KR100389026B1

KR100389026B1 - 액정표시소자의 백라이트 구동장치 및 방법

Info

Publication number: KR100389026B1
Application number: KR10-2001-0045181A
Authority: KR
Inventors: 이승철
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-06-25
Also published as: KR20030010288A

Abstract

본 발명은 액정패널에 사용되는 동기신호의 3배의 동기신호를 사용하여 칼라별 순차점멸할 수 있도록 한 액정표시소자의 백라이트 구동장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 액정패널에 적색광을 조사하기 위한 적색광원과, 액정패널에 녹색광을 조사하기 위한 녹색광원과, 액정패널에 청색광을 조사하기 위한 청색광원과, 기준 수직동기신호와 수평동기신호의 주파수를 각각 소정 배수로 체배하기 위한 주파수 체배기와, 체배된 수직동기신호 및 수평동기신호에 의해 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점멸 타이밍을 지시하는 타이밍신호를 생성하기 위한 타이밍 제어부와, 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점멸 타이밍신호 중 어느 하나를 선택하기 위한 광원 선택신호를 생성하는 광원선택부와, 적색광원, 녹색광원 및 청색광원을 구동하기 위한 구동신호를 발생하기 위한 광원구동부와, 광원선택신호의 제어에 의해 광원구동부로부터의 구동신호를 적색광원, 녹색광원 및 청색광원 중 어느 하나에 공급하기 위한 스위치소자를 구비한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 액정표시소자의 백라이트 구동장치는 액정패널에 공급되는 동기신호를 사용하기 때문에 프레임 주파수 변경시에도 쉽게 적용할 수 있다.

Description

액정표시소자의 백라이트 구동장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING BACKLIGHT OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치에 관한것으로, 특히 액정패널에 사용되는 동기신호의 3배의 동기신호를 사용하여 칼라별 순차점멸할 수 있도록 한 액정표시소자의 백라이트 구동장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하 "LCD"라 한다)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, LCD는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기등에 이용되고 있는 실정이다. 한편, LCD는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.

도 1을 참조하면, 종래의 순차점멸하는 액정표시장치는 액정표시소자(11)의 이면측에 배치되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 빛을 발광하는 광원(13R, 13G, 13B)과, 액정표시소자(11)에 화상을 표시하게 하는 액정구동부(15)와, 광원(13R, 13G, 13B)을 점등 제어하는 광원 구동부(17)를 구비한다.

액정표시소자(11)는 고속응답이 가능한 강유전성 액정으로 구성되며, 흑백 계조를 표시한다. 액정표시소자(11)는 도 2의 단면도와 같이 상부 및 하부기판(101, 102) 사이에 액정(121)을 사이에 두고 형성된 액정 셀(126)과, 액정 셀(126)을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 편광판(123, 124)을 추가로 구비한다.

하부기판(101)의 내면에는 투명한 화소전극(103)과, 제1 및 제2 박막트랜지스터(104, 105)와, 샘플홀드용의 캐패시터(106)이 형성되어 있다. 이 하부기판(101)의 일측부에는 화소전극(103)의 행간에는 게이트라인(112), 일괄 기입라인(111), 공통라인(113)이 배선되고, 화소전극(103)의 열간에는 데이터 라인(114)이 배선된다.

제1 박막트랜지스터(104)의 소스단자는 도 3에 도시된 바와 같이 화소전극(103)에 접속되고, 드레인 단자는 캐패시터(106)의 일단과 제2 박막트랜지스터(105)의 소스단자에 접속된다. 제2 박막트랜지스터(105)의 드레인단자는 데이터라인(114)에 접속되고, 게이트단자는 게이트라인(112)에 접속된다. 또한, 캐패시터(106)의 타단은 공통라인(113)에 접속된다.

게이트라인(112)과 일괄 기입라인(111) 및 공통라인(113)은 게이트 드라이버(131)에 접속되고, 데이터 라인(114)은 데이터 드라이버(132)에 접속된다. 공통라인(113)은 게이트 드라이버(131) 안에서 접지된다. 이 접지 전압은 데이터라인(114)에 인가되는 영상 신호의 기준전압이고 상부기판(102)의 배면에 형성된 공통전극(117)에 인가되는 전압과 동일하다.

상부기판(102)에는 하부기판(101)의 각 화소전극(103)과 대향되고 접지 전압이 공급되는 투명한 공통전극(117)이 형성된다. 또한, 하부기판(101)과 상부기판(102)의 전극 형성면에는 각각 배향막(118, 119)이 형성되고, 이 배향막(118, 119)은 폴리이미드 등의 유기 고분자 화합물이 된다. 이러한, 배향막(118 ,119)의 대향면에는 러빙 등의 배향처리된다.

이와 같은, 상부기판(102) 및 하부기판(101)은 실재(120)를 사이에 두고 접착된다. 상부기판(102) 및 하부기판(101) 사이의 실재(120)로 둘러싸인 영역에는 액정(121)이 주입되어 봉합된다. 액정(121)의 두께는 실재(120) 및 투명한 갭재(122)에 의하여 소정간격으로 유지된다.

이러한, 액정(121)은 화소전극(103)과 공통전극(117)과의 사이에 절대치가 소정의 값보다 높은 전압을 인가했을 때, 액정(121)은 인가전압의 극성에 따라 액정 분자가 한편향으로 배향되는 제1 배향상태와 액정 분자가 제1 배향상태와 다른 방향으로 배향되는 제2 배향상태 중 어느 쪽의 상태로 설정된다. 또한, 절대치가소정의 값보다 낮은 전압을 인가했을 때, 액정(121)의 나선이 비뚤어지는 것에 따라 액정 분자가 평균적인 배열상태이거나 제1 및 제2 배향상태의 중간상태가 된다. 이와 같은, 액정(121)의 배향상태는 액정셀(126)의 상하에 배치된 한 쌍의 편광판(123, 124)의 투과축에 따라 설정된다.

광원(13R, 13G, 13B)은 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 광을 액정표시소자(11)의 표시면에 조사한다. 이 광원(13R, 13G, 13B)은 광원 구동부(17)로부터 공급되는 구동신호에 의해 각각 순차적으로 점멸된다.

액정 구동부(15)는 도시하지 않은 인터페이스부로부터 영상신호를 받고, 이것을 적색(R)용의 영상신호(R 화상용의 계조신호), 녹색(G)용의 영상신호(G 화상용의계조신호), 청색(B)용의 영상신호(B 화상용의 계조신호) 및 동기신호로 분리한다. 이러한, 액정 구동부(15)는 분리한 신호에 근거하여 적색(R)용 흑백(무채색) 계조화상), 녹색(G)용 흑백 계조화상, 청색(B)용 흑백 계조화상을 순번대로 액정표시소자(11)에 표시함과 동시에 광원(13R, 13G, 13B)을 점등시키는 타이밍을 지시하는 타이밍신호를 광원 구동부(17)에 공급한다.

광원 구동부(17)는 액정 구동부(15)로부터 공급되는 타이밍신호에 따라 액정표시소자(11)의 표시되는 화상과 광원(13R, 13G, 13B)이 조사하는 빛의 색이 대응하도록 광원(13R, 13G, 13B)을 구동시킨다. 즉, 광원 구동부(17)는 액정표시소자(11)가 적색(R)용 흑백 계조 화상을 표시하고 있을 경우에는 광원(13R)을 점등하고, 액정표시소자(11)가 녹색(G)용 흑백 계조 화상을 표시하고 있을 경우에는 광원(13G)을 점등한다. 또한, 액정표시소자(11)가 청색(B)용 흑백계조 화상을 표시하고 있을 경우에는 광원(13B)을 점등하게 된다.

이와 같은, 순차점멸 액정표시장치의 동작을 도 4의 타이밍 챠트를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4를 참조하면, 순차점멸 액정표시장치는 1개의 풀 칼라 화상을 적색(R)의 화상과, 녹색(G)의 화상과, 청색(B)의 화상의 3개로 분리하고, 이것을 순번대로 표시하여 관찰자의 시각상의 잔상 현상에 의해 합성하여 해당 풀 칼라 화상을 표시하게 된다.

이 때, 액정 구동부(15)는 공급되는 영상신호를 R, G, B용 영상 신호로 분리하고, 동기 신호에 따라 R, G, B용 영상 신호를 데이터 드라이버(132)에 공급한다. 또한, 동기신호는 게이트 드라이버(131)에 공급된다.

이와 같은, 액정표시소자(11)는 표시 화상의 기입은 행 단위로 행해진다. 예를 들면, (A) 및 (B)와 같은 파형과 같이 액정표시소자(11)는 적색(R)의 화사을 표시하고, 광원(13R)이 점등하고 있다고 가정하면, 이 기간에 (F)와 같이 게이트 드라이버(131)는 게이트 라인(112)에 게이트 펄스를 인가한다. 이 게이트 펄스에 의해 제1 행의 게이트 라인(112)에 게이트가 접속된 제2 박막트랜지스터(105)가 턴-온된다. 이 때, 데이터드라이버(132)는 (I)와 같이 녹색(G)용 흑백 계조 화상의 제1 행의 각 픽셀의 표시 계조를 지시하는 전압 신호를 데이터라인(114)에 인가한다. 데이터라인(114)에 공급된 전압 신호가 턴-온하고 있는 제1 행의 제2 박막트랜지스터(105)을 사이에 있는 캐패시터(106)에 인가되어 충전된다.

제2 박막트랜지스터(105)가 턴-온한 후 일정의 기입 시간이 경과하면, (F)에서와 같이 게이트드라이버(131)은 게이트펄스를 오프시키게 된다. 이에 따라, 제2 박막트랜지스터(105)도 턴-오프되고, 캐패시터(106)은 충전전압을 유지한다. 즉, 캐패시터(106)에는 제1 행의 각 픽셀의 표시 계조를 지시하는 녹색(G)용 흑백 계조 화상의 영상 신호가 기입된다.

그 다음에 도 4의 (G)에서와 같이, 게이트드라이버(131)는 제2 행의 게이트 라인(112)에 게이트 펄스를 인가된다. 이 때, 데이터 드라이버(132)는 제2 행의 각 픽셀의 표시 계조를 지시하는 녹색(G)용의 화상의 전압 신호를 데이터라인(114)에 인가한다. 이에 따라, 제2 행의 캐패시터(106)에는 제2 행의 각 픽셀의 표시 계조를 지시하는 녹색(G)용의 화상의 전압 신호가 기입된다.

이 후, 제 3 행, 제 4 행, ·····에 관하여 상술한 바와 같은 동작을 반복하게 된다. (H), (I)와 같이 최종행까지 전행의 캐패시터(106)에 녹색(G)용의 영상 신호를 써 넣는다. 그런 다음 적색(R) 화상의 표시 기간이 종료되면 (E)와 같이 녹색(G) 화상의 표시 기간이 개시하게 된다. 이 때, 게이트드라이버(131)는 일괄 기입 라인(111)에 게이트펄스를 인가한다. 이에 따라, 모든 제1 박막트랜지스터(104)가 턴-온됨에 따라 각 캐패시터(106)에 유지되어 있는 전압(녹색(G)용 흑백 계조 화상의 각 픽셀의 계조를 지시하는 전압)이 화소전극(103)에 인가된다. 화소전극(103)의 전압이 (E)에서와 같이 안정된 시점에서 게이트 드라이버(131)는 일괄 기입라인(111)의 게이트펄스를 오프시키게 된다. 이에 따라, 제1 박막트랜지스터(104)가 턴-오프되고, 이 때까지 화소전극(103)에 인가된 전압이 화소전극(103)과 공통전극(117)의 대향 부분과 그 사이의 액정에 의하여 형성되는화소용량에 유지된다. 화소용량에 유지된 전압에 의해 액정(121)의 배향상태가 변하게 되고, 영상시호에 대응하는 흑백 계조화상이 액정표시소자(11)에 표시된다.

도 4의 (E)에서와 같이 개시펄스는 광원 구동부(17)에도 공급된다. 이 광원 구동부(17)는 개시펄스와 동시에 인가되거나 개시펄스가 인가된 후 소정시간 경과 후에는 (C)에서와 같이 녹색(G)용 광원(13G)이 턴-온되어 액정표시소자(11)에 녹색(G)의 빛이 조사된다. 이에 따라, (A)에서와 같이 녹색(G) 화상이 액정표시소자(11)에 인가된다.

녹색(G) 화상이 표시되고 있는 기간에 (F) ~ (H)에서와 같이, 게이트 드라이버(131)는 게이트라인(112)의 제1 행에 순차적으로 게이트펄스를 인가한다. 데이터 드라이버(132)는 (I)에서와 같이 데이터라인(114)에 청색(B)용 화상의 각 픽셀의 표시 계조를 지시하는 전압 신호를 인가한다. 이에 따라, 각 캐패시터(106)에는 행 단위로 청색(B)용 화상의 영상신호를 기입된 후, 청색(B)용 화상의 표시 기간이 개시된다. 이 때, 게이트 드라이버(131)는 (E)에서와 같이 일괄 기입라인(111)에 개시펄스를 인가한다. 이 개시펄스에 의하여, 모든 제1 박막트랜지스터(104)가 동시에 턴-온되고, 각 캐피시터(106)에 홀드되어 있는 전압이 픽셀 용량에 전송된다. 각 픽셀용량에 유지되었던 전압에 의하여 액정(121)의 배향상태가 변하게 됨에 따라청색(B)의 화상용의 계조가 표시된다. 또한, 광원 구동부(17)는 도 4의 (D)에서와 같이 청색(B)용 광원(13B)를 턴-온시킨다. 이와 같은, R, G, B계조 화상의 표시는 반복적으로 실행한다.

상술한 바와 같이, 순차점멸하는 액정표시장치는 먼저 광원 수단이 적색(R)의 빛을 액정표시소자(11)에 조사하고 있는 사이에 샘플홀드 회로에 의해 순차적으로 녹색(G)용 화상의 영상신호를 기입하고, 기입이 종료된 후 샘플홀드 회로에서 각 화소전극에 공급되는 영상신호를 차단하게 된다. 이 때, 광원에서는 녹색(G)의 빛을 액정표시소자(11)에 조사하게 되어 화소전극에 기입 시간없이 녹색(G)의 화상을 표시하게 된다. 따라서, 액정표시소자(11)는 광원수단에 의해 1필드에 해당하는 빛을 조사하는 시간을 길게 할 수 있어 밝은 화상을 표시할 수 있다. 또한, 칼라필터와 같은 기구를 배치할 필요가 없으므로 소형화가 가능하다.

그러나, 상기한 일본국 특개평08-095526 호에 개시된 액정표시장치는 데이터의 색에 동기하여 백라이트를 순차 점멸시키게 된다. 그러나 백라이트를 순차 점멸하기 위한 방법과 이를 구현하기 위한 구체적인 하드웨어가 제시되어 있지 않다. 따라서, 상기한 일본국 특개평08-095526 호에 개시된 액정표시장치는 실제 구현되기가 곤란하다.

따라서, 본 발명의 목적은 액정패널에서 사용되는 동기신호의 3배의 동기신호를 사용하여 칼라별 순차점멸할 수 있도록 한 액정표시소자의 백라이트 구동장치 및 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 백라이트 구동장치를 나타내는 블록도.

도 2는 도 1에 도시된 액정패널을 상세하게 나타내는 단면도.

도 3은 종래의 액정표시장치를 나타내는 블록도.

도 4는 도 1에 도시된 백라이트를 구동하기 위한 파형을 나타내는 타이밍도.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시소자의 백라이트 구동장치를 나타내는 블록도.

도 6은 도 5에 도시된 백라이트부를 구동하기 위한 파형을 나타내는 타이밍도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

11, 20 : 액정표시소자 13R,13G,13B,40R,40G,40B : 광원

15 : 액정구동부 17 : 광원구동부

20 : 액정패널 22, 132 : 데이터 드라이버

24, 131 : 게이트 드라이버 26 : 타이밍 컨트롤러

30 : 백라이트 구동부 32 : 주파수 체배기

34 : 백라이트 타이밍부 36 : LED 구동부

38 : RGB 선택부 39 : 스위치

40 : 백라이트부 101 : 기판

103 : 화소전극 104, 105 : TFT

106 : 캐패시터 111 : 일괄 기입라인

112 : 게이트 라인 113 : 공통라인

114 : 데이터 라인 117 : 공통전극

118, 119 : 배향막 120 : 실재

121 : 액정 122 : 갭재

123, 124 : 편광판

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시소자의 백라이트 구동장치는 액정패널에 적색광을 조사하기 위한 적색광원과, 액정패널에 녹색광을 조사하기 위한 녹색광원과, 액정패널에 청색광을 조사하기 위한 청색광원과, 기준 수직동기신호와 수평동기신호의 주파수를 각각 소정 배수로 체배하기 위한 주파수 체배기와, 체배된 수직동기신호 및 수평동기신호에 의해 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점멸 타이밍을 지시하는 타이밍신호를 생성하기 위한 타이밍 제어부와, 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점멸 타이밍신호 중 어느 하나를 선택하기 위한 광원 선택신호를 생성하는 광원선택부와, 적색광원, 녹색광원 및 청색광원을 구동하기 위한 구동신호를 발생하기 위한 광원구동부와, 광원선택신호의 제어에 의해 광원구동부로부터의 구동신호를 적색광원, 녹색광원 및 청색광원 중 어느 하나에 공급하기 위한 스위치소자를 구비한다.

본 발명에 따른 액정표시소자의 백라이트 구동장치에서 주파수 체배기는 기준 수직동기신호 및 수평동기신호의 주파수를 3 배로 체배하는 것을 특징으로 한다. 또한, 광원선택신호는 적어도 2 비트 이상의 논리값을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 액정표시소자의 백라이트 구동장치에서 타이밍 제어부는 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점등기간을 각각 지시하도록 체배된 수직동기신호를 기준 수직동기신호 기간 내에서 위상이 순차적으로 지연되는 3 개의 타이밍신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액정표시소자의 백라이트 구동방법은 기준 수직 동기신호와 수평동기신호의 주파수를 각각 소정 배수로 체배하는 단계와, 체배된 수직 및 수평동기신호에 의해 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점멸 타이밍을 지시하는 타이밍신호를 생성하는 단계와, 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점멸 타이밍신호 중 어느 하나를 선택하기 위한 광원선택신호를 생성하는 단계와, 적색광원, 녹색광원 및 청색광원을 구동하기 위한 구동신호를 발생하는 단계와, 광원선택신호의 제어에 의해 광원구동신호를 적색광원, 녹색광원 및 청색광원 중 어느 하나에 공급하는 단계를 포함한다.

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

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시소자의 백라이트 구동장치는 액정패널(20)과, 액정패널(20)에 데이터신호를 공급하는 데이터 드라이버(22)와, 액정패널에 스캔신호를 공급하는 게이트 드라이버(24)와, 데이터 드라이버(22)에는 데이터신호 및 제어신호를 공급하며 게이트 드라이버(24)에 스캐닝 제어신호를 각각 공급하는 타이밍 컨트롤러(26)와, 액정패널(20)에 광을 조사하는 백라이트부(40)와, 백라이트(40)를 순차구동시키기 위한 백라이트 구동부(30)를 구비한다.

액정패널(20)은 매트릭스 형태로 배열되어진 액정셀들과, m개의 게이트라인들(GL)과 n개의 데이터라인들(DL)의 교차부에 각각 형성되어 상기 액정셀에 공급되는 데이터신호를 절환하기 위한 스위칭소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor;"TFT")를 구비한다.

데이터 드라이버(22)는 타이밍 컨트롤러(26)로부터 입력되는 제어신호들에 대응하여 데이터신호(RGB Data)를 액정패널(20)로 공급한다.

게이트 드라이버(24)는 타이밍 컨트롤러(26)로부터 입력되는 제어신호들에 대응하여 액정패널(20)상에 배열된 TFT들의 게이트단자를 1라인씩 온/오프(on/off) 제어하며, 데이터 드라이버(22)로부터 공급되는 데이터신호를 각 TFT들에 접속된 각 픽셀들로 인가되도록 한다.

타이밍 컨트롤러(26)는 도시하지 않은 인터페이스부로부터 입력되는 데이터신호(RGB Data) 및 제어신호(예를 들면 입력클럭, 수평동기신호, 수직동기신호, 데이터 인에이블신호)들을 공급받는다. 이러한, 타이밍 컨트롤러(26)는 데이터신호(RGB Data) 및 데이터 인에이블신호를 데이터 드라이버(22)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(26)은 수평동기신호(H) 및 수직동기신호(V)로부터 게이트 스타트 클럭(GSC) 및 게이트 스캐닝 펄스(GSP)를 생성하여 게이트 드라이버(24)에 공급한다.

이와 같이, 게이트 드라이버(24)로부터 스캐닝신호가 공급되어 박막트랜지스터(TFT)가 턴-온되어 데이터 드라이버(22)로부터 공급되는 데이터신호(RGB Data)가 액정셀에 공급된다. 이에 따라, 액정셀 내에서는 공급되는 데이터신호(RGB Data)의 전압에 따라 액정분자의 배열상태가 설정된다. 액정분자의 배열상태에 따라 투과되는 광이 조절된다. 이러한 광은 백라이트부(40)에 의해 데이터신호에 동기되어 조사된다.

이를 상세히 하면, 백라이트부(40)는 적색, 녹색 및 청색광원(40R, 40G,40B)을 구비한다. 이 백라이트부(40)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode)로써 공급되는 전류에 의해 그 밝기가 결정된다. 이러한 적색, 녹색 및 청색광원(40R, 40G, 40B)은 백라이트 구동부(30)로부터 공급되는 제어신호에 의해 순차적으로 점멸된다.

이를 위해, 백라이트 구동부(30)는 수직 및 수평동기신호(V,H)를 공급받아 3배의 체배주파수(3Hsync, 3Vsync)로 변환하는 주파수 체배기(32)와, 주파수 체배기(32)로부터 공급되는 체배주파수(3Hsync, 3Vsync) 및 수직동기신호(V)에 따라 백라이트 타이밍 신호(BLC)를 생성하는 백라이트 타이밍부(34)와, 백라이트 타이밍 신호(BLC)에 따라 RGB 신호를 선택하기 위한 RGB 선택부(38)과, RGB 선택부(38)로부터 공급되는 RGB 선택신호(RGB_SW)에 의해 선택적으로 적색, 녹색 및 청색광원(40R, 40G, 40B) 중 어느 하나를 선택하기 위한 스위치(39)와, 스위치(39) 및 주파수 체배기(32) 사이에 설치되어 스위치(39)에 정전류를 공급하는 LED 구동부(36)를 구비한다.

주파수 체배기(32)는 도시하지 않은 인터페이스로부터 공급되는 수직 및 수평동기신호(V,H)를 각각 3배의 수직 및 수평주파수(3Vsync, 3Hsync)를 갖도록 변환한다. 여기서, 인터페이스부로부터 공급되는 수직 및 수평동기신호(V,H)는 영상 전자 표준 협회(Video Electronics Standard Association;VESA)의 신호와 동일하다.

백라이트 타이밍부(34)는 주파수 체배기(32)로부터 공급되는 수직 및 수평주파수(3Vsync, 3Hsync) 및 인터페이스로부터 수직동기신호(1Vsync)를 공급받아 백라이트부(40)를 데이터신호에 동기되어 순차적으로 점멸될 수 있도록 백라이트 타이밍 신호(BLC)를 생성한다.

RGB 선택부(38)는 백라이트 타이밍부(34)로부터 공급되는 백라이트 타이밍 신호(BLC)에 동기되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 중 어느 하나의 RGB 선택신호(RGB_SW)를 선택하게 된다. 선택된 RGB 신호는 스위치(39)에 공급된다.

스위치(39)는 RGB 선택부(38)로부터 공급되는 RGB 선택신호(RGB_SW)에 의해 적색, 녹색 및 청색광원(40R, 40G, 40B)을 순차적으로 점멸시키게 된다. 또한, 스위치(39)는 LED 구동부(36)로부터 정전류(Vi)를 공급받으며, 이 정전류(Vi)를 적색, 녹색 및 청색광원(40R, 40G, 40B)에 공급한다.

LED 구동부(36)는 백라이트부(40)가 전류로 동작되기 때문에 전기용량이 크며 일정한 전류값을 갖는 정전류 회로를 포함한다. 이 LED 구동부(36)로부터 발생되는 정전류(Vi)는 스위치(39)를 통해 백라이트부(40)의 각 광원에 공급된다.

이와 같은, 본 발명에 따른 액정표시소자를 도 6의 타이밍도를 결부하여 설명하면 다음과 같다.

도 6은 액정패널(20)의 수평동기신호(1Hsync)의 1 주기당 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 각 한번씩 구동, 즉 백라이트부(40)를 분할 구동하지 않는 경우를 나타낸다.

도 6에 있어서, 백라이트부(40)는 액정패널(20)에 공급되는 수직 및 수평동기신호(1Vsync, 1Hsync)를 3배의 주파수로 변환시킨 수직 및 수평동기신호(3Vsync, 3Hsync) 및 1주기의 수직동기신호(1Vsync)가 백라이트 타이밍부(34)에 공급되어 백라이트 타이밍 신호(BLC)가 생성된다. 이 백라이트 타이밍부(34)는 1주기의 수직동기신호(1Vsync) 동안 수직동기신호(3Vsync)에 상승구간에 동기되어 각각의 적색 백라이트 타이밍 신호(R-B/L), 녹색 백라이트 타이밍 신호(G-B/L) 및 청색 백라이트 타이밍 신호(B-B/L)를 순차적으로 생성한다. 이 때, 수평동기신호(3Hsync)는 클럭신호의 역할을 한다.

이러한, 적색과 녹색 및 청색 백라이트 타이밍 신호(R-B/L, G-B/L, B-B/L)는 RGB 선택부(38)에 순차적으로 공급된다. RGB 선택부(38)는 수직 및 수평동기신호(3Vsync, 3Hsync) 및 1주기의 수직동기신호(1Vsync)를 공급받아 백라이트 타이밍부(34)로부터 적색과 녹색 및 청색 백라이트 타이밍 신호(R-B/L, G-B/L, B-B/L) 중 어느 하나의 타이밍 신호(R-B/L, G-B/L, B-B/L)를 선택하게 된다. 이는 클럭신호인 수평동기신호(3Hsync)와 수직동기신호(3Vsync)를 비교하여 각각의 적색과 녹색 및 청색 백라이트 타이밍 신호(R-B/L, G-B/L, B-B/L)가 검출되어 선택된다. 이렇게 선택된 RGB 선택신호(RGB_SW)는 스위치(39)에 공급된다.

스위치(39)는 LED 구동부(36)로부터 정전류(Vi)를 공급받아서 RGB 선택신호(RGB_SW)에 의해 선택된 적색, 녹색 및 청색광원(40R, 40G, 40B) 중 어느 하나에 공급된다. 스위치(39)에는 도시하지 않은 멀티플렉서에 의해 각각의 적색, 녹색 및 청색광원(40R, 40G, 40B)을 선택되어 진다. 예를 들면, RGB 선택부(38)로부터 공급되는 RGB 선택신호(RGB_SW)의 논리값이 "100"일 경우에는 적색광원(40R)이 온되고 나머지 녹색 및 청색광원(40G, 40B)은 오프된다. 이러한, RGB 선택부(38)의 멀티플렉서는 광원을 선택하기 위한 경우의 수가 3 가지이기 때문에적어도 2비트 이상의 논리값을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 액정패널(20)의 하나의 게이트 라인마다 공급되는 기준 수직동기신호(1Vsync)가 공급되는 동안에 체배된 수직동기신호(3Vsync)를 이용하여 적색, 녹색 및 청색광원(40R, 40G, 40B)을 점멸시켜 액정패널(20)에 광을 순차적으로 조사하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시소자의 백라이트 구동장치 및 방법은 액정표시장치의 액정패널에 사용되는 동기신호를 3배의 주파수로 체배하여 생성된 체배된 동기신호를 백라이트의 구동신호로 사용함으로써 백라이트의 구동을 용이하게 할 수 있다. 또한, 백라이트 구동장치는 액정패널에 공급되는 동기신호를 사용하기 때문에 프레임 주파수 변경시에도 쉽게 적용할 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 정하여 져야만 할 것이다.

Claims

액정패널에 적색광을 조사하기 위한 적색광원과,

상기 액정패널에 녹색광을 조사하기 위한 녹색광원과,

상기 액정패널에 청색광을 조사하기 위한 청색광원과,

기준 수직동기신호와 수평동기신호의 주파수를 각각 소정 배수로 체배하기 위한 주파수 체배기와,

상기 체배된 수직동기신호 및 수평동기신호에 의해 상기 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점멸 타이밍을 지시하는 타이밍신호를 생성하기 위한 타이밍 제어부와,

상기 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점멸 타이밍신호 중 어느 하나를 선택하기 위한 광원 선택신호를 생성하는 광원선택부와,

상기 적색광원, 녹색광원 및 청색광원을 구동하기 위한 구동신호를 발생하기 위한 광원구동부와,

상기 광원선택신호의 제어에 의해 상기 광원구동부로부터의 구동신호를 상기 적색광원, 녹색광원 및 청색광원 중 어느 하나에 공급하기 위한 스위치소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 백라이트 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 주파수 체배기는 상기 기준 수직동기신호 및 수평동기신호의 주파수를3배로 체배하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 백라이트 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 광원선택신호는 적어도 2 비트 이상의 논리값을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 백라이트 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 타이밍 제어부는 상기 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점등기간을 각각 지시하도록 상기 체배된 수직동기신호를 상기 기준 수직동기신호 기간 내에서 위상이 순차적으로 지연되는 3 개의 타이밍신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 백라이트 구동장치.
제 4 항에 있어서,

상기 광원선택부는 상기 체배된 수직동기신호와 기준 수직동기신호에 동기하여 상기 3 개의 타이밍신호 중 어느 하나를 지시하는 논리값을 가지는 광원선택신호를 상기 스위치소자에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 백라이트 구동장치.
기준 수직 동기신호와 수평동기신호의 주파수를 각각 소정 배수로 체배하는 단계와,

상기 체배된 수직 및 수평동기신호에 의해 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점멸 타이밍을 지시하는 타이밍신호를 생성하는 단계와,

상기 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점멸 타이밍신호 중 어느 하나를 선택하기 위한 광원선택신호를 생성하는 단계와,

상기 적색광원, 녹색광원 및 청색광원을 구동하기 위한 구동신호를 발생하는 단계와,

상기 광원선택신호의 제어에 의해 상기 광원구동신호를 상기 적색광원, 녹색광원 및 청색광원 중 어느 하나에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 백라이트 구동방법.
제 6 항에 있어서,

상기 주파수 체배는 상기 기준 수직동기신호 및 수평동기신호의 주파수를 3 배로 체배하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 백라이트 구동방법.
제 6 항에 있어서,

상기 광원선택신호는 적어도 2 비트 이상의 논리값을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 백라이트 구동방법.
제 6 항에 있어서,

상기 타이밍신호는 상기 적색광원, 녹색광원 및 청색광원의 점등기간을 각각지시하도록 상기 체배된 수직동기신호를 상기 기준 수직동기신호 기간 내에서 위상이 순차적으로 지연되는 3개의 타이밍신호인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 백라이트 구동방법.
제 9 항에 있어서,

상기 광원선택신호는 상기 체배된 수직동기신호와 기준 수직동기신호에 동기하여 상기 3 개의 타이밍신호 중 어느 하나를 지시하는 논리값을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 백라이트 구동방법.