필드 시퀀셜 컬러형 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법 document_id A220623011435

본 발명은 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필드 시퀀셜 컬러형 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다. 액정 표시 장치는 상하부의 투명 절연 기판에 이방성 유전율을 갖는 액정층을 형성한 후, 액정층에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 투명 절연 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다. 액정 표시 장치로는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT LCD)가 주로 사용되고 있으며, 이러한 액정 표시 장치는 교차 배치된 게이트 라인들과 데이터 라인들로 구분되는 픽셀들로 이루어져 화상을 표시하는 액정 패널과, 액정 패널을 구동하는 구동부, 액정 패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛으로 구성된다. 백라이트 유닛으로는 냉음금 형광 램프(CCFL; Cold Cathode Fluorescent Lamp)나 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode) 등이 사용되며, 발광 다이오드의 경우, 소비 전력이나 무게, 휘도 등에서 유리한 소자로서 소형화, 박형화, 경량화의 추세에 맞춰 각광받고 있다. 발광 다이오드를 광원으로 사용한 백라이트 유닛에서는 보다 좋은 화질을 얻기 위해 필드 시퀀셜 컬러(FSC; Field Sequential Color) 구동 방식을 사용하는 것이 일반적이다. 필드 시퀀셜 컬러형 구동 방식은 컬러를 표시함에 있어, 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러 필터를 사용하지 않고, 적색, 녹색, 청색의 3원색 광원을 순차적으로 구동함으로써, 사람의 눈에 의한 잔상 효과를 이용하여 컬러를 표시하는 방식이다. 도 1은 종래 기술에 따른 필드 시퀀셜 컬러형 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍 차트이다. 필드 시퀀셜 컬러형 구동 방식은 도 1에 도시된 것처럼, 액정 패널 상의 전체 프레임(1 Frame = 16.7ms)을 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 3개의 서브 프레임(1 Sub-frame = 5.56ms)으로 분리한다. 각 서브 프레임은 박막 트랜지스터 스캔을 통한 데이터 기입 시간(AP = 1.69ms), 액정 응답 시간(WP = 1.5ms) 및 백라이트 구동 시간(FP = 2.37ms)으로 구분되며, 실제 각 색에 따른 백라이트 구동 시간(FP)은 데이터 기입 시간(AP)과 액정 응답 시간(WP)을 제외한 시간이 된다. 데이터 기입 시간(AP)은 액정 패널의 게이트 라인들에 순차적으로 인가되는 스캔 펄스의 게이트 온 타임(Gate On Time)으로서, 1 수평 주기(1H Time)에 해당하는 값이다. 액정 패널의 적색, 녹색, 청색의 화소 데이터는 1 수직 주기 내에서 같은 비율(R: G: B = 1: 1: 1)로 한 번씩 순차적으로 발생하고, 백라이트 유닛 역시 같은 방법으로 동기되어 적색, 녹색, 청색의 광원(발광 다이오드)이 순차적으로 점등된다. 그런데, 종래의 필드 시퀀셜 컬러형 구동 방식에서 도 1의 타이밍 차트는, 전체 프레임(1 프레임)에 대응하여 1 수평 주기가 확정되고, 그에 대응하여 3가지로 고정된 액정 응답 시간과 백라이트 구동 시간이 발생하도록 설계되어 있었다. 이러한 경우, 액정 응답 시간과 백라이트 구동 시간에 대한 설계 마진(Margin)이 작아서 프레임 주파수가 상승하여 1 수평 주기가 늘어날 때, 액정 응답 시간의 부족에 의한 휘도 편차, 저온에서의 화질 저하가 발생하거나, 소비 전력 저감 및 균일 휘도의 구현이 어렵다는 문제가 있었다.