 상기 화소행이 항상 존재하며, 그 이외의 화소행에는 정규 데이터 전압이 인가될 수 있다.
상기 화소행에 대응하는 램프는 상기 표시 패널을 상기 백라이트 유닛으로 투영한 경우 상기 화소행과 중첩하는 상기 램프를 의미할 수 있다.
상기 화소행에 대응하는 램프는 상기 표시 패널을 상기 백라이트 유닛으로 투영한 경우 상기 화소행과 몇 프레임 전 또는 후에 중찹하는 상기 램프를 의미할 수 있다.
상기 블랙 전압이 인가되는 상기 화소행에 대응하는 램프를 온시키고, 다른 램프는 오프시키것은 상기 표시 패널의 신호 제어부에서 상기 블랙 전압의 인가신호와 연계하여 제어될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 게이트선, 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있으며 행을 따라서 배치되어 있는 복수의 화소행을 포함하는 액정 표시 패널과 상기 액정 표시 패널에 빛을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 장치에 상기 데이터선을 통하여 상기 화소행에 정규 영상 전압 또는 블랙 전압을 전달하는 구동하는 방법으로서, 2 이상의 화소행에 상기 블랙 전압을 인가하는 단계, 상기 블랙 전압이 인가된 상기 화소행에 대응하는 상기 백라이트 유닛의 램프를 온상태로 만드는 단계, 프레임이 진행됨에 따라서 상기 블랙 전압을 인가하는 상기 화소행을 이동시키는 단계, 및 상기 블랙 전압을 인가하는 상기 화소행이 이동하여 이에 대응하는 상기 램프가 바뀌면 새롭게 블랙 전압을 인가하는 상기 화소행에 대응하게된 램프는 온 상태로 바꾸고 대응하지 않도록 된 램프는 오프 상태로 바꾼다.
상기 표시 패널은 OCB모드를 가지는 액정을 포함할 수 있다.
상기 화소행에 대응하는 램프는 상기 표시 패널을 상기 백라이트 유닛으로 투영한 경우 상기 화소행과 중첩하는 상기 램프를 의미할 수 있다.
상기 화소행에 대응하는 램프는 상기 표시 패널을 상기 백라이트 유닛으로 투영한 경우 상기 화소행과 몇 프레임 전 또는 후에 중찹하는 상기 램프를 의미할 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
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.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면 및 액정의 배향 상태를 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표 시부(330)와 백라이트부(900)를 포함하는 액정 모듈(350)과 액정 모듈(350)을 수납하는 상부 및 하부 섀시(361, 362) 그리고 몰드 프레임(366)을 포함한다.
표시부(330)는 액정 표시판 조립체(300)와 이에 부착된 복수의 게이트 TCP(tape carrier package)(410) 및 데이터 TCP(510), 그리고 해당 TCP(410, 510)에 부착되어 있는 게이트 인쇄 회로 기판(PCB, printed circuit board)(450) 및 데이터 PCB(550)를 포함한다.
액정 표시판 조립체(300)는 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
하부 표시판(100)은 복수의 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)을 포함하고, 하부 및 상부 표시판(100, 200)은 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.
표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소는 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST)를 포함한다. 유지 축전기(CST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
박막 트랜지스터 등 스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G1-Gn) 및 데이터 선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)에 연결되어 있다.
액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다.
액정 축전기(CLC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 삼원색 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소가 시간에 따라 번갈아 삼원색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 삼원색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다.
액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200) 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있는데, 두 편광자의 투과축은 직교하는 것이 바람직하다.
편광자와 표시판(100, 200)의 사이에는 보상 필름이 부착될 수 있으며, 보상 필름으로는 C 플레이트 보상 필름 또는 이축성 보상 필름 등이 사용된다.
액정층(3)은 유전율 이방성이 양인 네마틱 액정을 포함하며, OCB(optically compensated bend) 방식으로 배향되어 도 4와 같이 구부러짐(bend) 배열을 하고 있다. 일반적으로 OCB 액정 표시 장치는 노멀리 화이트, 즉, 전압을 인가하지 않은 상태에서 화이트를 표시한다.
도 1에 도시한 것처럼, 게이트 TCP(410)는 액정 표시판 조립체(300)의 하부 표시판(100)의 한 가장자리에 부착되어 있고, 그 위에는 게이트 구동부(400)를 이루는 게이트 구동 집적 회로가 칩의 형태로 장착되어 있다. 데이터 TCP(510)는 액정 표시판 조립체(300)의 하부 표시판(100)의 다른 가장자리에 부착되어 있고, 그 위에는 데이터 구동부(500)를 이루는 데이터 구동 집적 회로가 칩의 형태로 장착되어 있다. 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)는 TCP(410, 510)에 형성되어 있는 신호선(도시하지 않음)을 통하여 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)에 각각 전기적으로 연결되어 있다.
게이트 구동부(400)는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가하며, 데이터 구동부(500)는 데이터 전압을 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
이와 달리 TCP를 사용하지 않고 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 이루는 구동 집적 회로 칩을 표시판 위에 집적 부착할 수도 있으며(chip on glass, COG 실장 방식), 게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)를 스위칭 소자(Q) 및 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 함께 액정 표시판 조립체(300)에 직접 형성할 수도 있다.
게이트 PCB(450)는 하부 표시판(100)과 나란하게 길이 방향으로 TCP(410)에 부착되어 있고, 그 위에는 신호를 전달하는 복수의 신호선(도시하지 않음)과 전자 부품 등이 형성되어 있다.
데이터 PCB(550)는 하부 표시판(100)과 나란하게 길이 방향으로 TCP(510)에 부착되어 있고, 그 위에는 신호를 전달하는 복수의 신호선(도시하지 않음)과 전자 부품 등이 형성되어 있다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다.
한편, 데이터 구동부(500)에서는 정규 영상 데이터와 블랙 데이터를 번갈아 출력한다. 이에 대해서는 도 5 이하에서 상술한다.
계조 전압 생성부(800)는 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 계조 전압을 생성하여 데이터 전압으로서 데이터 구동부(500)에 제공한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.
도 1에 도시한 것처럼, 백라이트부(900)는 하부 섀시(362)에 고정되며, 하부 섀시(362)상에 소정 거리로 이격되어 설치되는 광원부(950), 조립체(300)와 광원부(950) 사이에 위치하며 광원부(950)로부터의 빛을 처리하는 복수의 광학 기구(910) 그리고 신호 제어부(600)에 연결되어 있고 광원부(950)를 제어하는 인버터 부(920)를 포함한다.
광원부(950)는 형광 램프 등과 같은 복수의 램프(LP), 이들 램프(LP)의 양단에서 램프(LP)를 고정 지지하는 램프 홀더(365), 복수의 램프(LP) 하부 전면에 위치하여 램프(LP)로부터 방출되는 빛을 액정 표시판 조립체(300) 쪽으로 반사시키는 반사 시트(363)를 포함한다.
본 실시예에서는 램프(LP)는 CCFL을 이용한다. 이와는 달리, EEFL이나 발광 다이오드(LED) 등도 램프로서 사용될 수 있다. 다만 본 발명에서는 램프(LP)가 화소 행 방향으로 구분 형성되어 램프(LP)를 화소 행에 입력되는 데이터에 따라서 개별적으로 온/오프가 가능하도록 형성되어 있어야 한다.
인버터부(920)는 별도로 장착된 인버터 PCB(도시하지 않음)에 구비될 수도 있고 게이트 PCB(450)나 데이터 PCB(550)에 구비될 수도 있다.
도 1에서 광학 기구(910)는 조립체(300)와 광원부(950) 사이에 위치하며 광원부(950)로부터의 빛을 조립체(300)로 유도 및 확산하는 확산판(902) 및 복수의 광학 시트(901)를 포함한다.
도 1에 도시한 것처럼, 광원부(950)의 램프(LP)를 하부 표시판(100) 하부에 배치한 방식을 직하 방식(direct type)이라 하며, 램프(LP)를 액정 표시판 조립체(300)의 하부 가장자리에 배치하고 확산판(902) 대신에 도광판(light guide)을 배치한 방식을 에지 방식(edge type)이라 한다. 본 발명에서는 램프(LP)가 반드시 직하형일 필요는 없고, 도 1에 도시한 램프의 개수는 필요에 따라 가감될 수 있다.
도 1에는 도시하지는 않았지만, 상부 섀시(361)의 상부와 하부 섀시(362)의 하부에는 각각 상부 케이스 및 하부 케이스가 위치하여 이들의 결합으로 액정 표시 장치가 완성된다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 인버터부(920)등의 동작을 제어한다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 전압(Von)의 출력 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV), 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기 및 출력 전압을 제어하는 적어도 하나의 클록 신호 등을 포함한다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 줄여 데이터 전압의 극성이라 함)을 반전시키는 반전 신 호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대한 영상 데이터(DAT)를 차례로 입력받아 시프트시키고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 영상 데이터(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환한 후, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시키며, 이에 따라 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소에 인가된다.
화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(CLC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리한다.
한편, 인버터부(920)는 외부로부터 인가되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환 및 변압하여 광원부(950)에 인가하고, 이 전압에 따라 광원부(950)가 점멸되고 광원부(950)의 밝기가 제어된다. 인버터부(920)는 신호 제어부(600)에서 제공되는 신호에 따라서 일부의 램프(LP)는 온 상태로, 그 외의 램프(LP)는 오프 상태로 만든다. 신호 제어부(600)는 데이터 구동부를 통하여 블랙 데이터가 인가되는 화소 행에 대응하는 램프(LP)를 켜고 정규 영상 데이터가 인가되는 화소행에 대응하는 램프(LP)를 끄도록 인버터부(920)를 제어한다. 이에 대해서는 도 6 이하에서 상세 하게 살펴본다.
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 데이터 신호를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
도 5에 도시한 것처럼, 신호 제어부(600)는 정규 영상 데이터(d11-dnm)와 블랙 데이터(g1)를 번갈아 출력하는데, 이를 수신한 데이터 구동부(500)는 이를 정규 데이터 전압과 블랙 전압으로 변환하여 화소(PX)에 인가하는 방식은 다음과 같다.
모든 화소를 화소행 단위로 구분하여 일부 화소행에는 정규 데이터 전압을 인가하고, 나머지 화소행에는 블랙 전압을 인가한다. 블랙 전압을 인가하는 화소행은 연속하는 2이상의 화소행으로 이루어지며, 그 이외의 화소행은 정규 데이터 전압을 인가하는 화소행이 된다. 본 발명의 구동 방법에 대해서는 도 6 이하에서 상세하게 살펴본다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 신호의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 신호의 극성이 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 신호의 극성도 서로 다를 수 있다(열 반전, 점 반전).
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 패널 및 백라이트 유닛의 구동 방법을 순차적으로 도시한 도면이다.
우선, 도 6 내지 도 8의 상부에는 액정 표시판 조립체(300)가 도시되어 있으며, 하부에는 광원부(950)가 도시되어 있다. 액정 표시판 조립체(300)는 총 N개의 화소 행을 가지고, 광원부(950)는 M개의 램프(LP)를 가진다.
여기서 블랙 전압이 인가되는 화소행을 BL로 정규 데이터 전압이 인가되는 화소행을 A로 도시하고 있으며, 오프 상태인 램프를 LP-off로, 온 상태인 램프를 LP-on으로 도시하고 있다.
우선 본 발명의 실시예에서는 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)의 수는 B-K+1행이며, 이는 N보다 적은 값을 가진다.
도 6에 도시된 상태가 제1 프레임인 경우 도 7은 제2 프레임을 도시하고 있으며, 도 8은 도 7보다 적어도 하나의 프레임 후의 상태를 도시하고 있다.
블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)은 제1 프레임에서 K행부터 B행에 걸쳐 형성되어 있다. 그 외의 화소행은 정규 데이터 전압이 인가된다.
이때, 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)에 대응하는 램프(LP)만 온 상태가 유지되며, 그 외의 램프(LP)는 오프 상태가 된다. 즉, 도 6과 같이 D-1 번째 램프(LP)에서부터 D+1번째 램프(LP)까지의 램프(LP)가 온 상태가 된다. 본 실시예에서는 3개의 램프(LP)가 온 상태인 것으로 도시되어 있으나, 이는 편의상 표시한 것일 뿐, 그 수는 바꿀 수 있다.
블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)과 램프(LP)가 대응하는 방식은 다양하게 존재할 수 있다. 본 발명에서는 도 9와 같이 액정 표시 장치의 상부면에서 바라볼 때 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)과 램프(LP)가 중첩하는 경우를 의미한다. 그러나 이와 달리 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)과 중첩되기 몇 프레임 전부터 먼저 램프(LP)가 온 상태로 변하거나 아니면, 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)과 중첩된 후 몇 프레임 후부터 램프(LP)가 온 상태로 변하도록 대응시킬 수도 있다.
그 후, 제2 프레임(도 7 참고)에서는 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)이 한 행만큼 하강한다. 즉, 제1 프레임에서 K행부터 B행까지 형성되어 있던 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)이 K+1행부터 B+1행까지 형성되어 있다. 이때, 하나의 화소행만 이동되었으므로 대응하는 램프(LP)는 바뀌지 않는다. 즉, D-1 번째 램프(LP)에서부터 D+1번째 램프(LP)까지의 램프(LP)가 온 상태가 된다. 그러므로 온 상태인 램프(LP-on)와 오프 상태인 램프(LP-off)가 서로 바뀌지 않는다.
그 후, 적어도 하나의 프레임이 지나면(도 8 참고) 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)과 대응하는 램프(LP)가 바뀌게 된다. 이 경우 기존 프레임에서 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)에 대응하지 않았으나 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)과 대응하는 램프(LP)로 바뀐 램프(LP)는 온 상태로 바뀌며, 기존 프레임에서 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)에 대응하는 램프(LP)였으나 대응하지 않는 램프(LP)로 바뀐 램프(LP)는 오프 상태로 바뀐다. 즉, D번째 램프(LP)에서부터 D+2번째 램프(LP)까지 램프(LP)가 온 상태가 된다.
램프(LP)가 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)에 대응하는 것은 신호 제어부(600)에서 인버터부(920)로 인가된 제어 신호에 의하여 결정된다. 신호 제어 부(600)는 임펄시브 구동시 블랙 전압의 인가 스타트 신호와 연계하여 인버터부(920)로 제어신호(램프의 온 신호)를 인가하여 구동한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 패널 및 백라이트 유닛을 전면에서 도시한 도면이다.
도 9는 액정 표시 장치의 전면에서 화소행을 백라이트 유닛으로 조사하여 화소행과 램프(LP)의 관계를 도시하고 있다. 본 실시예에 의하면 화소행에 대응하여 온/오프되는 램프(LP)는 화소행과 중첩되는 램프(LP)로 설정하고 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, OCB 모드를 가지는 액정 표시 장치에서 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL) 및 정규 데이터 전압이 인가되는 화소행(A)을 가지며, 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)에 대응하는 램프가 블랙 전압이 인가되는 화소행(BL)의 이동에 따라서 함께 이동하면서 온상태로 바뀌어 블랙 전압이 인가되는 화소행이 밝아져 정규 데이터 전압이 인가되는 화소행(A)과 휘도 차이가 적어져 플리커가 시인되지 않도록 한다.

Claims (10)

  1. 게이트선을 따라서 형성된 화소행을 포함하는 표시 패널,
    상기 표시 패널의 하부에 형성되어 있으며, 상기 화소행에 대응하는 램프를 가지는 백라이트 유닛을 포함하며,
    블랙 전압이 인가되는 상기 화소행이 적어도 2이상 있으며,
    상기 블랙 전압이 인가되는 상기 화소행에 대응하는 램프를 온시키고, 다른 램프는 오프시키는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 표시 패널은 OCB모드를 가지는 액정을 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    한 프레임당 상기 블랙 전압이 인가되는 상기 화소행이 항상 존재하며, 그 이외의 화소행에는 정규 데이터 전압이 인가되는 액정 표시 장치
  4. 제3항에서,
    상기 화소행에 대응하는 램프는 상기 표시 패널을 상기 백라이트 유닛으로 투영한 경우 상기 화소행과 중첩하는 상기 램프를 의미하는 액정 표시 장치.
  5. 제3항에서,
    상기 화소행에 대응하는 램프는 상기 표시 패널을 상기 백라이트 유닛으로 투영한 경우 상기 화소행과 몇 프레임 전 또는 후에 중찹하는 상기 램프를 의미하는 액정 표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 블랙 전압이 인가되는 상기 화소행에 대응하는 램프를 온시키고, 다른 램프는 오프시키것은 상기 표시 패널의 신호 제어부에서 상기 블랙 전압의 인가신호와 연계하여 제어되는 액정 표시 장치.
  7. 게이트선, 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있으며 행을 따라서 배치되어 있는 복수의 화소행을 포함하는 액정 표시 패널과 상기 액정 표시 패널에 빛을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 장치에 상기 데이터선을 통하여 상기 화소행에 정규 영상 전압 또는 블랙 전압을 전달하는 구동하는 방법으로서,
    2 이상의 화소행에 상기 블랙 전압을 인가하는 단계,
    상기 블랙 전압이 인가된 상기 화소행에 대응하는 상기 백라이트 유닛의 램프를 온상태로 만드는 단계,
    프레임이 진행됨에 따라서 상기 블랙 전압을 인가하는 상기 화소행을 이동시키는 단계, 및
    상기 블랙 전압을 인가하는 상기 화소행이 이동하여 이에 대응하는 상기 램프가 바뀌면 새롭게 블랙 전압을 인가하는 상기 화소행에 대응하게된 램프는 온 상태로 바꾸고 대응하지 않도록 된 램프는 오프 상태로 바꾸는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 표시 패널은 OCB모드를 가지는 액정을 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제7항에서,
    상기 화소행에 대응하는 램프는 상기 표시 패널을 상기 백라이트 유닛으로 투영한 경우 상기 화소행과 중첩하는 상기 램프를 의미하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제7항에서,
    상기 화소행에 대응하는 램프는 상기 표시 패널을 상기 백라이트 유닛으로 투영한 경우 상기 화소행과 몇 프레임 전 또는 후에 중찹하는 상기 램프를 의미하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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