KR101128145B1 - 백라이트 유닛의 구동 방법 및 그를 이용한 디스플레이장치 - Google Patents

백라이트 유닛의 구동 방법 및 그를 이용한 디스플레이장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 구동 방법은 제 1 휘도 레벨에 대응되는 구동 신호에 의거하여, 백라이트 유닛을 동작시키는 단계; 상기 구동 신호에 의거하여 상기 백라이트 유닛에서 발생하는 광의 밝기에 따른 제 2 휘도 레벨을 센싱하는 단계; 상기 제 1 및 2 휘도 레벨의 편차를 이용하여 상기 제 1 휘도 레벨로 상기 백라이트 유닛을 동작시키기 위한 보상 값을 구하는 단계; 및 상기 보상 값 및 상기 보상 값에 대응되는 백라이트 유닛의 위치 정보를 저장하는 단계가 포함된다.

Description

백라이트 유닛의 구동 방법 및 그를 이용한 디스플레이장치{method for driving the backlight unit and display apparatus thereof}
본 발명은 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상기 백라이트 유닛을 구동시키는 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 디스플레이 장치가 연구되어 사용되고 있다.
그 중 LCD의 액정 패널은 액정 패널은 액정층 및 상기 액정층을 사이에 두고 서로 대향하는 TFT 기판 및 컬러 필터 기판을 포함하며, 자체 발광력이 없어 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광을 사용하여 화상을 표시할 수 있다. 결론적으로, 상기 LCD 액정 패널의 화질은 상기 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광에 의해 결정된다 할 수 있다.
그러나, 동일한 전류를 공급하여도 백라이트 유닛 간의 차이로 인해, 각각의 백라이트 유닛에서 제공되는 광의 밝기 차가 발생하게 된다. 이에 따라 디스플레이 화면 전체를 균일한 휘도로 맞추기 위해 백라이트 유닛의 출하 과정에서 균일한 휘도를 내는 백라이트 유닛만을 선별하는 작업을 거치게 된다.
또한, 균일한 휘도를 내는 백라이트 유닛만을 선별하였다 하더라도 주위 환경 및 동작 조건에 따라 상기 백라이트 유닛 간의 휘도 차이가 발생하게 되어, 이에 따라 디스플레이 장치의 화질을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 디스플레이 영상의 화질을 개선할 수 있는 백라이트 유닛의 구동 방법 및 그를 이용한 디스플레이장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 구동 방법은 제 1 휘도 레벨에 대응되는 구동 신호에 의거하여, 백라이트 유닛을 동작시키는 단계; 상기 구동 신호에 의거하여 상기 백라이트 유닛에서 발생하는 광의 밝기에 따른 제 2 휘도 레벨을 센싱하는 단계; 및, 상기 제 1 휘도 레벨 및 제 2 휘도 레벨의 편차에 따라 상기 제 1 휘도 레벨로 상기 백라이트 유닛을 동작시키기 위한 보상 값을 구하는 단계가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이장치는 광원 및 상기 광원으로부터 측면 입사되는 광을 상측으로 방출하는 도광판을 각각 포함하는 복수의 광학 어셈블리; 상기 각 광원에서 발생하는 광에 대한 휘도 레벨을 센싱하기 위한 복수의 휘도 센싱부; 및, 제 1 휘도 레벨에 따른 구동 신호를 토대로 상기 광원들을 동작시키고, 상기 휘도 센싱부로부터 전달되는 상기 광원들에서 발생하는 광에 대한 제 2 휘도 레벨을 기준으로 상기 구동 신호를 보상하는 광원 구동부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 백라이트 유닛의 선별 작업시 발생하는 비용을 절감할 수 있으며, 백라이트 유닛의 사용 시간이나 주위 환경 요소 등에 의해 발생하는 백라이트 유닛 간의 휘도 보상하여 사용자에게 제공되는 영상의 화질을 개선할 수 있으며, 나아가 백라이트 유닛의 휘도 불량률을 감소시켜 사용자 만족도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이하, 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 실시 예의 기술적 범위를 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 더욱 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이하, 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 실시 예의 기술적 범위를 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 더욱 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 디스플레이 장치의 전체적인 구성을 분해 사시도로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(200), 디스플레이 모듈(200)을 둘러싸는 프론트 커버(300) 및 백 커버(400), 디스플레이 모듈(200)을 프론트 커버(300) 및/또는 백 커버(400)에 고정시키기 위한 고정부재(500)를 포함할 수 있다.
고정 부재(500)는 일측이 스크류 등과 같은 체결부재에 의하여 프론트 커버(300)에 고정되고, 타측이 디스플레이 모듈(200)을 프론트 커버(300)에 대하여 지지하여, 프론트 커버(300)에 대하여 디스플레이 모듈(200)이 고정되도록 할 수 있다.
본 실시 예에서는 고정부재(500)가 일례로 일 방향으로 길게 연장된 플레이트 형상으로 형성되는 것으로 설명되고 있으나, 별도의 상기 고정부재(500)가 제공되지 아니하고, 체결부재에 의하여 디스플레이 모듈(200)이 프론트 커버(300) 또는 백 커버(400)에 고정되는 구성 또한 가능하다고 할 것이다.
도 2는 디스플레이 모듈 구성에 대한 일실시 예를 단면도로 도시한 것으로, 도 1의 A-A를 따라 절개한 디스플레이 모듈(200)의 단면 구성을 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 모듈(200)은 영상이 디스플레이되는 표시 패널(210), 표시 패널(210)에 광을 제공하는 백 라이트 유닛(100), 디스플레이 모듈(200)의 하측 외관을 형성하는 바텀 커버(110), 표시 패널(210)을 하측에서 지지하는 패널 서포터(240) 및 표시 패널(210)을 상측에서 지지하며 디스플레이 모듈(200)의 테두리를 형성하는 탑 커버(230)를 포함한다.
바텀 커버(110)는 백 라이트 유닛(100)이 수납될 수 있도록 상면이 개구된 박스 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 바텀 커버(110)의 일측은 탑 커버(230)의 일측과 고정될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(200)의 측면, 즉 바텀 커버(110)와 탑 커버(230)가 중첩되는 측에 스크류와 같은 체결 부재가 관통되어, 바텀 커버(110)와 탑 커버(230)를 고정시킬 수 있다.
표시 패널(210)은 상세히 도시되지는 않았지만, 예를 들어 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 하부 기판(211) 및 상부 기판(222)과 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다. 하부 기판(211)에는 다수의 게이트 라인과 상기 다수의 게이트 라인과 교차하는 다수의 데이터 라인이 형성되며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor)가 형성될 수 있다.
한편, 상부 기판(212)에는 컬러필터들이 형성될 수 있으나, 표시 패널(210)의 구조는 이에 한정되지는 않으며 표시 패널(210)은 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 하부 기판(211)은 박막 트랜지스터 뿐만 아니라 컬러필터를 포함할 수도 있다. 또한, 표시 패널(210)은 상기 액정층을 구동하는 방식에 따라 다양한 형태의 구조로 형성될 수 있다.
또한, 표시 패널(210)의 가장자리에는 게이트 라인에 스캔(scan) 신호를 공급하는 게이트 구동 PCB(gate driving printed circuit board)와, 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동 PCB(data driving printed circuit board)가 구비될 수 있다. 표시 패널(210)의 위 및 아래 중 적어도 한 곳에는 편광 필름(미 도시)이 배치될 수도 있다.
표시 패널(210)과 백라이트 유닛(100) 사이에는 광학 시트(220)가 배치될 수 있으며, 이러한 광학 시트(220)는 제거될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 광학 시트(220)는 확산 시트(미도시) 또는 프리즘 시트(미도시) 등을 포함할 수 있다.
상기 확산 시트는 상기 도광판에서 출사된 광을 고르게 확산시켜 주며, 상기 확산된 광은 프리즘 시트에 의해 표시 패널로 집광될 수 있다. 여기서, 상기 프리즘 시트는 수평 또는/및 수직 프리즘 시트, 한 장 이상의 조도 강화 필름 등을 이용하여 선택적으로 구성할 수 있다. 광학 시트(220)의 종류나 개수 등은 실시 예의 기술적 범위 내에서 추가 또는 삭제될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
한편, 백라이트 유닛(100)은 다수의 분할 구동 영역을 형성하는 다수의 광학 어셈블리(10)를 포함할 수 있다. 그리고, 각각의 광학 어셈블리(10)들에 대응하여 표시 패널(210)은 다수의 분할 영역을 가지며, 분할 영역의 그레이 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라 광학 어셈블리(10)들이 표시 패널(210)의 휘도를 조절할 수 있다.
도 2에 도시된 표시 패널(210), 백라이트 유닛(100) 또는 백라이트 유닛(100)에 구비된 광학 어셈블리(10)의 형상 또는 구조는 본 발명에 따른 실시 예로서, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
도 3은 백라이트 유닛(100)의 구성에 대한 제1 실시 예를 평면도로 도시한 것으로, 전면에서 바라본 백라이트 유닛(100)의 구성을 간략하게 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 백라이트 유닛(100)에 구비된 다수의 광학 어셈블리(10)들은 x축, y축 방향으로 각각 N개 및 M개(N,M은 1 이상의 자연수)로 행렬 형태로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 광학 어셈블리(10)들은 서로 소정 영역이 중첩되어 배치될 수 있다. 즉, 광학 어셈블리(10)는 평면상에서 제1 영역(A) 및 제2 영역(B)을 정의할 수 있으며, 제1 영역(A)은 광원(13), 제1 파트(15b) 및 사이드 커버(20)를 포함하고(도 4 참조), 제2 영역(B)은 상기 제1 영역에서 제공받은 광을 전면으로 발산시킬 수 있다. 상기 제1 영역(A)은 인근에 배치되는 광학 어셈블리(10)의 제2 영역(B) 하부에 배치될 수 있다.
다수 개의 광학 어셈블리(10)들은 제1 영역(A)들이 서로 중첩되어 평면상에서 관찰되지 않도록 배치될 수 있다. 다만, 백라이트 유닛(100)의 일측 모서리에 배치된 광학 어셈블리(10)들의 제1 영역(A)들은 중첩되지 않고 평면상에서 드러날 수 있다. 제2 영역(B)들은 앞/뒤 경계, 좌/우 경계가 밀착된 형태로 근접 배치되어 제공될 수 있다.
각 광학 어셈블리(10)는 에지형 백라이트 방식으로 구동이 이루어지며, 각 광학 어셈블리(10)는 다시 하나의 광원으로서 동작하여 다수 개의 광학 어셈블리(10)들이 직하형 백라이트 방식으로 배치됨으로써 백라이트 유닛을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 발광 다이오드들이 화면상에 핫 스팟(hot spot)으로 관찰되는 문제를 해소할 수 있으며, 도광판의 두께를 감소시키고 광학 필름들의 수를 줄일 수 있어 백라이트 유닛의 슬림화를 구현할 수 있다.
예를 들어, 도 1의 백라이트 유닛(100)은 9개의 광학 어셈블리들(M1~M9)이 3×3 배열로 배치될 수 있다.
각 광학 어셈블리(10)들은 독립적인 어셈블리로 제작될 수 있으며, 근접 배치됨으로써 모듈형 백라이트 유닛을 형성할 수 있다. 이와 같은 모듈형 백라이트 유닛은 백라이트 수단으로서 표시 패널에 광을 제공할 수 있다.
실시 예에 따른 백라이트 유닛(100)은 전체 구동 방식 또는 로컬 디밍(local dimming), 임펄시브(impulsive) 등과 같은 부분 구동 방식으로 구동될 수 있다. 상기 발광 다이오드(11)의 구동 방식은 회로 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이로써, 실시 예는 색대비비가 증대되고 화면상의 밝은 부분과 어두운 부분에 대한 이미지를 선명하게 표현할 수 있어 화질이 향상되는 효과가 있다.
즉, 백 라이트 유닛(100)이 다수의 분할 구동 영역으로 구분되어 동작되며, 상기 분할 구동 영역의 휘도를 영상 신호의 휘도와 연계하여 영상의 검은색 부분은 휘도를 감소시키고 밝은 부분은 휘도를 증가시킴으로써, 명암비 및 선명도를 향상시킬 수 있다.
상기 백라이트 유닛(100)이 로컬 디밍 방식으로 구동될 경우, 상기 광학 어셈블리들에 대응하여 표시 패널은 다수의 분할 영역을 가지며, 상기 분할 영역들의 그레이 레벨의 피크값 또는 색 좌표 신호에 따라 광학 어셈블리별로 휘도를 조절할 수 있다.
예를 들어, 광학 어셈블리 M5만 독립적으로 구동하여 발산시킬 수 있다.
실시 예에 따른 백라이트 유닛(100)은 부분 구동 방식을 적용함으로써 소비 전력을 감소시켜 비용절감의 효과가 있다.
또한, 실시 예에 따른 백라이트 유닛(100)은 광학 어셈블리(10)들을 조립하여 백라이트 유닛(100)을 제조하는 공정이 간단하고 조립 과정에서 발생할 수 있는 로스(loss)를 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(100)의 조립 과정에서 발생할 수 있는 도광판 스크래치 등에 의한 불량 발생을 줄이고 광학적 무라(mura) 발생을 개선시킬 수 있어 공정 신뢰성을 향상시키고 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
실시 예에 따른 백라이트 유닛(100)은 광학 어셈블리(10)를 표준 규격화하여 대량 생산함으로써 다양한 사이즈의 백라이트 유닛에 적용할 수 있는 효과가 있다.
실시 예에 따른 백라이트 유닛(100)의 광학 어셈블리(10)들 중 어느 하나에 불량이 발생할 경우 전체의 백라이트 유닛(100)을 교체할 필요 없이 불량이 발생한 광학 어셈블리만 교체하면 되므로 교체 작업이 용이하고 부품 교체 비용이 절감되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 광학 어셈블리(10) 및 이를 구비하는 백라이트 유닛(100)은 외부로부터의 충격 또는 환경 변화에 대해 강건하고 내구성이 뛰어난 효과가 있다.
실시 예에 따른 백라이트 유닛(100)의 광학 어셈블리(10)들은 인접한 광학 어셈블리(10)들의 일부가 서로 중첩되어 배치되므로 광학 어셈블리(10)들 경계에서 의 휘선 또는 암선 발생을 개선시키고 광의 균일성 확보가 가능한 효과가 있다.
실시 예에 따른 백라이트 유닛(100)은 대형 표시 패널에 적용이 용이하다. 또한, 실시 예는 백라이트 유닛 및 디스플레이 모듈의 슬림화에 유리한 효과가 있다.
도 3에서는 광원 및 도광판이 하나의 광학 어셈블리(10)를 구성하고 복수의 광학 어셈블리(10)들이 백라이트 유닛(100)을 구성하는 것을 예로 들어 본 발명에 따른 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
즉, 본 발명은 도광판을 포함하지 아니하고, 표시 패널(210)의 하측에 배치된 복수의 광원들을 이용하여 표시 패널(210)에 광을 제공하는 방식에도 적용 가능하며, 이 경우 백라이트 유닛(100)에 포함된 복수의 광원들이 도 3에 도시된 바와 같은 복수의 영역들, 예를 들어 M1~M9으로 분할되어 구동될 수도 있다.
도 4는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선도에 따른 도시한 백라이트 유닛의 단면도이고, 도 5는 도 4의 사시도이다. 그리고, 도 6 내지 8은 실시 예에 따른 광학 어셈블리의 각 부분을 보여주는 사시도이다.
도 4 내지 6을 참조하면, 실시 예에 따른 광학 어셈블리(10)는 광원(13), 도광판(15) 및 반사 부재(17)와, 광원(13) 및 도광판(15)을 고정하기 위한 사이드 커버(20)를 포함한다. 그리고, 사이드 커버(20)는 바텀 커버(110)에 대한 고정 위치를 제공하며, 제 1 사이드 커버(21) 및 제 2 사이드 커버(22)를 포함한다.
도광판(15)은 제 1 파트(15b) 및 제 2 파트(15a)를 포함한다. 그리고, 제 2 파트(15a)는 면 광원이 발생되는 상면, 상면과 대향하는 하면, 네 개의 측면들로 이루어질 수 있다.
제 1 파트(15b)는 제 2 파트(15a)의 측면들 중 하나의 측면 하부를 따라 수평 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 여기서, 제 1 파트(15b)는 광원(13)으로부터 광이 입사되는 입광부로 지칭할 수 있으며, 제 2 파트(15a)는 상측으로 광을 방출하여 실질적으로 표시 패널(210)에 광을 제공하는 발광부로 지칭할 수 있다.
도광판(15)의 상면 또는 하면에는 산란 패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 산란 패턴은 소정의 패턴으로 이루어져 입사되는 광을 난반사 시킴으로써 도광판(15) 전면에서 광 균일성을 향상시키는 역할을 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 파트(15a)는 제 1 파트(15b)에 인접한 일측에서 반대편의 타측 단부로 갈수록 도광판(15)의 하면은 소정 각도로 경사지게 형성될 수 있으며, 그에 따라 제 2 파트(15a)의 두께가 점점 얇아질 수 있다.
도광판(15)의 하면에는 반사 부재(17)가 구비될 수 있다. 반사 부재(17)는 상기 제 1 파트(15b)를 통해 측면 입사된 광이 도광판(15) 내부에서 가이드되어 반사 부재(17)에 반사된 다음 상면으로 출사될 수 있도록 한다. 또한, 반사 부재(17)는 중첩되어 배치된 다른 광학 어셈블리(10)에서 발생된 광에 의한 간섭을 차단하는 역할을 할 수도 있다.
제 1 파트(15b)는 도광판(15)의 측면 하부를 따라 돌출된 구조를 가질 수 있으며, 상면으로부터 소정 높이(a)로 돌출된 돌기(30)를 포함할 수 있다.
돌기(30)는 제 1 파트(15b)의 상면에서 x축 방향으로 적어도 두 군데에 형성될 수 있다. 돌기(30)는 다양한 형상, 예를 들어 직육면체와 유사한 형태를 가질 수 있다. 돌기(30)는 제 1 사이드 커버(21)에 걸림으로써 x축 및 y축으로의 도광판(15)의 흔들림을 방지할 수 있다.
한편, 돌기(30)의 모서리들 중 일부(30a)는 둥글게 형성되어 도광판(15)의 움직임에 의해 돌기(30)에 가해진 충격으로 돌기에 크랙(crack)이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
돌기(30)는 제 1 파트(15b) 상면으로부터 0.3~0.6mm의 높이(a)를 가질 수 있으며, x축에서의 폭(b)은 2~5mm이고, y축에서의 폭(c)은 1~3mm일 수 있다.
또한, 돌기(30)는 인근의 발광 다이오드(11)들 사이에 배치될 수 있으며, 제 1 파트(15b)의 상면에서 입광면(16)에 근접하여 형성될 수 있다. 그로 인해, 발광 다이오드(11)들에서 발생된 광이 도광판(15)과 일체로 형성된 돌기(30)로 인하여 광학적 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
발광 다이오드(11)들과, 도광판(15)의 제1 파트(15b) 상면에 형성된 돌기(30)의 위치 관계 및 돌기(30)의 사이즈는 이에 한정되는 것은 아니며, 광학적 설계, 부품들 및 제품군에 따라 다양한 위치 관계를 가질 수 있는 것이다.
도광판(15)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다. 도광판(15)은 압출 성형법에 의해 형성될 수 있다.
도 4 및 7을 참조하면, 상기 광원(13)은 적어도 하나의 발광 다이오드(11) 및 발광 다이오드(11)가 실장되는 모듈 기판(12)을 포함할 수 있다.
발광 다이오드(11)는 모듈 기판(12) 상에 x축 방향으로 배열되어 제1 파트(15b)의 입광면(16)에 근접 배치될 수 있다.
모듈 기판(12)은 메탈 코어 PCB, FR-4 PCB, 일반 PCB, 플렉시블 기판 등으로 이루어지며, 실시 예의 기술적 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.
모듈 기판(12) 하부에는 방열 부재(thermal pad, 미도시)가 배치될 수 있다. 상기 방열 부재가 상기 모듈 기판(12)과 상기 제 2 사이드 커버(22) 사이에 형성될 수 있다.
발광 다이오드(11)는 사이드 발광 타입일 수 있으며, 발광 다이오드(11)는 적색, 청색, 녹색 등과 같은 컬러 중에서 적어도 한 컬러를 방출하는 유색 LED이거나 백색 LED로 구현될 수 있다. 또한 상기 유색 LED는 적색LED, 청색LED 및 녹색LED 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 발광 다이오드(11)의 배치 및 방출 광은 실시 예의 기술적 범위 내에서 변경될 수 있다.
발광 다이오드(11)에서 발생된 광은 상기 제1 파트(15b)로 측면 입사된다. 발광 다이오드(11)들에서 입사된 광들은 제1 파트(15b)를 포함하는 도광판(15) 내에서 혼색이 이루어질 수 있다.
발광 다이오드(11)들에서 입사된 광은 제1 파트(15b) 내에서 가이드되어 제 2 파트(15a)로 입사된다. 제 2 파트(15a)로 입사된 광은 하면의 반사 부재(17)에 의해 반사되어 상면으로 출사된다. 이때, 도광판(15) 하면에 형성된 산란 패턴에 의하여 광은 산란 및 확산되므로 광 균일성이 향상될 수 있다.
발광 다이오드(11)들은 모듈 기판(12) 상에서 소정 간격으로 배치될 수 있 다. 도광판(15)에 형성된 돌기(30)에 의한 광학적 영향을 최소화하기 위하여 발광 다이오드(11)는 돌기(30)에 대해 사선 방향에 배치될 수 있다. 이로써, 돌기(30) 주변의 발광 다이오드(11)들의 간격은 다른 발광 다이오드(11)들의 간격보다 넓을 수도 있다.
제 1 사이드 커버(21) 및 제 2 사이드 커버(22)의 결합을 위한 공간을 확보하고, 결합력에 의하여 도광판(15)이 눌림으로써 발생될 수 있는 광학적 영향을 최소화하기 위하여 발광 다이오드(11)들 중 일부 발광 다이오드(11)의 간격은 다른 발광 다이오드(11)들의 간격보다 넓을 수도 있다.
예를 들어, 인접한 발광 다이오드(11)들의 제1 간격(d)이 약 10mm 라고 하면, 결합을 위한 공간이 마련된 위치 인근의 발광 다이오드(11)들의 제2 간격(e)은 약 13mm 일 수도 있다.
발광 다이오드(11)들에 의해 발생된 광은 제1 파트(15b)를 포함하는 도광판(15) 내에서 혼색되어 균일하게 상기 제 2 파트(15a)에 제공될 수 있다.
도 4 및 도 8을 참조하면, 광원(13) 및 상기 도광판(15)의 일부를 감싸도록 사이드 커버(20)가 형성된다. 예를 들어, 사이드 커버(20)는 광원(13) 및 제 1 파트(15b)의 상부에 배치되는 제 1 사이드 커버(21)와 제 1 파트(15b)의 하부에 배치되는 제 2 사이드 커버(22)를 포함할 수 있다. 한편, 사이드 커버(20)는 플라스틱 또는 금속 재질로 이루어질 수 있다.
제 1 사이드 커버(21)는 제 1 파트(15b)의 상면과 대향하며 형성된다. 제 1 사이드 커버(21)는 제 1 파트(15b)의 상면에서 입광면(16)과 대향하도록 아래 방 향(z축 선상)으로 절곡되어 형성될 수 있다.
제 2 사이드 커버(22)는 제 1 파트(15b)의 하면과 대향하며 형성된다. 제 2 사이드 커버(22)는 제 1 파트(15b)의 하면에서 입광면(16)과 대향하도록 위 방향(z축 선상)으로 절곡되어 형성될 수 있다. 제 2 사이드 커버(22)의 일부(22a)는 도광판(15)의 하면 즉, 경사면의 일부를 따라 경사지게 형성될 수 있으며, 제 2 사이드 커버(22)에는 광원(13)이 수납될 수 있다.
제 1 사이드 커버(21) 및 제 2 사이드 커버(22)는 제 1 고정 부재(51)에 의하여 서로 체결되어 광원(13) 및 도광판(15)이 외부 충격에 흔들리지 않으며, 특히 z축 방향으로의 흔들림이 방지될 수 있도록 한다.
제 2 사이드 커버(22)는 도광판(15)의 경사면을 지지하여 도광판(15) 및 광원(13)의 정렬 상태를 단단히 유지할 수 있으며 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다.
제 1 사이드 커버(21)는 제 1 파트(15b)의 돌기(30)와 대응하는 위치에 제 1 홀(41)이 형성될 수 있으며, 제 1 홀(41)은 돌기(30)가 끼워져 걸리도록 돌기(30)보다 크게 형성될 수 있다. 한편, 제 1 홀(41)의 둘레는 끼워진 돌기(30)의 일부 모서리와 소정 간격 이격될 수 있으며, 상기 이격 공간은 도광판(15)이 외부 환경 변화, 예를 들어, 급격한 온도 상승 등에 의하여 팽창시 도광판(15)의 변형을 방지하기 위한 마진(margin)일 수 있다. 이때, 돌기(30)의 다른 일부는 고정력을 강화시키기 위하여 상기 제 1 홀(41)의 둘레와 접촉할 수 있다.
제 1 사이드 커버(21)에는 적어도 하나의 제 2 홀(42)이 더 형성될 수 있 다. 제 2 사이드 커버(21)는 제 2 홀(42)과 대응하는 위치에 적어도 하나의 제 3 홀(43)이 형성될 수 있다.
제 2, 3 홀들(42, 43)은 z축 방향으로 직선상에 배치되며, 제 1 고정 부재(51)가 삽입되어 제 1 사이드 커버(21) 및 제 2 사이드 커버(22)를 단단히 고정되게 할 수 있다. 고정력을 확보하기 위하여, 하나의 광학 어셈블리(10)에 제 2, 3 홀들(42, 43)로 이루어진 적어도 두 개의 쌍이 형성될 수 있다. 제 2 홀(42) 및 제 3 홀(43)은 각각 제 1 사이드 커버(21) 및 제 2 사이드 커버(22)의 어느 위치에라도 형성될 수 있다.
제 1 사이드 커버(21)에서 제 2 홀(42)은 제 1 홀(41)과 y축 방향으로 직선상에 배치될 수도 있다. 이 경우, 제 1 홀(41)과 도광판(15)의 돌기(30)에 의한 도광판(15) 및 제 1 사이드 커버(21) 간 결합력, 제2, 3홀들(42, 43)과 제 1 고정 부재(51)에 의한 제 1 사이드 커버(21) 및 제 2 사이드 커버(22) 간 결합력에 의해 제 1 사이드 커버(21) 및 제2 사이드 커버(22)가 더욱 단단히 고정될 수도 있다. 물론, 상기 홀들 및 돌기의 위치가 이에 한정되는 것은 아니며, 도광판(15) 및 사이드 커버(20) 간 결합력을 제공할 수 있는 위치라면 어디라도 좋을 것이다.
즉, 제 2 홀 및 제 3 홀이 각각 제 1 사이드 커버(21) 및 제 2 사이드 커버(22)의 중첩되는 측면부에 형성되어, 고정 부재가 y축 방향으로 삽입되는 구성 또한 가능하다고 할 것이다.
한편, 제 1 사이드 커버(21) 및 제 2 사이드 커버(22)에는 광학 어셈블리(10)를 바텀 커버(110)에 고정시키는 제 2 고정 부재(52)(도 7 참조)가 관통되는 제 4 홀(44) 및 제 5 홀(45)이 더 형성될 수 있다.
도광판(15)의 제 2 파트(15a)를 제외한 광학 어셈블리(10)의 나머지 부분은 실질적으로 표시 패널에 광을 제공하지 않는 제 1 영역으로서, 제 1 홀(41), 제 2 홀(42) 및 제 3 홀(43)의 배치 관계에 의해서, 제 1 영역의 폭이 더욱 줄어들 수도 있다.
예를 들어, 제 2 홀(42) 및 제 3 홀(43)이 발광 다이오드(11)들 사이에 배치되는 경우가 발광 다이오드(11)들 뒷부분에 배치되는 경우보다 제 1 영역의 폭을 줄일 수 있다.
여기서, 광학 어셈블리(10)의 사이드 커버(20)에 형성된 제 1 홀(41), 제 2 홀(42) 및 제 3 홀(43)의 형상은 여러 가지일 수 있으며, 도시된 형태에 한정되는 것은 아니다.
제 1 고정 부재(51)는 나사 또는 고정핀일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1 고정 부재(51)가 나사일 경우, 제 2, 3 홀들(42, 43)의 내측면에는 나사선을 따라 산과 골이 형성될 수 있다. 이로써, 제 1 고정 부재(51)는 제 2 홀(42) 및 제 3 홀(43)에 끼워져 회전됨으로써 그 사이에 끼워진 도광판(15) 및 광원(13)을 죄어 고정시킬 수 있다.
제 2 홀(42) 및 제 3 홀(43) 내측면에 형성되는 산의 피치를 확보하기 위하여 제 1, 2 사이드 커버들(21, 22)은 제 2 홀(42) 및 제 3 홀(43) 주변의 두께를 다른 부분보다 두껍게 형성되거나 별도의 부재를 이용할 수도 있다.
이와 같이 제조된 백라이트 유닛(100)은 상면이 개구된 박스 형상의 바텀 커 버(bottom cover) 내에 수납될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이장치는 표시 패널(210), 백라이트 유닛(100), 패널 구동부(250), 측정부(270) 및 메모리부(280)를 포함하고, 상기 백라이트 유닛(100)은 광원 구동부(260)를 포함할 수 있다.
표시 패널(210)은 도 3에 도시된 백라이트 유닛(100)과 대응되는 직사각형 형상으로 마련되며, 영상신호는 단변의 연장방향을 스캔(scan) 방향으로 하여 프레임 단위로 스캔될 수 있다. 한편, 표시 패널(210)에서는 초당 60, 120 또는 180 프레임으로 영상이 표시될 수 있으며, 상기 초당 프레임 수가 증가할수록 프레임의 스캔 주기(T)는 짧아진다.
패널 구동부(250)는 외부로부터 각종 제어신호 및 영상 신호를 입력받아 표시 패널(210)을 구동시키기 위한 구동 신호를 생성하여 표시 패널(210)에 공급한다. 예를 들어, 패널 구동부(250)는 표시 패널(210)의 게이트선과 연결되는 게이트 구동부(미도시), 데이터 구동부(미도시) 및 이들을 제어하는 타이밍 컨트롤러(미도시) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 패널 구동부(250)는 입력 영상신호에 대응하여 백라이트 유닛(100)에 포함된 광원들의 휘도가 제어되도록, 상기 영상신호에 대응되는 영상정보를 광원 구동부(260)로 출력할 수 있다. 또한, 상기 패널 구동부(250)는 표시 패널(210)에 프레임이 표시되는 스캔 주기에 대한 정보를 광원 구동부(260)로 제공할 수 있다.
여기에서, 상기 영상정보는 상기 백라이트 유닛(100)에 포함되어 있는 광학 어셈블리에 따라 상기 입력 영상신호를 분할하고, 상기 분할된 영역별로 해당 영역의 밝기 레벨을 나타내는 영상 밝기 신호이다.
즉, 상기 영상 밝기 신호는 입력 영상신호의 실제 영상 밝기 레벨에 대응되는 정보라 할 수 있다.
도 3에 도시된, 9개의 광학 어셈블리들(M1~M9)이 3×3 배열로 배치된 백라이트 유닛(100)을 예로 들어 본 발명의 실시 예에 따른 영상 밝기 신호에 대해 설명하기로 한다.
1 1 1
1 1 1
1 1 1
즉, 입력 영상신호가 풀 화이트 패턴의 신호이며, 풀 화이트 패턴 신호에 대응되는 밝기 레벨이 '1'이라 할 때, 상기 출력되는 영상 밝기 신호는 상기 표 1에 도시된 바와 같을 수 있다. 여기에서, 상기 제 1 데이터 신호에는 상기 광학 어셈블리에 따른 분할 영역별로 그에 대응되는 밝기 레벨 정보가 포함되어 있으며, 상기와 같이 풀 화이트 패턴의 신호일 경우, 상기 제 1 데이터 신호에 포함된 영역별 밝기 레벨 정보가 모두 동일하지만, 일반적인 영상신호가 입력되는 경우에는 상기 영상 밝기 신호에 포함된 영역별 밝기 정보는 상호 간에 상이한 밝기 레벨 정보로 제공될 수 있다.
광원 구동부(260)는 상기 입력된 스캔 주기(T)에 따라 백라이트 유닛(100)에 포함된 광원들을 구동시켜, 표시 패널(210)에서 영상이 표시되는 것에 동기하여 상기 광원들로부터 광이 방출되도록 제어할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 백라이트 유닛(100)은 광원을 각각 포함하여 분리 구동되는 복수의 광학 어셈블리(10)들을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 광학 어셈블리(10)들은 복수의 라인들을 형성하며 행렬 형태로 배치될 수 있다.
또한, 광학 어셈블리(10)에 포함된 광원은 복수의 점광원들, 예를 들어 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode)들을 포함할 수 있으며, 하나의 광학 어셈블리(10)에 포함된 복수의 점광원들은 동시에 턴온 또는 턴오프될 수 있다. 한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 하나의 광학 어셈블리(10)에 포함된 복수의 점광원들은 다시 복수의 블록으로 분할되어, 상기 분할된 블록별로 동시에 턴온 또는 턴오프되어 분할 구동될 수도 있다.
한편, 상기 광원 구동부(260)는 상기 패널 구동부로부터 제공되는 영상 밝기 신호에 대응되는 휘도 레벨로 상기 광학 어셈블리(10)에 포함된 광원이 발광하도록 상기 광학 어셈블리(10)에 구비된 각각의 광원에 해당 구동 신호를 출력한다.
그러나, 동일한 구동 신호에 따라 동일한 종류의 광원이 구동되었다 하더라도, 상기 광원에서 방출된 광의 휘도 레벨에는 차이가 발생할 수 있다. 즉, 광원들마다의 밝기 레벨 편차나, 조립 등의 의해 발생한 광원들의 밝기 레벨 편차에 의해, 동일한 구동 신호가 제공되었다 하더라도 상기 광원들에서 방출된 광의 휘도 레벨은 서로 상이할 수 있다.
즉, 예를 들어 입력 영상신호가 풀 화이트 패턴이며, 그에 따라 상기 밝기 신호가 상기 표 1과 같을 경우, 상기 광학 어셈블리(10)에 포함된 광원들은 모두 '1' 밝기 레벨의 광을 방출해야 한다. 그러나, 대부분의 광원은 '1' 밝기 레벨의 광을 방출하겠지만, 일부 광원은 '0.8' 밝기 레벨의 광을 방출하거나, '1.2' 밝기 레벨의 광을 방출할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같은 광원들의 밝기 레벨 편차를 보상하기 위한 보상 값을 연산하여 메모리부(280)에 저장시켜놓고, 추후 상기 저장한 보상 값을 이용하여 상기 광학 어셈블리(10)에 구비된 광원들을 구동시키도록 한다.
이를 위해서는 일단 상기 광원들의 휘도 레벨 편차를 알아야 하며, 상기 휘도 레벨 편차에 따라 상기 각각의 광학 어셈블리(10)에 구비된 광원들의 보상 값을 구해야 한다.
이하, 상기 광원들의 밝기 레벨 편차에 따른 보상 값을 구하는 동작에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 광원 구동부(260)는 기설정된 제 1 휘도 레벨에 대응되는 구동 신호 공급하여, 상기 광학 어셈블리(10)를 구동시킨다.
여기에서, 상기 구동신호는 상기 광학 어셈블리(10)에 구비된 광원에 공급되는 전압 레벨일 수도 있으며, 상기 광원에 공급되는 특정 듀티(Duty) 값의 PWM(Pulse Width Modulation) 주파수일 수도 있다.
이때, 상기 제 1 휘도 레벨이 상기 표 1과 같다면, 상기 각각의 광학 어셈블리에 공급되는 구동신호는 동일할 것이다.
상기 광원 구동부(260)를 통해 공급되는 구동신호에 의해 상기 광학 어셈블리(10)가 동작하면, 휘도 센싱부(270)는 상기 각각의 광원을 통해 발생하는 광에 대한 제 2 휘도 레벨을 센싱한다.
여기에서, 상기 휘도 센싱부(270)는 상기 광학 어셈블리(10)의 수에 대응되게 구비되는 것이 바람직하다.
즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 광학 어셈블리(10)가 3*3 형태로 제 1 광학 어셈블리(10a), 제2 광학 어셈블리(10b), 제 3 광학 어셈블리(10c), 제 4 광학 어셈블리(10d), 제 5 광학 어셈블리(10e), 제 6 광학 어셈블리(10f), 제 7 광학 어셈블리(10g), 제 8 광학 어셈블리(10h) 및 제 9 광학 어셈블리(10i)로 구분되어 구성된다면, 상기 휘도 센싱부(270)는 제 1 광학 어셈블리(10a) 영역에 형성되는 제 1 휘도 센싱부(270a), 제2 광학 어셈블리(10b) 영역에 형성되는 제 2 휘도 센싱부(270b), 제 3 광학 어셈블리(10c) 영역에 형성되는 제 3 휘도 센싱부(270c), 제 4 광학 어셈블리(10d) 영역에 형성되는 제 4 휘도 센싱부(270d), 제 5 광학 어셈블리(10e) 영역에 형성되는 제 5 휘도 센싱부(270e), 제 6 광학 어셈블리(10f) 영역에 형성되는 제 6 휘도 센싱부(270f), 제 7 광학 어셈블리(10g) 영역에 형성되는 제 7 휘도 센싱부(270g), 제 8 광학 어셈블리(10h) 영역에 형성되는 제 8 휘도 센싱부(270h) 및 제 9 광학 어셈블리(10i) 영역에 형성되는 제 9 휘도 센싱부(270i)로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 각각의 광학 어셈블리 영역에 형성된 휘도 센싱부는 상기 광원 구동부(260)의 구동신호에 의해 동작하는 광원에 대한 밝기 레벨을 센싱하여 상기 광원 구동부(260)에 전달한다.
상기 광원 구동부(260)는 상기 휘도 센싱부(270)부로부터 각각의 광학 어셈블리(10)에 대응되는 제 2 휘도 레벨이 전달되면, 상기 제 1 휘도 레벨과 제 2 휘도 레벨을 비교하고, 그에 따라 상기 제 1 휘도 레벨과 제 2 휘도 레벨을 일치시키기 위한 보상 값을 연산한다.
즉, 상기 제 1 휘도 레벨에 대응되는 구동신호를 토대로 상기 광학 어셈블리를 동작시켰다면, 상기 휘도 센싱부(270)를 통해 센싱된 제 2 휘도 레벨은 상기 제 1 휘도 레벨과 동일해야 한다. 그러나, 광원별 휘도 편차에 의해 상기 제 1 휘도 레벨과 제 2 휘도 레벨이 상이한 광학 어셈블리가 존재할 수 있다.
이에 따라, 상기 광원 구동부(260)는 상기 제 1 휘도 레벨과 제2 휘도 레벨이 서로 상이한 광학 어셈블리를 확인하고, 그에 따라 상기 확인한 광학 어셈블리에 대한 보상 값을 연산한다.
즉, 상기 제 1 휘도 레벨이 1이고, 상기 제 2 휘도 레벨이 0.5인 경우, 상기 광원 구동부(260)는 상기 제 2 휘도 레벨이 제 1 휘도 레벨만큼 상승하도록 상기 공급한 구동 신호를 보상한다.
예를 들어, 상기 제 1 휘도 레벨이 1이고, 상기 공급된 구동 신호가 5이며, 상기 제 2 휘도 레벨이 0.5인 경우, 상기 광원 구동부(260)는 상기 구동 신호를 7이나 8 정도로 증가시킨다.
여기에서, 상기 구동신호가 전압 레벨인 경우, 상기 광원 구동부(260)는 상기 전압 레벨을 상승시킬 수 있으며, 상기 구동신호가 PWM 주파수의 듀티 값인 경우, 상기 광원 구동부(260)는 상기 PWM 주파수의 듀티 값을 증가시켜 상기 PWM 주파수의 온(On) 타임을 증가시킬 수 있다.
또한, 이와 반대로 상기 제 2 휘도 레벨이 상기 제 1 휘도 레벨보다 높은 경우, 상기 전압 레벨을 감소시키거나, PWM 주파수의 듀티 값을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기에서 보상 값이 구해지면, 상기 광원 구동부(260)는 상기 구해진 보상 값을 적용하고, 그에 따라 상기 휘도 센싱부(270)로부터 센싱된 제 2 휘도 레벨을 기준으로 상기 구해진 보상 값을 저장하거나, 상기 구해진 보상 값을 수정한다.
즉, 상기 광원 구동부(260)는 상기 구해진 보상 값을 적용하여 상기 광학 어셈블리를 동작시킨 결과, 해당 광학 어셈블리에서 발생한 광의 휘도 레벨이 상기 제 1 휘도 레벨과 동일하다면, 상기 구한 보상 값과 상기 보상 값이 적용될 광학 어셈블리의 위치 정보를 상기 메모리부(280)에 저장한다.
다시 말해서, 상기 광원 구동부(260)는 상기 분할 형성된 각각의 광학 어셈블리 별로 그에 대응되는 어드레스를 지정하고, 그에 따라 상기 저장된 어드레스 정보 및 해당 어드레스에 적용될 보상 값을 연산하여 상기 메모리부(280)에 저장한다.
여기에서, 상기 메모리부(280)에 저장되는 보상 값은 모든 광학 어셈블리에 대해 존재할 수도 있고, 특정 광학 어셈블리에 대해서만 존재할 수도 있다. 또한, 상기 보상 값은 모든 광학 어셈블리에 대해 서로 상이한 값을 가질 수도 있다.
1 1.2 1
0.8 1 0.8
1 1 1
예를 들어, 상기 휘도 센싱부(270)에서 센싱된 제 2 휘도 레벨이 상기 표 2와 같은 경우, 상기 각각의 광학 어셈블리에 대한 보상 값은 다음과 같이 구해질 수 있다.
1 0.8 1
1.2 1 1.2
1 1 1
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 상기 구동신호가 전압 레벨인 경우, 상기 각각의 광학 어셈블리에 대한 보상 값은 서로 다른 값으로 구해질 수 있다.
50% 40% 50%
60% 50% 60%
50% 50% 50%
또한, 상기 표 4에 나타난 바와 같이, 상기 구동 신호가 PWM 주파수의 듀티 값이며, 초기 제 1 휘도 레벨에 대응되는 PWM 주파수 값이 50%일 경우, 각각의 광학 어셈블리에 대한 보상 값은 표 4에 나타난 바와 같이 구해질 수 있다.
또한, 0-255 계조 레벨 중 상기 제 1 휘도 레벨이 255 계조 레벨일 경우, 상기 광원 구동부(260)는 상기 제 1 휘도 레벨에 대응되는 보상 값을 이용하여 나머지 0-244 레벨에 대응되는 보상 값을 연산한다.
그리고, 상기 광원 구동부(260)는 상기와 같이 구한 보상 값을 이용하여, 추후 영상신호가 입력되면, 상기 입력된 영상신호의 휘도 레벨을 파악하고, 그에 따라 상기 파악한 휘도 레벨에 대응되는 보상 구동 신호를 적용하여 상기 광학 어셈블리를 동작시킨다.
또한, 백라이트 유닛의 사용 시간이나 주위 환경 요소 등에 의해 상기 광학 어셈블리에 구비된 광원의 밝기가 변경될 수 있기 때문에, 상기 광원 구동부(260)는 기설정된 일정 주기마다 상기와 같은 보상 값 연산 과정을 통해 각각의 광학 어셈블리에 대응되는 보상 값을 재연산한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 백라이트 유닛의 선별 작업시 발생하는 비용을 절감할 수 있으며, 백라이트 유닛의 사용 시간이나 주위 환경 요소 등에 의해 발생하는 백라이트 유닛 간의 휘도 보상하여 사용자에게 제공되는 영상의 화질을 개선할 수 있으며, 나아가 백라이트 유닛의 휘도 불량률을 감소시켜 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이장치의 보상 값 연산 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이장치의 보상 값 연산 방법은 먼저, 광원 구동부(260)는 제 1 휘도 레벨에 대응되는 구동신호를 각각의 광학 어셈블리(10)에 공급한다(100단계). 여기에서, 상기 구동 신호는 상기 제 1 휘도 레벨에 대응되는 전압 레벨 또는 특정 듀티 값이 PWM 주파수일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 휘도 레벨이 255계조에 대응되고, 상기 255계조에 대응되는 휘도 레벨로 광원이 빛을 발생시키기 위해서는 '1'레벨의 전압이나, 50%의 PWM 주파수를 공급해야 한다면, 상기 광원 구동부(260)는 상기 '1'레벨의 전압이나, 50% PWM 주파수를 각각의 광학 어셈블리(10)에 공급한다.
광학 어셈블리(10)에 존재하는 광원은 상기 광원 구동부(260)로부터 공급되는 구동 신호에 의거하여 동작하며, 상기 공급된 구동 신호에 대응되는 빛을 발생한다(110단계).
그리고, 상기 각각의 광학 어셈블리(10) 영역에 존재하는 휘도 센싱부(270)는 상기 각각의 광원에서 발생하는 빛에 대응되는 제 2 휘도 레벨을 센싱한다(120단계). 여기에서, 상기 휘도 센싱부(270)는 상기 광학 어셈블리(10)의 분할 영역에 대응되게 각각 형성된다. 즉, 상기 광학 어셈블리(10)가 3*3 형태로 분할되었다면, 상기 휘도 센싱부(270)도 3*3 형태로 형성되며, 그에 따라 총 9개의 제 2 휘도 레벨도 센싱된다.
상기 광원 구동부(260)는 상기 휘도 센싱부(270)에 의해 센싱된 제 2 휘도 레벨과 상기 제 1 휘도 레벨을 비교하고, 그에 따라 상기 제 2 휘도 레벨과 제 1 휘도 레벨이 일치하는지 여부를 판단한다(130단계). 즉, 상기 광원 구동부(260)는 각각의 광학 어셈블리(10)에 대응되는 제 2 휘도 레벨과 제 1 휘도 레벨을 비교하며, 상기와 같이 총 9개의 제 2 휘도 레벨이 센싱되면, 각각의 광학 어셈블리에 대응하여 총 9번의 비교 과정을 수행하게 된다.
그리고, 상기 광원 구동부(260)는 상기 제 1 휘도 레벨과 제 2 휘도 레벨이 일치하는 광학 어셈블리(10)에 대해서는 별도의 동작을 수행하지 않고, 상기 제 1 휘도 레벨과 제 2 휘도 레벨이 상이한 광학 어셈블리에 대해서만 상기 제 1 휘도 레벨과 제 2 휘도 레벨의 차이를 확인한다(140단계).
상기 광원 구동부(260)는 상기 제 1 휘도 레벨과 제 2 휘도 레벨의 차이를 확인하였다면, 상기 확인한 레벨 차이에 따라 해당 광학 어셈블리(10)에 공급한 구동 신호를 보상한다(150단계). 즉, 상기 광원 구동부(260)는 상기 제 1 휘도 레벨이 제 2 휘도 레벨보다 낮으면, 상기 공급한 전압 레벨을 일정 레벨 감소시키거나, 상기 PWM 주파수의 듀티 값을 감소시킨다. 이와 반대로 상기 제 1 휘도 레벨이 제 2 휘도 레벨보다 높으면, 상기 공급한 전압 레벨을 일정 레벨 증가시키거나, 상기 PWM 주파수의 듀티 값을 증가시킨다. 또한, 상기 광원 구동부(260)는 상기 제 1 휘도 레벨과 제 2 휘도 레벨이 다른 각각의 광학 어셈블리에 대해서 상기 구동 신호의 보상 과정을 수행한다.
그리고, 상기 구동 신호의 보상 과정이 완료되면, 상기 광원 구동부(260)는 상기 보상된 구동 신호(보상 값)를 해당 광학 어셈블리의 위치 정보와 함께 메모리부(280)에 저장한다(160단계).
또한, 상기 광원 구동부(260)는 상기 저장한 보상 값을 다시 각각의 광학 어셈블리에 공급하고, 그에 따라 상기 휘도 센싱부(270)를 통해 센싱되는 제 2 휘도 레벨과 상기 제 1 휘도 레벨을 비교하여, 상기 구동 신호의 재보상 과정을 수행할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 구동 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 구동 방법은 먼저, 외부로부터 입력되는 영상신호를 수신한다(200단계).
상기 영상신호가 수신되면, 상기 수신된 영상신호를 상기 광학 어셈블리(10)의 분할 영역에 대응되게 구분하고, 그에 따라 상기 구분된 영역별로 그에 대응되는 휘도 레벨을 측정한다(210단계).
그리고, 상기 저장된 보상 값을 이용하여, 상기 측정한 휘도 레벨에 따라 상기 광학 어셈블리(10)에 공급할 구동 신호를 연산한다(220단계). 즉, 상기 광원 구동부(260)는 제 1 광학 어셈블리 영역에 대응되는 보상 값을 이용하여, 상기 제 1 광학 어셈블리 영역에 대응되는 영상신호의 휘도 레벨에 따른 구동 신호를 연산한다. 또한, 이와 마찬가지로 나머지 제 2~9 광학 어셈블리 영역에 대응되는 구동 신호를 연산한다.
상기 구동 신호가 연산 되었다면, 상기 공원 구동부(260)는 상기 연산된 구동 신호를 각각의 광학 어셈블리에 공급한다(230단계).
이와 같이 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 백라이트 유닛의 선별 작업시 발생하는 비용을 절감할 수 있으며, 백라이트 유닛의 사용 시간이나 주위 환경 요소 등에 의해 발생하는 백라이트 유닛 간의 휘도 보상하여 사용자에게 제공되는 영상의 화질을 개선할 수 있으며, 나아가 백라이트 유닛의 휘도 불량률을 감소시켜 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 디스플레이 장치의 전체적인 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 2는 디스플레이 모듈 구성에 대한 일실시 예를 나타낸 단면도.
도 3은 백라이트 유닛의 구성에 대한 제1 실시 예를 나타낸 평면도.
도 4는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선도에 따른 백라이트 유닛의 단면도.
도 5는 도 4의 사시도.
도 6 내지 8은 실시 예에 따른 광학 어셈블리의 각 부분을 보여주는 사시도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 10은 도 9에 도시된 휘도 센싱부의 상세 구성을 나타낸 블록도.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이장치의 보상 값 연산 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 구동 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도.

Claims (20)

  1. 제 1 휘도 레벨에 대응되는 구동 신호에 의거하여, 백라이트 유닛을 동작시키는 단계;
    상기 구동 신호에 의거하여 상기 백라이트 유닛에서 발생하는 광의 밝기에 따른 제 2 휘도 레벨을 센싱하는 단계;
    상기 제 1 및 2 휘도 레벨의 편차를 이용하여 상기 제 1 휘도 레벨로 상기 백라이트 유닛을 동작시키기 위한 보상 값을 구하는 단계; 및
    상기 보상 값 및 상기 보상 값에 대응되는 백라이트 유닛의 위치 정보를 저장하는 단계가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구동 신호는 구동 전압이며,
    상기 보상 값은 상기 제 1 휘도 레벨로 상기 백라이트 유닛을 동작시키기 위한 전압 레벨인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구동신호는 PWM(Pulse Width Modulation) 주파수이며,
    상기 보상 값은 제 1 휘도 레벨로 상기 백라이트 유닛을 구동시키기 위한 특정 듀티(Duty) 값의 PWM 주파수인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 복수 개의 분할 영역으로 구분되어 형성되며,
    상기 보상 값은 상기 형성된 분할 영역별로 각각 구해지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 저장하는 단계는
    상기 분할 영역별로 구해진 보상 값과 함께 상기 보상 값이 적용될 분할 영역에 대응되는 정보를 저장하는 단계이며,
    상기 저장된 보상 값은 일정 주기별로 갱신되는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 휘도 레벨로 상기 각각의 백라이트 유닛을 구동시키기 위한 보상 값은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 구해진 제 1 휘도 레벨에 대응되는 보상 값에 의거하여, 상기 제 1 휘도 레벨을 제외한 나머지 휘도 레벨에 대응되는 보상 값을 구하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 구해진 보상 값을 이용하여 외부로부터 입력되는 영상신호의 영역별 밝 기 레벨에 따라 상기 백라이트 유닛을 동작시키는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 보상 값은 기 설정된 일정 주기마다 구해지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  10. 광원. 상기 광원으로부터 측면 입사되는 광을 상측으로 방출하는 반사 부재 및 도광판을 각각 포함하여, 다수의 분할 구동 영역을 형성하는 복수의 광학 어셈블리;
    상기 각각의 광학 어셈블리에 구비된 광원에서 발생하는 광의 휘도 레벨을 센싱하기 위한 복수의 휘도 센싱부; 및,
    제 1 휘도 레벨에 따른 구동 신호를 토대로 상기 각각의 광학 어셈블리에 구비된 광원들을 동작시키고, 상기 휘도 센싱부로부터 전달되는 제 2 휘도 레벨을 기준으로 상기 구동 신호를 보상하는 광원 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 광원 구동부는 상기 제 1 휘도 레벨과 제 2 휘도 레벨을 일치시키기 위한 상기 구동 신호의 보상 값을 연산하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 광원 구동부에 의해 연산된 보상 값 및 상기 보상 값에 대응되는 광학 어셈블리의 위치 정보를 저장하는 메모리부가 더 포함되어 구성되는 디스플레이장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 광학 어셈블리별로 저장된 보상 값은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 구동 신호는 구동 전압이며,
    상기 보상 값은 상기 제 1 휘도 레벨로 상기 광원을 동작시키기 위한 전압 레벨인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 구동신호는 PWM(Pulse Width Modulation) 주파수이며,
    상기 보상 값은 상기 제 1 휘도 레벨로 상기 광원을 구동시키기 위한 특정 듀티(duty) 값의 PWM 주파수인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 도광판은 상기 광원으로부터 발생된 광이 입사되는 제 1 파트 및 상기 제 1 파트를 통해 측면 입사된 광을 상면으로 발산시키는 제 2 파트가 포함되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 도광판의 하면은 상기 제 1 파트가 위치된 일측에서 타측 단부로 갈수록 상방으로 경사지는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  18. 제 10항에 있어서,
    서로 인접되는 상기 광학 어셈블리들의 적어도 일부는 서로 중첩되어 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  19. 제 10항에 있어서,
    상기 반사 부재는 상기 도광판의 하면에 구비되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 파트 상면에는 수직으로 돌출 형성되어, 상기 도광판의 흔들림을 방지하는 적어도 하나의 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
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