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KR20110084730A - 액정표시장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

액정표시장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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KR20110084730A
KR20110084730A KR1020100004444A KR20100004444A KR20110084730A KR 20110084730 A KR20110084730 A KR 20110084730A KR 1020100004444 A KR1020100004444 A KR 1020100004444A KR 20100004444 A KR20100004444 A KR 20100004444A KR 20110084730 A KR20110084730 A KR 20110084730A
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KR
South Korea
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liquid crystal
display panel
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signal corresponding
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KR1020100004444A
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Inventor
장현룡
김호영
강형구
최학모
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP2011006578A priority patent/JP2011145673A/ja
Priority to CN2011100094950A priority patent/CN102129848A/zh
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Abstract

액정표시장치에서, 표시패널은 게이트 신호 및 데이터 신호에 응답하여 영상을 표시한다. 패널 구동회로는 영상신호 및 제어신호를 처리하여 게이트 신호 및 데이터 신호를 표시패널로 공급한다. 백라이트 유닛은 표시패널에 인접하게 배치되어 표시패널로 광을 공급하는 다수의 광원으로 이루어지고 다수의 광원은 동시에 점멸된다. 백라이트 제어회로는 영상신호를 근거로 표시패널의 기 설정된 문자정보 영역에 대응하는 영상신호로부터 문자정보 신호의 존재 여부를 탐지하고, 탐지 결과에 따라 다수의 광원의 점멸 타이밍을 표시패널의 중심부 영역 또는 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시킨다.

Description

액정표시장치 및 이의 구동 방법 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정표시장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화질을 개선할 수 있는 액정표시장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 액정을 구비하는 다수의 화소를 이용하여 홀드(hold) 방식으로 영상신호를 표시한다. 따라서 액정표시장치로 동영상 등을 구현할 때 액정의 응답속도에 의해서 화면에 끌림 현상이 발생한다.
액정표시장치의 동영상 끌림 현상을 제거하기 위하여, 액정표시패널의 구동 주파수를 60Hz에서 120Hz 또는 그 이상으로 증가시키는 임펄시브(impulsive) 방식이 제안된 바 있다. 임펄시브 방식은 액정표시패널에 화면을 구현하기 위하여 영상 데이터를 인가하는 디스플레이 프레임 사이에 블랙 또는 그레이 데이터를 갖는 임펄시브 프레임을 삽입하는 방식이다. 그러나 이러한 임펄시브 방식을 사용하는 경우, 구동 주파수의 증가로 인해 소비 전력이 증가하고, 디스플레이 프레임 구간의 감소로 인해 화소의 액정응답 시간이 부족하다.
따라서, 본 발명의 목적은 제조 원가를 절감하면서 동영상의 끌림 현상을 최소화하여 화질을 개선하기 위한 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 액정표시장치를 구동하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 표시패널, 패널 구동회로, 백라이트 유닛 및 백라이트 제어회로를 포함한다.
상기 표시패널은 게이트 신호 및 데이터 신호에 응답하여 영상을 표시한다.
상기 패널 구동회로는 영상신호 및 제어신호를 처리하여 상기 게이트 신호 및 상기 데이터 신호를 상기 표시패널로 공급한다.
상기 백라이트 유닛은 상기 표시패널에 인접하게 배치되어 상기 표시패널로 광을 공급하는 상기 다수의 광원으로 이루어지고 상기 다수의 광원은 동시에 점멸된다.
상기 백라이트 제어회로는 상기 영상신호를 근거로 상기 표시패널의 기 설정된 문자정보 영역에 대응하는 영상신호로부터 문자정보 신호의 존재 여부를 탐지하고, 상기 탐지 결과에 따라 상기 다수의 광원의 점멸 타이밍을 상기 표시패널의 중심부 영역 또는 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시킨다.
상기 백라이트 제어회로는 문자정보 탐지부, 블링킹 타이밍 제어부, 및 인버터를 포함한다.
상기 문자정보 탐지부는 상기 영상신호를 근거로 상기 표시패널의 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호로부터 문자정보 신호를 감지하여 상기 문자정보 신호의 존재 여부에 대응하는 감지 신호를 출력한다.
상기 블링킹 타이밍 제어부는 상기 감지 신호에 응답하여 상기 다수의 광원의 점멸 타이밍을 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시키기 위한 타이밍 제어신호를 출력한다.
상기 인버터는 상기 타이밍 제어신호에 응답하여 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 상기 다수의 광원을 동시에 점멸시킨다.
본 발명에 따른 표시장치의 구동방법은 다음과 같다. 영상신호 및 제어신호를 이용하여 발생되는 게이트 신호 및 데이터 신호가 표시패널로 공급되면, 상기 게이트 신호 및 상기 데이터 신호에 응답하여 액정의 투과도를 제어하여 영상이 표시되고, 상기 영상신호를 근거로 상기 표시패널의 기 설정된 문자정보 영역에 대응하는 영상신호로부터 문자정보의 존재 여부가 탐지되며, 상기 탐지 결과에 따라 상기 표시패널의 중심부 영역 또는 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시켜 상기 표시패널로 광을 공급하는 다수의 광원이 동시에 점멸된다.
상기 문자정보의 존재 여부는 상기 문자정보 영역을 n개의 서브 영역으로 분할하여, 각 서브 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보의 존재를 탐지한다. 이때 적어도 하나의 서브 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보가 탐지된 경우 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보가 존재하는 것으로 판단된다.
이와 같은 액정표시장치 및 이의 구동 방법에 따르면, 상기 영상신호에 근거하여 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보가 포함되어 있는지 판단한다. 이때, 문자정보가 탐지되지 않은 경우 상기 표시패널 중심부에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시켜 상기 다수의 광원을 동시에 점멸하고, 문자정보가 탐지된 경우 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시켜 상기 다수의 광원을 동시에 점멸한다. 따라서, 시청자가 주시하는 문자정보 부분을 중심으로 화질을 개선할 수 있고, 제조 원가의 상승 없이도 시청자에 개선된 화질을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블록도다.
도 2는 도 1에 도시된 백라이트 제어회로의 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 문자정보 탐지부의 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시패널의 상부, 중심부, 및 하부 각각에 해당하는 픽셀들의 액정응답 그래프와 그 각각에 대응하는 도 1에 도시된 백라이트 유닛의 블링킹 타이밍을 도시한 그래프이다.
도 5A는 상기 표시패널의 중심부에서의 기준 신호 후 시간에 따른 동영상 응답속도를 도시한 그래프이고, 도 5B는 상기 표시패널의 수직 위치에 따라 동영상 응답속도가 가장 낮은, 기준 신호 후의 상기 백라이트 유닛의 점등시간을 나타내는 그래프이다.
도 6A는 상기 표시패널의 중심부를 기준으로 동영상 응답속도가 개선되도록 상기 백라이트 유닛을 점멸하는 경우에 있어서, 상기 표시패널의 수직 위치에 따른 동영상 응답속도를 보여주는 그래프이고, 도 6B는 상기 표시패널의 하부를 기준으로 동영상 응답속도가 개선되도록 상기 백라이트 유닛을 점멸하는 경우에 있어서, 상기 표시패널의 수직 위치에 따른 동영상 응답속도를 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(100)의 블록도다.
도 1을 참조하면, 상기 액정표시장치(100)는 액정표시패널(110), 타이밍 컨트롤러(120), 게이트 구동부(130), 데이터 구동부(140), 백라이트 유닛(150), 및 백라이트 제어회로(160)를 포함한다.
상기 타이밍 컨트롤러(120)는 외부 장치(미도시)로부터 영상신호(RGB), 기준 신호(RS)를 입력받는다. 상기 기준 신호(RS)는 수직동기신호 또는 수평동기신호 등과 같이 프레임 주파수와 동기하는 어떤 신호일 수 있다. 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 상기 데이터 구동부(140)와의 인터페이스 사양에 맞도록 상기 외부 장치로부터 제공되는 상기 영상신호(RGB)의 데이터 포맷을 변환하고, 변환된 영상신호(RGB), 즉 데이터 제어신호(DCS)를 상기 데이터 구동부(140)로 출력한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 게이트 제어신호(GCS)를 상기 게이트 구동부(130)로 출력한다.
상기 게이트 구동부(130)는 상기 타이밍 컨트롤러(120)로부터 제공되는 게이트 제어신호(GCS)에 응답해서 액정표시패널(110)의 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)에 순차적으로 게이트 신호를 인가하여 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)을 순차적으로 스캐닝한다.
상기 데이터 구동부(140)는 감마 전압 발생부(미도시)로부터 제공된 감마 전압들을 이용하여 다수의 계조 전압들을 생성한다. 상기 데이터 구동부(140)는 상기 타이밍 컨트롤러(120)로부터 제공되는 상기 데이터 제어신호(DCS)에 응답해서 상기 생성된 계조 전압들 중 상기 영상신호(RGB)에 대응되는 계조 전압들을 선택하고, 선택된 계조 전압들을 데이터 신호로써 상기 액정표시패널(110)의 상기 데이터 라인들(DL1~DLm)에 인가한다.
상기 액정표시패널(110)은 복수의 게이트 라인(GL1~GLn), 상기 게이트 라인들(GL1~GLn)과 교차하는 복수의 데이터 라인(DL1~DLm), 및 복수의 화소를 포함한다.
상기 화소들은 동일한 구성 및 기능을 가지므로, 설명의 편의를 위하여 도 1에는 하나의 화소를 예로써 도시하였다. 각 화소는 대응하는 게이트 라인 및 데이터 라인에 게이트 전극 및 소오스 전극이 각각 연결되는 박막 트랜지스터(Tr), 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 드레인 전극에 연결되는 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)를 포함한다. 상기 게이트 라인들(GL1-GLn)에 상기 게이트 신호가 순차적으로 인가되면, 이에 동기하여 상기 데이터 라인들(DL1~DLm)에 상기 데이터 신호가 인가된다. 이 중 선택된 게이트 라인에 해당 게이트 신호가 인가되면, 상기 선택된 게이트 라인에 연결된 박막 트랜지스터(Tr)는 상기 해당 게이트 신호에 응답하여 턴-온 된다. 상기 턴-온된 박막 트랜지스터(Tr)가 연결된 데이터 라인으로 데이터 신호가 인가되면, 인가된 데이터 신호는 상기 턴-온된 박막 트랜지스터(Tr)를 거쳐 상기 액정 커패시터(CLC)와 상기 스토리지 커패시터(CST)에 충전된다. 상기 액정 커패시터(CLC)는 충전된 전압에 따라 액정의 광 투과율을 조절한다. 상기 스토리지 커패시터(CST)는 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 턴-온시 데이터 신호를 축적하고, 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 턴-오프시 축적된 데이터 신호를 상기 액정 커패시터(CLC)에 인가하여 상기 액정 커패시터(CLC)의 충전을 유지시킨다. 이러한 방식을 통해서 상기 액정표시패널(110)은 영상을 표시할 수 있다.
상기 백라이트 제어회로(160)는 상기 영상신호(RGB)를 근거로 상기 표시패널의 기 설정된 문자정보 영역에 대응하는 영상신호로부터 문자정보 신호의 존재 여부를 탐지하고, 상기 탐지 결과에 따라 상기 기준 신호(RS)를 이용하여 상기 다수의 광원의 점멸 타이밍을 상기 표시패널의 중심부 영역 또는 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시키는 점멸 신호(BS)를 상기 백라이트 유닛(150)으로 출력한다.
상기 백라이트 유닛(150)은 상기 액정표시패널(110)에 인접하게 배치되어 상기 액정표시패널(110)로 광을 공급한다. 상기 백라이트 유닛(150)은 다수의 광원(미도시)을 포함하고, 상기 백라이트 제어회로(160)로부터의 상기 점멸 신호(BS)를 근거로 상기 다수의 광원을 동시에 점멸한다. 상기 다수의 광원은 냉음극관 형광 램프, 발광다이오드(LED) 등과 같은 여러 광원을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 상기 백라이트 제어회로(160)의 블록도이다.
상기 백라이트 제어회로(160)는 문자정보 탐지부(262), 블링킹 타이밍 제어부(264), 및 인버터(266)를 포함한다.
상기 문자정보 탐지부(262)는 상기 외부 장치(미도시)로부터의 상기 영상신호(RGB)를 근거로 상기 문자정보 신호의 존재 여부에 대응하는 감지 신호(CDS)를 상기 블링킹 타이밍 제어부(264)로 출력한다.
상기 블링킹 타이밍 제어부(264)는 상기 감시 신호(CDS)와 상기 외부 장치로부터의 상기 기준 신호(RS)를 근거로, 상기 다수의 광원의 점멸 타이밍을 상기 표시패널의 중심부 영역 또는 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시키기 위한 타이밍 제어신호(TCS)를 상기 인버터(266)로 출력한다.
상기 인버터(266)는 상기 타이밍 제어신호(TCS)에 응답하여 상기 표시패널의 중심부 영역 또는 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 상기 다수의 광원을 동시에 점멸시키는 상기 점멸 신호(BS)를 출력한다.
도 3은 도 2에 도시된 상기 문자정보 탐지부(262)의 블록도이다.
상기 문자정보 탐지부(262)는 영상신호 추출부(360), 고계조 처리부(362), 신호 변환부(364), 및 판단부(366)를 포함한다.
상기 영상신호 추출부(360)는 문자정보의 존재여부를 탐지하기 위해 상기 표시패널의 특정 영역을 상기 문자정보 영역으로 설정한다. 상기 문자정보 영역은 n(n은 2이상의 정수)개의 서브 영역으로 분할된다. 이때 상기 영상신호 추출부(360)는 상기 외부 장치로부터의 상기 영상신호(RGB)로부터 상기 서브 영역 각각에 대응하는 영상신호를 추출하고, 상기 추출된 영상신호(Ex_RGB)를 상기 고계조 처리부(362)로 전송한다.
상기 고계조 처리부(362)는 상기 서브 영역 각각에 대응하여 상기 추출된 영상신호(Ex_RGB)를 근거로 상기 추출된 영상신호(Ex_RGB)의 감마값보다 높은 감마값을 갖도록 상기 추출된 영상신호(Ex_RGB)를 고계조 처리하고, 상기 고계조 처리된 영상신호(Gd_RGB)를 상기 신호 변환부(364)로 전송한다.
상기 신호 변환부(364)는 상기 고계조 처리된 영상신호(Gd_RGB)를 공간주파수 신호로 변경하고, 상기 공간주파수로 변경된 영상신호(Ft_RGB)를 상기 판단부(366)로 전송한다.
상기 판단부(366)는 상기 공간주파수로 변경된 영상신호(Ft_RGB)를 근거로 상기 서브 영역 각각에 문자정보의 존재여부를 판단한다. 이때, 상기 판단부(366)는 상기 서브 영역 각각에 대응하는 영상신호에서 주파수의 극대점이 기 설정된 기준값 이상의 값을 갖으면 문자정보가 존재하는 것으로 판단한다. 상기 서브 영역 중 적어도 하나에서 문자정보가 탐지된 경우 그 탐지된 문자정보 영역 또는 서브 영역의 위치를 나타내는 신호를 포함하는 상기 감지신호(CDS)를 상기 블링킹 타이밍 제어부(264)로 전송한다.
본 발명의 실시예에 따라 상기 영상신호 추출부(360), 상기 고계조 처리부(362) 및 상기 신호 변환부(364)는 생략될 수 있으며, 상기 영상신호(RGB)로부터 문자정보의 존재여부를 판단하는 상기 판단부(366)는 상기 기재된 기술 이외에 공개된 다른 기술을 이용할 수 있다.
도 4는 상기 표시패널(110)이 수직 순차 주사방식을 사용할 때, 상기 기준 신호(RS)에 따라 상기 표시패널(110)의 상부에 해당하는 어느 하나의 픽셀, 중심부에 해당하는 어느 하나의 픽셀, 및 하부에 해당하는 어느 하나의 픽셀의 액정응답 그래프와 그 각각에 대응하는 상기 백라이트 유닛(150)의 블링킹 타이밍을 도시한 그래프이다. 도 4에서는 상기 기준 신호(RS)로 수직동기신호를 사용하였고, 수직동기신호 라인(V_sync Line)에 제1 수직동기신호 (Vsync1)가 입력된 후, 기 설정된 시간 이후에 제2 수직동기신호(Vsync2)가 입력된다. 이때 상기 제1 수직동기신호(Vsync1)와 상기 제2 수직동기신호(Vsync2) 사이의 시간은 한 프레임 시간에 해당한다.
도 4에서, 제1 그래프(G1)는 상기 표시패널(110)의 상부에 해당하는 어느 하나의 픽셀의 액정응답을 나타내고, 제1 점멸 그래프(BTG1)는 상기 제1 그래프(G1)에 대응하는 상기 백라이트 유닛(150)의 점멸 타이밍을 나타낸다. 또한, 제2 그래프(G2)는 상기 표시패널(110)의 중심부에 해당하는 어느 하나의 픽셀의 액정응답을 나타내고, 제2 점멸 그래프(BTG2)는 상기 제2 그래프(G2)에 대응하는 상기 백라이트 유닛(150)의 점멸 타이밍을 나타내며, 제3 그래프(G3)는 상기 표시패널(110)의 하부에 해당하는 어느 하나의 픽셀의 액정응답을 나타내고, 제3 점멸 그래프(BTG3)는 상기 제3 그래프(G3)에 대응하는 상기 백라이트 유닛(150)의 점멸 타이밍을 나타낸다.
상기 표시패널(110)의 상부, 중심부, 및 하부에 각각 해당하는 상기 제1 내지 제3 그래프(G1, G2, G3)는 상기 표시패널(110)의 상부, 중심부, 및 하부에서 각각 선택된 하나의 픽셀에서의 액정응답을 일 예로서 도시한 것으로, 사용하는 표시패널의 종류 및 선택된 픽셀의 위치에 따라 도시된 그래프의 모양 및 그 모양에 대응하는 최적 블링킹 타이밍이 달라질 수 있다.
상기 표시패널(110)에서는 상기 제1 수직동기신호(Vsync1)와 상기 제2 수직동기신호(Vsync2) 사이의 시간 동안 상기 표시패널(110)의 상부에서 하부로 순차적으로 주사가 일어난다. 상기 제1 내지 제3 그래프(G1, G2, G3) 값이 충분히 상승하였을 때 상기 백라이트 유닛(150)을 점멸하면 가장 양호한 영상을 얻을 수 있다. 도 4를 참고하면, 상기 표시패널(110)이 120Hz의 주파수로 구동될 때, 상기 표시패널(110) 상부의 액정응답구간에 동기하게 상기 백라이트 유닛(150)을 점멸하기 위해서는 상기 제1 수직동기신호(Vsync1) 후 약 1ms 후부터 상기 백라이트 유닛(150)을 점등해야 한다. 같은 방식으로, 상기 표시패널(110) 중심부의 액정응답구간에 동기하게 상기 백라이트 유닛(150)을 점멸하기 하기 위해서는 상기 제1 수직동기신호(Vsync1) 후 약 4ms 후부터 상기 백라이트 유닛(150)을 점등해야 하고, 상기 표시패널(110) 하부의 액정응답구간에 동기하게 상기 백라이트 유닛(150)을 점멸하기 위해서는 상기 제1 수직동기신호(Vsync1) 후 약 7ms 후부터 상기 백라이트 유닛(150)을 점등해야 한다. 따라서 상기 표시패널에서의 위치에 따라 한 프레임 시간 내에서 그 위치의 액정응답구간에 동기하는 상기 백라이트 유닛(150)의 블링킹 타이밍은 서로 다른 것을 알 수 있다.
다시 도 2를 참고할 때, 상기 문자정보 탐지부(262)가 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보가 존재하지 않는 것으로 판단한 경우, 상기 블링킹 타이밍 제어부(264)는 상기 표시패널(110) 중심부의 액정응답구간에 동기하도록 상기 백라이트 유닛(150)을 점멸하기 위해 상기 기준 신호(RS)로부터 제1 시간만큼 지연된 제1 타이밍 제어신호를 출력하고, 상기 문자정보 탐지부(262)가 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보가 존재한다고 판단한 경우, 상기 문자정보 탐지부(262)로부터 출력된 상기 감지 신호(CDS)를 근거로 상기 블링킹 타이밍 제어부(264)는 상기 문자정보 영역의 위치에 따라 상기 기준 신호(RS)로부터 제2 시간만큼 지연된 제2 타이밍 제어신호를 출력한다. 일반적으로 상기 제1 시간과 상기 제2 시간은 다르나, 상기 문자정보의 위치에 따라 같을 수도 있다.
도 5A는 상기 표시패널(110)이 120Hz의 주파수로 구동될 때, 상기 표시패널(110) 중심부에서 상기 기준 신호(RS) 후 시간에 따른 동영상 응답속도(MPRT)를 도시한 그래프이다. 이때 상기 기준 신호(RS)는 수직동기신호를 사용하였고, 가로축은 상기 수직동기신호 후 지연시간을 나타내고, 세로축은 동영상 응답속도를 나타낸다. 도 5A에서 볼 수 있듯이, 상기 표시패널(110)의 중심부에서는 상기 기준 신호(RS) 후 약 3ms 이후에 상기 백라이트 유닛(150)을 점등할 경우 가장 낮은 동영상 응답속도를 나타내는 것을 볼 수 있다.
도 5B는 상기 표시패널(110)이 120Hz의 주파수로 구동될 때, 상기 표시패널(110)의 수직 위치에 따라 동영상 응답속도가 가장 낮은, 상기 기준 신호(RS) 후의 상기 백라이트 유닛(150)의 점등시간을 나타내는 그래프이다. 이때 상기 기준 신호(RS)는 수직동기신호를 사용하였고, 가로축은 상기 수직동기신호 후 지연시간을, 세로축은 상기 표시패널(110)의 위치를 나타낸다. 이때 상기 표시패널(110)의 위치는 상기 표시패널(110)의 최상단을 0으로, 최하단을 1로 하였을 때의 비례값으로 표시하였다.
도 5B에서 볼 수 있듯이, 상기 표시패널(110)의 상부를 기준으로 할 경우 상기 수직동기신호 후 약 0ms에서 약 3ms 이후에 상기 백라이트 유닛(150)을 점등할 경우 가장 낮은 동영상 응답속도를 나타내고, 상기 표시패널(110)의 중심부를 기준으로 할 경우 상기 수직동기신호 후 약 3ms에서 약 6ms 이후에 상기 백라이트 유닛(150)을 점등할 경우 가장 낮은 동영상 응답속도를 나타내며, 상기 표시패널(110)의 하부를 기준으로 할 경우 상기 수직동기신호 후 약 6ms에서 약 9ms 이후에 상기 백라이트 유닛(150)을 점등할 경우 가장 낮은 동영상 응답속도를 나타내는 것을 알 수 있다.
도 6A는 상기 표시패널(110)의 중심부를 기준으로 동영상 응답속도가 개선되도록 상기 백라이트 유닛(150)을 점멸하는 경우에 있어서, 상기 표시패널(110)의 수직 위치에 따른 동영상 응답속도를 대략적으로 보여주는 그래프이다. 도 6A에서 가로축은 동영상 응답속도를 나타내고, 세로축은 상기 표시패널(110) 상의 수직위치를 나타낸다. 이때, 상기 표시패널(110)의 위치는 상기 표시패널(110)의 최하단을 0으로, 최상단을 1로 하였을 때의 비례값으로 표시하였다. 도 6A에서 볼 수 있듯이, 상기 표시패널(110)의 중심부의 액정응답구간에 일치하도록 상기 백라이트 유닛(150)을 구동할 경우 상기 표시패널(110)의 상부와 하부의 동영상 응답속도는 중심부에 비해 상대적으로 좋지 않은 것을 알 수 있다.
도 6B는 상기 표시패널(110)의 하부를 기준으로 동영상 응답속도가 개선되도록 상기 백라이트 유닛(150)을 점멸하는 경우에 있어서, 상기 표시패널(110)의 수직 위치에 따른 동영상 응답속도를 대략적으로 보여주는 그래프이다. 도 6A와 동일하게, 도 6B에서 가로축은 동영상 응답속도를 나타내고, 세로축은 상기 표시패널(110) 상의 수직위치를 나타낸다. 이때, 상기 표시패널(110)의 위치는 상기 표시패널(110)의 최하단을 0으로, 최상단을 1로 하였을 때의 비례값으로 표시하였다.
도 6B에서 볼 수 있듯이, 상기 표시패널(110) 하부의 액정응답구간에 일치하도록 상기 백라이트 유닛(150)을 구동할 경우 상기 표시패널(110) 중심부의 동영상 응답속도는 상부와 하부에 비해 상대적으로 높은 것을 알 수 있다. 또한 상기 표시패널(110)의 하부를 기준으로 동영상 응답속도를 개선하도록 점멸을 하는 경우에 있어서도, 상기 표시패널(110) 하부의 액정응답구간이 다음 프레임의 상기 표시패널(110) 상부의 액정응답구간과 일부 겹쳐지기 때문에 상기 표시패널(110) 상부의 동영상 응답속도도 상기 표시패널(110)의 중심부에 비해 낮은 것을 볼 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치(700)의 블록도이다. 이때 도 1과 비교하여 동일한 구성 요소에 대한 설명은 간략하게 기재하거나 생략한다.
도 7을 참조하면, 상기 액정표시장치(700)는 상기 액정표시패널(100), 타이밍 컨트롤러(720), 상기 게이트 구동부(130), 상기 데이터 구동부(140), 상기 백라이트 유닛(150), 및 인버터(766)를 포함한다.
도 1과 관련하여 설명된 상기 액정표시패널(100), 상기 게이트 구동부(130), 상기 데이터 구동부(140), 및 상기 백라이트 유닛(150)에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 타이밍 컨트롤러(720)는 외부 장치(미도시)로부터 영상신호(RGB), 기준 신호(RS)를 입력받는다. 상기 기준 신호(RS)는 수직동기신호 또는 수평동기신호 등과 같이 프레임 주파수와 동기하는 어떤 신호일 수 있다. 상기 타이밍 컨트롤러(720)는 상기 데이터 구동부(140)와의 인터페이스 사양에 맞도록 상기 외부 장치로부터 제공되는 상기 영상신호(RGB)의 데이터 포맷을 변환하고, 변환된 영상신호(RGB), 즉 데이터 제어신호(DCS)를 상기 데이터 구동부(140)로 출력한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(720)는 게이트 제어신호(GCS)를 상기 게이트 구동부(130)로 출력한다.
이에 더하여, 상기 타이밍 컨트롤러(720)는 상기 영상신호(RGB)를 근거로 상기 표시패널(110)의 기 설정된 문자정보 영역에 대응하는 영상신호로부터 문자정보 신호의 존재 여부를 탐지하고, 상기 탐지 결과와 상기 외부 장치로부터의 상기 기준 신호(RS)를 근거로 상기 다수의 광원의 점멸 타이밍을 상기 표시패널(110)의 중심부 영역 또는 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시키는 타이밍 제어신호(TCS)를 출력한다.
구체적으로, 상기 타이밍 컨트롤러(720)는 문자정보의 존재여부를 탐지하기 위해 상기 표시패널의 특정 영역을 문자정보 영역으로 설정한다. 상기 문자정보 영역은 n(n은 2이상의 정수)개의 서브 영역으로 분할된다. 이때 상기 외부 장치로부터의 상기 영상신호(RGB)로부터 상기 서브 영역 각각에 대응하는 영상신호를 추출한다. 또한 상기 추출된 영상신호의 감마값보다 높은 감마값을 갖도록 상기 추출된 영상신호를 고계조 처리한다. 상기 고계조 처리된 영상신호를 공간주파수 신호로 변경하고 변경된 신호를 근거로 상기 서브 영역 각각에 문자정보의 존재여부를 판단한다. 이때 상기 서브 영역 각각에 대응하는 영상신호에서 주파수의 극대점이 기 설정된 기준값 이상의 값을 갖으면 문자정보가 존재하는 것으로 판단한다. 이후, 상기 외부 장치로부터의 상기 기준 신호(RS)를 근거로, 상기 다수의 광원의 점멸 타이밍을 상기 표시패널의 중심부 영역 또는 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시키기 위하여 상기 타이밍 제어신호(TCS)를 상기 인버터(266)로 출력한다.
상기 인버터(766)는 상기 타이밍 제어신호(TCS)에 응답하여 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 일치하게 상기 다수의 광원을 동시에 점멸한다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 액정표시장치 110: 표시패널
120: 타이밍 컨트롤러 130: 게이트 드라이버
140: 데이터 드라이버 150: 백라이트 유닛
160: 백라이트 제어회로

Claims (22)

  1. 게이트 신호 및 데이터 신호에 응답하여 영상을 표시하는 표시패널;
    영상신호 및 제어신호를 이용하여 상기 게이트 신호 및 상기 데이터 신호를 상기 표시패널로 공급하는 패널 구동회로;
    동시에 점멸되어 상기 표시패널로 광을 공급하는 다수의 광원으로 이루어진 백라이트 유닛; 및
    상기 영상신호를 근거로 상기 표시패널의 기 설정된 문자정보 영역에 대응하는 영상신호로부터 문자정보 신호의 존재 여부를 탐지하고, 상기 탐지 결과에 따라 상기 다수의 광원의 점멸 타이밍을 상기 표시패널의 중심부 영역 또는 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시키는 백라이트 제어회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 백라이트 제어회로는,
    상기 영상신호를 근거로 상기 표시패널의 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호로부터 문자정보 신호를 감지하여 상기 문자정보 신호의 존재 여부에 대응하는 감지 신호를 출력하는 문자정보 탐지부;
    상기 감지 신호에 응답하여 상기 다수의 광원의 점멸 타이밍을 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시키기 위한 타이밍 제어신호를 출력하는 블링킹 타이밍 제어부; 및
    상기 타이밍 제어신호에 응답하여 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 상기 다수의 광원을 동시에 점멸시키는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 문자정보 영역은 n(n은 2이상의 정수)개의 서브 영역으로 분할되고,
    상기 문자정보 탐지부는 각 서브 영역에 대응하는 영상신호를 이용하여 각 서브 영역 내의 문자정보 신호의 존재 여부를 탐지하고, 적어도 하나의 서브 영역에서 문자정보가 탐지된 경우에 상기 문자정보 영역에 문자정보가 존재하는 것으로 상기 감지 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 문자정보 탐지부는 상기 영상신호의 감마값보다 높은 감마값을 갖도록 상기 영상신호를 고계조 처리하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 문자정보 탐지부는 상기 고계조 처리된 영상신호를 공간주파수로 변환하여, 적어도 하나의 서브 영역에 대응하는 영상신호에서 각 주파수의 극대점이 기 설정된 기준값 이상의 에너지를 갖으면 문자정보가 존재하는 것으로 인지하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 블링킹 타이밍 제어부는 상기 감지 신호에 응답하여 상기 표시패널의 프레임 주파수에 동기하는 기 설정된 기준 신호로부터 소정 시간 지연된 상기 타이밍 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보가 존재하지 않은 경우 상기 블링킹 타이밍 제어부는 상기 기준 시간보다 제1 시간만큼 지연된 제1 타이밍 제어신호를 출력하고,
    상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보가 존재하는 경우 상기 블링킹 타이밍 제어부는 상기 기준 시간보다 제2 시간만큼 지연된 제2 타이밍 제어신호를 출력하며, 상기 제2 시간은 상기 제1 시간과 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 시간은 상기 중심부에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 대응하고,
    상기 제2 시간은 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 대응하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 문자정보 영역은 상기 중심부보다 하단에 위치하고, 상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 기준 신호는 수직동기신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 영상신호 및 제어신호를 이용하여 게이트 신호 및 데이터 신호를 표시패널로 공급하는 단계;
    상기 게이트 신호 및 상기 데이터 신호에 응답하여 액정의 투과도를 제어하여 영상을 표시하는 단계;
    상기 영상신호를 근거로 상기 표시패널의 기 설정된 문자정보 영역에 대응하는 영상신호로부터 문자정보의 존재 여부를 탐지하는 단계; 및
    상기 탐지 결과에 따라 상기 표시패널의 중심부 영역 또는 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시켜 상기 표시패널로 광을 공급하는 다수의 광원을 동시에 점멸시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 문자정보의 존재 여부를 탐지하는 단계는,
    상기 문자정보 영역을 n개의 서브 영역으로 분할하여, 각 서브 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보의 존재를 탐지하는 단계; 및
    적어도 하나의 서브 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보가 탐지된 경우 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보가 존재하는 것으로 인지하여 감지 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 문자정보의 존재를 탐지하는 단계는 상기 영상신호의 감마값보다 높은 감마값을 갖도록 상기 영상신호를 고계조 처리하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 문자정보의 존재를 탐지하는 단계는 상기 고계조 처리된 영상신호를 공간주파수로 변환하여, 적어도 하나의 서브 영역에 대응하는 영상신호에서 각 주파수의 극대점이 기 설정된 기준값 이상의 에너지를 갖으면 문자정보가 존재하는 것으로 인지하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 다수의 광원을 동시에 점멸시키는 단계는,
    문자정보의 존재 여부에 따라 상기 표시패널의 프레임 주파수에 동기하는 기 설정된 기준 신호로부터 소정 시간 지연된 타이밍 제어신호를 출력하는 단계; 및
    상기 타이밍 제어신호에 응답하여 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에서 상기 다수의 광원을 동시에 점멸시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 타이밍 제어신호를 출력하는 단계는,
    상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보가 존재하지 않은 경우 상기 기준 시간보다 제1 시간만큼 지연된 제1 타이밍 제어신호를 출력하고,
    상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호에 문자정보가 존재하는 경우 상기 기준 시간보다 제2 시간만큼 지연된 제2 타이밍 제어신호를 출력하며,
    상기 제2 시간은 상기 제1 시간과 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 시간은 상기 중심부에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 대응하고,
    상기 제2 시간은 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 대응하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 문자정보 영역은 상기 중심부보다 하단에 위치하고, 상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 기준 신호는 수직동기신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  20. 게이트 신호 및 데이터 신호에 응답하여 영상을 표시하는 표시패널;
    동시에 점멸되어 상기 표시패널로 광을 공급하는 다수의 광원으로 이루어진 백라이트 유닛; 및
    영상신호 및 제어신호를 이용하여 상기 게이트 신호 및 상기 데이터 신호를 상기 표시패널로 공급하고, 상기 영상신호를 근거로 상기 표시패널의 기 설정된 문자정보 영역에 대응하는 영상신호로부터 문자정보 신호의 존재 여부를 탐지하여 상기 탐지 결과에 따라 상기 다수의 광원의 점멸 타이밍을 상기 표시패널의 중심부 영역 또는 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 동기시키는 타이밍 제어신호를 출력하는 구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 타이밍 제어신호에 응답하여 상기 문자정보 영역에 대응하는 영상신호의 액정응답구간에 상기 다수의 광원을 동시에 점멸시키는 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 문자정보 영역은 n(n은 2이상의 정수)개의 서브 영역으로 분할되고, 상기 타이밍 컨트롤러는 각 서브 영역에 대응하는 영상신호를 이용하여 각 서브 영역 내의 문자정보 신호의 존재 여부를 탐지하고, 적어도 하나의 서브 영역에서 문자정보가 탐지된 경우에 상기 문자정보 영역에 문자정보가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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