KR100913523B1 - Ｌｅｄ 표시 패널의 잔상 현상을 제거하는 ｌｅｄ 구동장치 및 방법 - Google Patents

Ｌｅｄ 표시 패널의 잔상 현상을 제거하는 ｌｅｄ 구동장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED 표시 패널의 잔상 현상을 제거하는 LED 구동 장치 및 방법에 대하여 개시된다. LED 구동 장치는 칼럼 라인들과 스캔 라인들 사이의 교차점들에 배열되는 LED 픽셀들을 구동한다. LED 구동 장치는 스캔 구동부와 데이터 구동부를 포함한다. 스캔 구동부는 스캔 라인들을 구동하는 스캔 신호들을 순차적으로 공급하되, 각 스캔 신호들 사이에 비점등 구간을 제공한다. 데이터 구동부는, 스캔 신호들 사이의 비점등 구간 동안, 각 스캔 신호들의 하강 에지를 감지하여 하강 에지 감지 펄스를 발생하고, 하강 에지 감지 펄스에 응답하여 칼럼 라인들의 기생 용량에 축적된 전하를 방전시킨다.
LED 구동 장치, 잔상 현상, 방전 제어 회로, 비점등 구간, 스캔 신호 하강 에지 감지 펄스

Description

ＬＥＤ 표시 패널의 잔상 현상을 제거하는 ＬＥＤ 구동 장치 및 방법{LED driving device for removing afterimage phenomenon of LED panel and method driving thereof}
본 발명은 전광판 등에 사용되는 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode) 표시 패널을 구동하는 장치에 관한 것으로, 특히 LED 표시 패널의 잔상 현상을 제거하는 LED 구동 장치에 관한 것이다.
전광판은 LED나 소형 형광관 등을 매트릭스 형태로 배열하여, 각종 문자나 그림 등의 정보를 표시하는 것으로, 일반적으로 적, 녹, 청(R, G, B)의 LED 소자로 구성된 LED 표시 모듈을 조합하여 여러 색상을 표시한다.
도 1은 일반적인 LED 화소부를 설명하는 도면이다. 도 1을 참조하면, LED 화소부(10) 내 칼럼 라인들(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)과 스캔 라인들(S<n>, S<n+1>, S<n+2>, S<n+3>) 사이의 교차점들에 LED 픽셀들(LED(m, n), LED(m+1, n), LED(m+2, n), LED(m+3, n), … , LED(m, n+3), LED(m+1, n+3), LED(m+2, n+3), LED(m+3, n+3))이 배열된다. LED 화소부(10)는 각각의 스캔 라인(S<n>, S<n+1>, S<n+2>, S<n+3>)으로 동일한 기준 전류가 공급된다. 그리고 디스플레이 데이터의 신호 값에 따라 비례하여 해당 칼럼 라인(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)으로 LED 픽셀들(LED(m, n), LED(m+1, n), LED(m+2, n), LED(m+3, n), … , LED(m, n+3), LED(m+1, n+3), LED(m+2, n+3), LED(m+3, n+3))의 특정한 전류가 흐른다.
칼럼 라인들(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)은, 도 2에 도시된 순차적인 스캔 신호들(VS<n>, VS<n+1>, VS<n+2>, VS<n+3>)의 T1 구간 내에서 데이터 신호 값 크기에 따라서 펄스 폭 변조 형태로 출력된다. 스캔 위치와 칼럼 위치가 일치하는 경우에만 해당하는 LED 픽셀(LED(m, n), LED(m+1, n), LED(m+2, n), LED(m+3, n), … , LED(m, n+3), LED(m+1, n+3), LED(m+2, n+3), LED(m+3, n+3))이 점등된다. 즉 스캔 라인(S<n>, S<n+1>, S<n+2>, S<n+3>)에서 전류를 공급하고 칼럼 라인(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)에서 전류를 싱크하면, 그 위치의 LED 픽셀(LED(m, n), LED(m+1, n), LED(m+2, n), LED(m+3, n), … , LED(m, n+3), LED(m+1, n+3), LED(m+2, n+3), LED(m+3, n+3))이 점등된다. 이 외 다른 경우에는 LED 픽셀들(LED(m, n), LED(m+1, n), LED(m+2, n), LED(m+3, n), … , LED(m, n+3), LED(m+1, n+3), LED(m+2, n+3), LED(m+3, n+3))이 비점등된다.
그런데, LED 화소부(10)는, 구동 전류가 크고 응용되는 판넬의 면적이 클 경우, LED 픽셀들(LED(m, n), LED(m+1, n), LED(m+2, n), LED(m+3, n), … , LED(m, n+3), LED(m+1, n+3), LED(m+2, n+3), LED(m+3, n+3))이 꺼져 있을 때 스캔 라인(S<n>, S<n+1>, S<n+2>, S<n+3>)과 칼럼 라인(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)의 기생 용량에 의한 전하가 남아있게 된다. 이렇게 남아있는 전하는, 다음 스캔 라인이 온될 때 이전 칼럼 라인에 충전되어 있던 기생 용량에 의한 전하가 다음 스캔 라인으로 방전되면서 미약하게 점등되는, 잔상 현상을 유발한다.
본 발명의 목적은 잔상 현상을 제거하는 LED 구동 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 잔상 현상을 제거하는 LED 구동 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 칼럼 라인들과 스캔 라인들 사이의 교차점들에 배열되는 LED 픽셀들을 구동하는 LED 구동 장치는, 스캔 라인들을 구동하는 스캔 신호들을 순차적으로 공급하되, 각 스캔 신호들 사이에 비점등 구간을 제공하는 스캔 구동부; 그리고 스캔 신호들 사이의 비점등 구간 동안, 각 스캔 신호들의 하강 에지를 감지하여 하강 에지 감지 펄스를 발생하고, 하강 에지 감지 펄스에 응답하여 칼럼 라인들의 기생 용량에 축적된 전하를 방전시키는 데이터 구동부를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따라, 데이터 구동부는, 스캔 신호들의 온 구간 동안, 디스플레이 데이터에 대응하여 변환 출력된 펄스 폭 변조 데이터에 응답하여 디스플레이 데이터의 그레이 스케일에 해당하는 전류를 데이터 라인으로 구동하는 데이터 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라, 데이터 구동부는, 펄스 폭 변조 데이터와 하강 에지 감지 펄스를 오아링(OR)하는 방전 제어 회로; 그리고 방전 제어 회로의 출력에 응답하여 데이터 라인들을 접지 전압과 연결시키는 스위칭부를 포함할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 면에 따른 칼럼 라인들과 스캔 라인들 사이의 교차점들에 배열되는 LED 픽셀들을 구동하는 LED 구동 방법은, 스캔 라인들을 구동하는 스캔 신호들을 순차적으로 공급하되, 각 스캔 신호들 사이에 비점등 구간을 제공하는 단계; 스캔 신호들 사이의 비점등 구간 동안, 각 스캔 신호들의 하강 에지를 감지하여 하강 에지 감지 펄스를 발생하는 단계; 그리고 하강 에지 감지 펄스에 응답하여 칼럼 라인들의 기생 용량에 축적된 전하를 방전시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따라, LED 구동 방법은, 디스플레이 데이터에 대응하여 변환 출력된 펄스 폭 변조 데이터를 발생하는 단계; 그리고 스캔 신호들의 온 구간 동안, 펄스 폭 변조 데이터에 응답하여 디스플레이 데이터의 그레이 스케일에 해당하는 전류를 데이터 라인으로 구동하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 LED 구동 장치 및 방법에 의하면, 스캔 신호들 사이에 비점등 구간 동안 칼럼 라인들의 기생 용량에 충전되어 있던 전하를 방전시켜 제거한 후에 다음 스캔 라인을 온(on)시키기 때문에, 잔상 현상을 방지한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도 면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 구동 장치를 설명하는 도면이다. 도 3을 참조하면, LED 구동 장치(100)는 LED 화소부(10), 스캔 구동부(20) 그리고 데이터 구동부(30)를 포함한다.
LED 화소부(10)는, 앞서 도 1에서 설명된 바와 같이, 칼럼 라인들(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)과 스캔 라인들(S<n>, S<n+1>, S<n+2>, S<n+3>) 사이의 교차점들에 LED 픽셀들(LED(m, n), LED(m+1, n), LED(m+2, n), LED(m+3, n), … , LED(m, n+3), LED(m+1, n+3), LED(m+2, n+3), LED(m+3, n+3))이 배열된다.
스캔 구동부(20)는 스캔 신호들(VS<n>, VS<n+1>, VS<n+2>, VS<n+3>)을 스캔 라인들(S<n>, S<n+1>, S<n+2>, S<n+3>)로 순차적으로 공급하되, 각 스캔 신호들(VS<n>, VS<n+1>, VS<n+2>, VS<n+3>) 사이에 비점등 구간을 제공한다.
스캔 구동부(20)는 스캔 라인 카운터(21)와 스위칭 회로들(22)을 포함한다. 스캔 라인 카운터(21)는 순차적으로 스캔 신호들(VS<n>, VS<n+1>, VS<n+2>, VS<n+3>)을 발생하여 스캔 라인들(S<n>, S<n+1>, S<n+2>, S<n+3>)로 제공한다. 스위칭 회로(22)는 각 스캔 라인들(S<n>, S<n+1>, S<n+2>, S<n+3>)에 연결되는 데, 스캔 신호(VS<n>, VS<n+1>, VS<n+2>, VS<n+3>)에 응답하여 해당되는 스캔 라인(S<n>, S<n+1>, S<n+2>, S<n+3>)을 구동한다.
데이터 구동부(30)는 디스플레이 데이터에 대응하여 변환 출력된 펄스 폭 변조 데이터에 응답하여 각 데이터 라인들(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)을 구동한다. 데이터 구동부(30)는 각 데이터 라인(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)에 연결되는 스위칭 회로들(31)과 방전 제어 회로(32)를 포함한다. 스위치 회로(31)는 스캔 시간 동안 펄스 폭 변조 구동 신호에 응답하여 디스플레이 데이터에 따른 그레이 스케일에 해당하는 전류를 데이터 라인(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)로 제공한다. 펄스 폭 변조 데이터는 각 데이터 라인(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)의 디스플레이 데이터에 따라서 그레이 스케일에 해당하는 시간 폭을 갖는다. 이에 따라, 각 데이터 라인(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)의 디스플레이 데이터에 따른 그레이 스케일에 해당하는 전류를 LED 화소부(10)로 공급한다.
방전 제어 회로(32)는, 각 스캔 신호들(VS<n>, VS<n+1>, VS<n+2>, VS<n+3>)의 비점등 시간 동안, 칼럼 라인(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)의 기생 용량에 축적된 전하를 방전시킨다. 방전 제어 회로(32)는 구체적으로 도 4에 도시된다.
도 4를 참조하면, 방전 제어 회로(32)는 하강 에지 감지 펄스 발생 회로(41)와 로직 회로(42)를 포함한다. 하강 에지 감지 펄스 발생 회로(41)는 각 스캔 신호들(VS<n>, VS<n+1>, VS<n+2>, VS<n+3>)의 하강 에지를 감지하여 소정의 펄스 폭을 갖는 하강 에지 감지 펄스(FE_P)를 발생한다. 로직 회로(42)는 하강 에지 감지 펄스(FE_P)와 펄스 폭 변조 데이터를 입력하는 오아(OR) 게이트로 구성된다. 방전 제어 회로(32)는 펄스 폭 변조 데이터 또는 하강 에지 감지 펄스(FE_P)에 응답하여 데이터 구동부(30)의 스위칭 회로들(31)을 구동한다.
도 5는 도 3의 LED 구동 장치의 동작을 설명하는 타이밍 다이어그램이다. 도 4와 연계하여, 도 5를 설명하면, 디스플레이 데이터의 한 프레임 단위로 각 스캔 신호들(VS<n>, VS<n+1>, VS<n+2>, VS<n+3>)이 순차적으로 온된다. 예컨대, 제1 스캔 신호(VS<n>)의 스캔 라인 온 구간(T1) 동안, 스캔 구동부 내 스위칭 회로(22)의 엔모스 트랜지스터가 턴온되어 제1 스캔 라인(S<n>)에 전류 유출 경로가 형성되면서 정전류원(45)를 구동한다. 이 때, 각 데이터 라인(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)의 디스플레이 데이터의 그레이 스케일에 해당하는 시간 폭을 갖는 펄스 폭 변조 데이터에 응답하여 데이터 구동부 내 스위칭 회로(31)의 엔모스 트랜지스터가 턴온된다. 이에 따라, LED 화소부(10) 내 LED 픽셀(LED(m,n))의 전류 경로가 형성되어, LED 픽셀(LED(m,n))이 발광한다.
이 후, 스캔 신호들(VS<n>, VS<n+1>, VS<n+2>, VS<n+3>) 사이에 비점등 구간(T2) 동안, 각 스캔 신호들(VS<n>, VS<n+1>, VS<n+2>, VS<n+3>)의 하강 에지에 응답하여 소정의 펄스 폭(T3)을 갖는 하강 에지 감지 펄스(FE_P)가 발생된다. 하강 에지 감지 펄스(FE_P)에 응답하여 데이터 구동부 내 스위칭 회로(31)의 엔모스 트랜지스터가 턴온된다. 이에 따라, 칼럼 라인들의 기생 용량(46)에 축적된 전하를 방전시킨다.
따라서, 본 발명의 LED 구동 장치(100)는, 스캔 신호들(VS<n>, VS<n+1>, VS<n+2>, VS<n+3>) 사이에 비점등 구간(T2) 동안 칼럼 라인(C<m>, C<m+1>, C<m+2>, C<m+3>)의 기생 용량(46)에 충전되어 있던 전하를 방전시켜 제거한 후에 다음 스캔 라인을 온시키기 때문에, 잔상 현상을 방지한다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 일반적인 LED 화소부를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 LED 구동 장치의 동작을 설명하는 타이밍 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 구동 장치를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 방전제어회로의 구체적인 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 LED 구동 장치의 동작을 설명하는 타이밍 다이어그램이다.

Claims (5)

  1. 칼럼 라인들과 스캔 라인들 사이의 교차점들에 배열되는 LED 픽셀들을 구동하는 LED 구동 장치에 있어서,
    상기 스캔 라인들을 구동하는 스캔 신호들을 순차적으로 공급하되, 상기 각 스캔 신호들 사이에 비점등 구간을 제공하는 스캔 구동부; 및
    상기 스캔 신호들 사이의 상기 비점등 구간 동안 상기 각 스캔 신호들의 하강 에지를 감지하여 하강 에지 감지 펄스를 발생시키는 하강 에지 감지 펄스 발생회로, 펄스 폭 변조 데이터, 상기 하강 에지 감지 펄스 또는 상기 펄스 폭 변조 데이터를 오아링(OR) 하는 로직회로를 포함하는 방전 제어 회로; 및
    상기 방전 제어 회로의 출력에 응답하여 상기 칼럼 라인들의 기생 용량에 축적된 전하를 방전시키도록 구동하는 스위칭 회로를 갖는 데이터 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 구동부는
    상기 스캔 신호들의 온 구간 동안, 디스플레이 데이터에 대응하여 변환 출력된 펄스 폭 변조 데이터에 응답하여 상기 디스플레이 데이터의 그레이 스케일에 해당하는 전류를 상기 데이터 라인으로 구동하는 데이터 구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  3. 삭제
  4. 칼럼 라인들과 스캔 라인들 사이의 교차점들에 배열되는 LED 픽셀들을 구동하는 LED 구동 방법에 있어서,
    상기 스캔 라인들을 구동하는 스캔 신호들을 순차적으로 공급하되, 상기 각 스캔 신호들 사이에 비점등 구간을 제공하는 단계;
    상기 스캔 신호들 사이의 상기 비점등 구간 동안, 상기 각 스캔 신호들의 하강 에지를 감지하여 하강 에지 감지 펄스를 발생하는 단계; 및
    상기 하강 에지 펄스에 응답하여 구동되는 스위칭 회로를 턴 온하여 상기 칼럼 라인들의 기생 용량에 축적된 전하를 방전시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 LED 구동 방법은
    디스플레이 데이터에 대응하여 변환 출력된 펄스 폭 변조 데이터를 발생하는 단계; 및
    상기 스캔 신호들의 온 구간 동안, 상기 펄스 폭 변조 데이터에 응답하여 상기 디스플레이 데이터의 그레이 스케일에 해당하는 전류를 상기 데이터 라인으로 구동하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 방법.
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