KR102148470B1

KR102148470B1 - 디스플레이 영상의 크로스토크 현상을 완화하는 led 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR102148470B1
Application number: KR1020200025714A
Authority: KR
Inventors: 고재간
Original assignee: 주식회사 티엘아이
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2020-03-02
Publication date: 2020-08-26
Also published as: CN113345368B; JP7233118B2; US20210272509A1; US11132942B2; JP2021140154A; TW202135037A; TWI757949B; CN113345368A

Abstract

디스플레이 영상의 왜곡 현상을 완화하는 LED 디스플레이 장치가 게시된다. 본 발명의 LED 디스플레이 장치에서는, 발광 데이터 라인의 갯수의 상이함에 따른 LED 소자의 광도 슬로프의 상이함이 보상된다. 그 결과, 본 발명의 LED 디스플레이 장치에 의하면, 동시에 소싱되는 데이터 라인의 갯수의 차이에 따른 디스플레이 영상의 크로스토크 현상이 완화된다.

Description

디스플레이 영상의 크로스토크 현상을 완화하는 LED 디스플레이 장치{LED DISPLAY DEVICE DECREASING DISPLAY IMAGE CROSSTALK PHENOMENON}

본 발명은 LED 디스플레이 장치에 것으로서, 특히, 디스플레이 영상의 크로스토크 현상을 완화하는 LED 디스플레이 장치에 관한 것이다.

LED 디스플레이 장치는 수동 매트릭스(Passive Matrix) 형태의 디스플레이 장치들 중의 하나이다. LED 디스플레이 장치는 복수개의 스캔 라인들과 복수개의 데이터 라인들로 이루어지는 매트릭스 구조상에 배열되는 다수개의 LED 소자들을 포함하여 구성된다. 이때, LED 소자들 각각은 자신에 대응하는 데이터 라인의 소싱 시간 동안에 자신을 통하여 흐르는 전하량에 따른 밝기(brightness)로 발광한다. 여기서, 밝기는 빛의 에너지인 발광에너지(luminous energy)를 뜻하며 광도(luminous intensity) 및 발광 시간의 함수이다.

그리고, LED 소자들 각각에는, 비의도적인 자체 캐패시턴스가 존재한다. 이에 따라, 발광 시작 시점에서, LED 소자에 흐르는 전류는 소정의 '광도 슬로프(luminous intensity slope)'로 증가된다. 여기서, 광도 슬로프는 시간에 대한 광도의 기울기이다.

한편, LED 소자의 자체 캐패시턴스의 충전은 대응하는 데이터 라인의 구동에 의하여 이루어진다. 이때, 데이터 라인의 구동은 일정한 크기를 가지는 드라이빙 전류의 소싱으로 수행된다. 이 경우, LED 소자의 밝기(brightness)는 동일한 값의 광도를 유지하면서, 대응하는 데이터 라인을 소싱하는 시간의 길이를 펄스폭변조(pulse width modulation)로 제어하는 것이 일반적이다.

그런데, 상기 '광도 슬로프'는 동시에 소싱되는 데이터 라인의 갯수에 따른 차이를 지닌다. 이 경우, 데이터 라인을 동일한 길이의 시간으로 소싱하더라도, 발광되는 LED 소자들의 밝기는 서로 상이할 수 있다. 그리고, 이러한 밝기의 상이함은 디스플레이되는 영상의 왜곡을 유발하게 되며, 이러한 왜곡은 LED 소자에 비의도적으로 생성되는 기생 캐패시턴스에 의한 구동 데이터들간의 간섭인 크로스토크 현상에 의하여 주로 일어난다.

본 발명의 목적은 동시에 소싱되는 데이터 라인의 갯수의 차이에 따른 디스플레이 영상의 크로스토크 현상을 완화하는 LED 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면은 LED 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명의 LED 디스플레이 장치는 복수개의 스캔 라인들과 복수개의 데이터 라인들로 이루어지는 매트릭스 구조상에 배열되는 다수개의 LED 소자들을 포함하는 디스플레이부로서, 상기 다수개의 LED 소자들 각각은 자신을 통하여 흐르는 총전하량에 따른 밝기(brightness)로 발광하는 상기 디스플레이부; 상기 복수개의 스캔 라인들을 구동하는 스캔 구동부로서, 상기 복수개의 스캔 라인들은 디스차아지 타이밍에서 디스차아지 전압으로 제어되며, 단위 스캔 타이밍에서 선택되는 상기 스캔 라인은 발광 전압으로 제어되고, 비선택되는 상기 스캔 라인은 플로팅 상태로 제어되는 상기 스캔 구동부; 상기 복수개의 데이터 라인들 각각에 대응하는 복수개의 소싱 수단들을 포함하는 데이터 구동부로서, 상기 복수개의 소싱 수단들 각각은 각자의 보정 데이터에 따라 대응하는 상기 데이터 라인을 구동하는 상기 데이터 구동부; 및 상기 단위 스캔 타이밍에서 발광 데이터 라인의 갯수의 차이에 따른 상기 LED 소자의 광도 슬로프(luminous intensity slope)의 차이를 보상하기 위하여, 상기 복수개의 데이터 라인들 각각의 구동 데이터를 보상값을 이용하여 각각의 상기 보정 데이터로 보정하는 데이터 보정부로서, 상기 발광 데이터 라인은 상기 복수개의 데이터 라인들 중 대응하는 상기 LED 소자를 발광시키도록 구동되는 상기 데이터 라인이며, 상기 광도 슬로프는 상기 LED 소자가 의도한 밝기로 발광하는 시간비인 상기 데이터 보정부를 구비한다. 그리고, 상기 보상값은 (N-k)/N의 값을 반영하여 결정되되, 상기 N은 상기 디스플레이부의 상기 복수개의 데이터 라인들의 갯수이며, 상기 k는 상기 단위 스캔 타이밍에서 상기 발광 데이터값을 가지는 상기 구동 데이터에 대응하는 상기 데이터 라인의 갯수이되, 상기 발광 데이터값은 대응하는 상기 LED 소자를 발광시키는 데이터값이다.

상기와 같은 구성의 본 발명의 LED 디스플레이 장치에서는, 하나의 단위 스캔 타이밍에서 동시에 발광되는 발광 데이터 라인의 갯수의 상이함에 따른 LED 소자의 광도 슬로프(luminous intensity slope)의 상이함이 보상된다. 그 결과, 본 발명의 LED 디스플레이 장치에 의하면, 동시에 소싱되는 데이터 라인의 갯수의 차이에 따른 디스플레이 영상의 왜곡 현상이 완화된다.

본 발명에서 사용되는 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 상기 디스플레이부에 배치되는 LED 소자들의 자체 캐패시턴스를 모델링한 도면이다.
도 3은 도 1의 상기 데이터 구동부의 복수개의 소싱 수단들 중의 하나를 자세히 나타내는 도면이다.
도 4는 단위 스캔 타이밍에서 도 1의 스캔 라인들 및 데이터 라인들의 전압 레벨의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 LED 디스플레이 장치에서 k값에 따른 손실 전하량 및 광도 슬로프의 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 데이터 보정부를 자세히 나타내는 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.

그리고, 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

한편, 본 명세서에서는 동일한 구성 및 작용을 수행하는 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호와 함께 < >속에 참조부호가 추가된다. 이때, 이들 구성요소들은 참조부호로 통칭한다. 그리고, 이들을 개별적인 구별이 필요한 경우에는, 참조부호 뒤에 '< >'가 추가된다.

또한 각 구성요소에 대한 복수의 표현도 생략될 수도 있다. 예컨대 복수 개의 스위치나 복수개의 신호선으로 이루어진 구성일지라도 '스위치들', '신호선들'과 같이 표현할 수도 있고, '스위치', '신호선'과 같이 단수로 표현할 수도 있다. 이는 스위치들이 서로 상보적으로 동작하는 경우도 있고, 때에 따라서는 단독으로 동작하는 경우도 있기 때문이며, 신호선 또한 동일한 속성을 가지는 여러 신호선들, 예컨대 데이터 신호들과 같이 다발로 이루어진 경우에 이를 굳이 단수와 복수로 구분할 필요가 없기 때문이기도 하다. 이런 점에서 이러한 기재는 타당하다. 따라서 이와 유사한 표현들 역시 명세서 전반에 걸쳐 모두 이와 같은 의미로 해석되어야 한다.

그리고, 본 명세서에서는, 단색 영상을 디스플레이하는 LED 디스플레이 장치의 구성 및 작용 효과가 중심적으로 도시되고 기술된다. 그러나, 이는 단지 설명 및 이해의 명확화를 위한 것이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 LED 디스플레이 장치는 디스플레이부(100), 스캔 구동부(200), 데이터 구동부(300) 및 데이터 보정부(400)을 구비한다.

상기 디스플레이부(100)는 복수개의 스캔 라인들(SL<1:m>, 여기서, m은 2 이상의 자연수)과 복수개의 데이터 라인들(DL<1:n>, 여기서, n은 2 이상의 자연수)로 이루어지는 매트릭스 구조상에 배열되는 다수개의 LED 소자들(DLED<1,1> 내지 DLED<m,n>)을 포함한다.

상기 다수개의 LED 소자들(DLED<1,1> 내지 DLED<m,n>) 각각은 총전하량에 대응하는 상기 스캔 라인(SL)과 대응하는 상기 데이터 라인(DL) 사이에서 자신을 통하여 흐르는 총전하량에 따른 밝기(brightness)로 발광한다.

여기서, 상기 LED 소자(DLED)는 PN 다이오드 등으로 구현된다. 이 경우, PN 접합면의 장벽(barrier)에 비의도적인 자체 캐패시턴스가 형성된다. 그리고, 패키징된 LED 소자(DLED)에서는, 패키지에 의해서 비의도적인 자체 캐패시턴스가 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 디스플레이부(100)에 배치되는 LED 소자(DLED)들의 자체 캐패시턴스는 도 2에서와 같이 모델링된다. 이때, 상기 LED 소자(DLED)들 각각의 자체 캐패시턴스는 'Cpar'로서 모두 동일한 것으로 한다.

상기 스캔 구동부(200)는 상기 복수개의 스캔 라인들(SL<1:m>)을 구동한다. 이때, 상기 복수개의 스캔 라인들(SL<1:m>)은 디스차아지 타이밍(도 4의 'T_SCN' 참조)에서 디스차아지 전압(Vdis)으로 제어된다. 그리고, 단위 스캔 타이밍(도 4의 'T_DIS' 참조)에서 선택되는 상기 스캔 라인(SL)은 발광 전압(Vled)으로 제어되고, 비선택되는 상기 스캔 라인(SL)은 플로팅(floating) 상태로 제어된다.

상기 데이터 구동부(300)는 상기 복수개의 데이터 라인들(DL<1:n>) 각각에 대응하는 복수개의 소싱 수단들(MSC<1:n>)을 포함한다. 이때, 상기 복수개의 소싱 수단들(MSC<1:n>) 각각은 각자의 보정 데이터(CDAT<1:n>)에 따라 대응하는 데이터 라인(DL<1:n>)을 구동한다.

도 3은 도 1의 상기 데이터 구동부(300)의 복수개의 소싱 수단들(MSC<1:n>) 중의 하나를 자세히 나타내는 도면으로, 소싱 수단(MSC<j>)이 대표적으로 도시된다. 여기서, j는 1과 n 사이의 자연수이다.

도 3을 참조하면, 상기 소싱 수단(MSC<j>)은 PWM 발생기(310), 전류 소스(330) 및 소싱 스위치(350)를 구비하며, 바람직하기로는 프리차아징 유닛(370)을 더 구비한다.

상기 PWM 발생기(310)는 대응하는 상기 보정 데이터(CDAT<j>)를 변조하여 소싱 신호(XSS<j>)를 발생한다. 이때, 상기 소싱 신호(XSS<j>)는 상기 보정 데이터(CDAT<j>)에 따른 활성화폭을 가진다.

본 실시예에서는, 상기 보정 데이터(CDAT<j>)의 데이터값이 증가할 수록, 상기 소싱 신호(XSS<j>)의 활성화폭도 증가하는 것으로 한다. 그리고, 상기 보정 데이터(CDAT<j>)의 데이터값이 '0'인 경우, 상기 소싱 신호(XSS<j>)의 활성화폭은 '0'이다. 다시 기술하자면, 상기 보정 데이터(CDAT<j>)의 데이터값이 '0'인 경우, 상기 소싱 신호(XSS<j>)는 비활성화 상태를 유지한다.

상기 전류 소스(330)는 드라이빙 전류량(Idr)을 소싱한다. 본 실시예에서는, 복수개의 소싱 수단들(MSC<1:n>) 각각의 전류 소스(330)에 의하여 소싱되는 드라이빙 전류(Idr)의 크기는 동일한 것으로 가정한다.

상기 소싱 스위치(350)는 상기 소싱 신호(XSS<j>)의 활성화에 의하여 턴온된다. 이에 따라, 상기 데이터 라인(DL<j>)은 대응하는 상기 소싱 신호(XSS<j>)의 활성화에 따라 상기 드라이빙 전류(Idr)에 의하여 소싱된다.

상기 프리차아징 유닛(370)은 프리차아징 신호(XPR<j>)의 활성화에 응답하여 대응하는 상기 데이터 라인(DL<j>)을 프리차아지 전압(Vpr)으로 프리차아지하도록 구동된다. 바람직하기로는, 상기 프리차아징 신호(XPR<j>)는 상기 소싱 신호(XSS<j>)의 비활성화에 따라 활성화된다.

결과적으로, 상기 데이터 구동부(300)의 복수개의 소싱 수단들(MSC<1:n>)에 의하여 구동되는 데이터 라인들(DL<1:n>) 각각은 대응하는 소싱 신호(XSS)의 활성화 여부에 따라 소싱 여부가 결정된다.

예를 들어, 상기 보정 데이터(CDAT)의 데이터값이 '0'이면, 상기 소싱 신호(XSS)는 비활성화되며, 이때, 대응하는 상기 LED 소자(DLED)는 비발광한다. 본 명세서에서는, 대응하는 상기 LED 소자(DLED)가 비발광되도록 구동되는 데이터 라인(DL)은 '비발광 데이터 라인으로 불릴 수 있으며, 대응하는 상기 LED 소자(DLED)가 비발광되는 데이터값(본 실시예에서는, '0')은 '비발광 데이터값'으로 불린다.

반면에, 상기 보정 데이터(CDAT)의 데이터값이 '0'이 아니면, 상기 소싱 신호(XSS)는 활성화된다. 본 명세서에서는, 대응하는 상기 LED 소자(DLED)가 발광되도록 구동되는 데이터 라인(DL)은 '발광 데이터 라인'으로 불릴 수 있으며, 대응하는 상기 LED 소자(DLED)가 발광되는 데이터값(본 실시예에서는, '1' 이상)은 '발광 데이터값'으로 불린다.

한편, 상기 LED 소자(DLED)는 함께 소싱되는 데이터 라인(DL)의 갯수의 차이에 따라, 서로 상이한 '광도 슬로프(luminous intensity slope)'를 가지게 된다. 본 명세서에서, '광도 슬로프'는 '시간에 대한 광도의 기울기'를 의미한다.

이러한 광도 슬로프의 상이함은 대응하는 데이터 라인(DL)이 동일한 소싱 시간으로 소싱되더라도, LED 소자(DLED)의 밝기는 서로 상이하게 되는 바, 이는 발광 시작 시점에의 손실 전하량(Qloss)으로 이해될 수 있다.

이어서, 발광 시작 시점에의 손실 전하량(Qloss)에 대해 기술된다.

이때, 상기 손실 전하량(Qloss)은 단색 디스플레이의 경우에 대해 중심적으로 기술되며, 다색 디스플레이의 경우에는 추가 기술된다.

도 4는 단위 스캔 타이밍에서의 스캔 라인(SL)들 및 데이터 라인들(DL)의 전압 레벨의 변화를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 선택되는 스캔 라인(SL)은 발광 전압(Vled)으로 제어되며, 비선택되는 스캔 라인(SL)은 플로팅(flaoting) 상태로 된다.

그리고, 대응하는 LED 소자(DLED)를 발광시키도록 구동되는 데이터 라인(DL)(즉, 발광 데이터 라인)의 전압 변화는 ΔVc이다. 여기서, ΔVc는 (수학식 1)과 같으며, 일정한 상수값으로 이해된다.

(수학식 1)

ΔVc=Vpr-(Vled-Von)

여기서, Von은 'LED 소자의 문턱 전압'이다.

이때, 대응하는 LED 소자(DLED)를 비발광시키도록 구동되는 데이터 라인(DL)(즉, 비발광 데이터 라인)의 전압 변화는 '0'이다.

그리고, 상기 비선택되는 스캔 라인(SL)은 플로팅 상태이므로, 발광 데이터 라인과의 커플링에 의하여 ΔVa 만큼 하강된다. 이 경우, 상기 LED 소자(DLED)들의 자체 캐패시턴스(Cpar)에 충전되는 전하량은 소싱 시작 전의 상태와 마찬가지로 '0'이다.

그러므로, (수학식 2)가 성립된다.

(수학식 2)

Csc*ΔVa + k*Cpar*(ΔVa-ΔVc) + (N-k)*Cpar*ΔVa=0

여기서, N은 상기 복수개의 데이터 라인(DL)의 갯수이며, k는 동시에 소싱되는 데이터 라인(DL)의 갯수이다. 그리고, Csc는 해당되는 스캔 라인(SL)의 자체의 기생 캐패시턴스이다.

이때, (수학식 2)에서 상기 Csc를 무시하면, (수학식 3)과 같다.

(수학식 3)

k*Cpar*(ΔVa-ΔVc) + (N-k)*Cpar*ΔVa=0

그리고, (수학식 3)으로부터 상기 ΔVa는 (수학식 4)와 같다.

(수학식 4)

ΔVa=ΔVc*k/N

(수학식 4)로부터, 비선택되는 스캔 라인(SL)의 전압 변화량 ΔVa는 k/N에 의존됨을 알 수 있다.

한편, 발광 데이터 라인(DL)에 연결되되, 비선택되는 스캔 라인들(SL)에 연결되는 LED 소자(DLED)의 갯수는 (M-1)이다. 여기서, M은 상기 복수개의 스캔 라인(SL)의 갯수이다.

이에 따라, LED 소자(DLED)를 발광시키기 위하여 대응하는 상기 데이터 라인(DL)을 통하여 전하를 공급함에 있어서, 비선택되는 스캔 라인들(SL)에 연결되는 LED 소자(DLED)들의 자체 캐패시턴스(Cpar)로 인하여 발생되는 손실 전하량(Qloss)는 (수학식 5)와 같다. 이때, 발광되는 LED 소자(DLED) 자신의 자체 캐패시턴스(Cpar)에 의해 손실되는 전하량은 항상 일정하므로, 상기 손실 전하량(Qloss)에 고려되지 않아도 무방하다.

(수학식 5)

Qloss=(M-1)*Cpar*(ΔVc-ΔVa)

=(M-1)*Cpar*((N-k)/N)*ΔVc

=(M-1)*Cpar*((N-k)/N)*(Vpr-(Vled-Von))

(수학식 5)에서 알 수 있듯이, 상기 손실 전하량(Qloss)은 동시에 소싱되는 데이터 라인(DL)의 갯수(k)와 관련됨을 알 수 있다.

도 5는 본 발명의 LED 디스플레이 장치에서 k값에 따른 손실 전하량(Qloss) 및 광도 슬로프의 차이를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, k값의 감소에 따라 손실 전하량(Qloss)은 증가하고, 광도 슬로프는 감소됨을 알 수 있다.

본 발명의 LED 디스플레이 장치에서는, 상기 손실 전하량(Qloss)을 보상하기 위하여, 구동 데이터(DDAT)를 보정한 보정 데이터(CDAT)에 따른 소싱 시간으로 대응하는 데이터 라인(DL)이 소싱된다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 데이터 보정부(400)는 상기 단위 스캔 타이밍(T_SCN)에서 발광 데이터 라인의 갯수의 차이에 따른 상기 LED 소자의 광도 슬로프(luminous intensity slope)의 차이를 보상하기 위하여, 상기 복수개의 데이터 라인들(DL<1:n>) 각각의 구동 데이터(DDAT)를 보상값(ΔDATcp)을 이용하여 각각의 보정 데이터(CDAT<1:n>)로 보정한다.

이때, 상기 보상값(ΔDATcp)은 상기 손실 전하량(Qloss)을 보상하기 위한 데이터값이다.

계속하여, 상기 보상값(ΔDATcp)의 결정에 대하여 살펴본다.

먼저, 상기 손실 전하량(Qloss)를 보상하기 위한 발광 데이터 라인(DL)의 추가 소싱 시간(ΔTcomp)은 (수학식 6)과 같다.

(수학식 6)

ΔTcomp=Qloss/Idr

=(M-1)*Cpar*((N-k)/N)*(Vpr-(Vled-Von))*(1/Idr)

그리고, 추가 소싱 시간(ΔTcomp)을 디지털 데이터값인 보상값(ΔDATcp)으로 나타내면, (수학식 7)과 같다.

(수학식 7)

ΔDATcp=ΔTcomp/Tck

=(M-1)*Cpar*((N-k)/N)*(Vpr-(Vled-Von))*(1/Idr)*(1/Tck)

여기서, Tck은 구동 데이터(DDAT)의 단위 데이터값에 대응하는 단위 시간이다.

다시 도 1을 참조하여, 상기 데이터 보정부(400)의 작용 및 구성이 구체적으로 기술된다.

상기 데이터 보정부(400)는 '발광 데이터값'을 가지는 상기 구동 데이터(DDAT)에 대해서는 보상값(ΔDATcp)을 반영하여 상기 보정 데이터(CDAT)를 생성한다.

또한, 상기 데이터 보정부(400)는 '비발광 데이터값'을 가지는 상기 구동 데이터(DDAT)에 대해서는 상기 보상값(ΔDATcp)의 반영을 배제하여 상기 보정 데이터(CDAT)를 생성한다.

즉, 상기 구동 데이터(DDAT)의 데이터값이 '0'인 경우에는, 상기 보정 데이터(CDAT)의 데이터값도 '0'이다.

이러한 작용을 수행하기 위한 상기 데이터 보정부(400)의 일예가 도 5에 도시된다.

도 6은 도 1의 데이터 보정부(400)를 자세히 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 상기 데이터 보정부(400)는 보상값 결정 수단(410), 복수개의 데이터 보상 수단(430<1:n>)들 및 플래그 카운팅 수단(450)을 구비한다.

상기 보상값 결정 수단(410)은 상기 k를 수신하여 상기 보상값(ΔDATcp)을 발생한다. 이때, 상기 보상값(ΔDATcp)은 디지털 성분의 데이터값으로, 상기 (수학식 6)에 의하여 구해질 수 있음은 전술한 바와 같다.

상기 복수개의 데이터 보상 수단(430<1:n>)들 각각은 상기 데이터 구동부(300)의 상기 복수개의 소싱 수단들(MSC<1:n>)에 대응하며, 각자의 상기 구동 데이터(DDAT)를 수신하여 각자의 상기 보정 데이터(CDAT)를 발생한다.

이때, 상기 복수개의 데이터 보상 수단(430<1:n>)들 각각은 상기 '발광 데이터값'을 가지는 각자의 상기 구동 데이터(DDAT)에 대해서는 상기 보상값(ΔDATcp)을 더하여 각자의 상기 보상 데이터(CDAT)를 생성한다. 그리고, 상기 복수개의 데이터 보상 수단(430<1:n>)들 각각은 상기 '비발광 데이터값'을 가지는 각자의 상기 구동 데이터(DDAT)에 대해서는 상기 구동 데이터(DDAT)와 동일한 데이터값을 가지는 상기 보상 데이터(CDAT)를 발생하고 각자의 비소싱 플래그(NFLG<1:n>)를 활성한다.

그리고, 상기 복수개의 데이터 보상 수단들(430<1:n>) 각각은 더욱 구체적으로 비소싱 확인 유닛(431), 가산 유닛(433) 및 먹싱 유닛(435)을 구비한다.

상기 비소싱 확인 유닛(431)은 비발광 데이터값을 가지는 각자의 상기 구동 데이터(CDAT)에 응답하여 활성화되는 각자의 상기 비소싱 플래그(NFLG)를 발생한다.

상기 가산 유닛(433)은 각자의 상기 구동 데이터(DDAT)에 상기 보상값(ΔDATcp)을 가산하여 가산 데이터(ADAT)를 출력한다.

상기 먹싱 유닛(435)은 상기 비소싱 플래그(NFLG)의 활성화에 따라 상기 구동 데이터(DDAT)를 상기 보상 데이터(CDAT)로 출력하며, 상기 비소싱 플래그(NFLG)의 비활성화에 따라 상기 가산 데이터(ADAT)를 상기 보상 데이터(CDAT)로 출력한다.

계속 도 6을 참조하면, 상기 플래그 카운팅 수단(450)은 상기 복수개의 데이터 보상 수단(430<1:n>)들 각각의 상기 비소싱 플래그(NFLG<1:n>)의 활성화 수를 카운팅하여 상기 k를 발생한다.

계속하여, 다색 영상을 디스플레이하는 경우의 상기 보상값(ΔDATcp)을 살펴보기 위하여, 상기 수학식들의 일반화에 대하여 기술된다.

현재의 LED 디스플레이 장치는 3 내지 4가지 색의 다색 영상을 디스플레이하는 것이 대부분이다. 이 경우, 도 1의 상기 LED 소자들(DLED<1,1> 내지 DLED<m,n>) 각각 상기 디스플레이되는 색의 종류에 상응하는 갯수의 발광 다이오드를 포함하여 구현됨을 당업자에게는 자명하다.

이 경우, (수학식 1) 내지 (수학식 7)은 각각 (수학식 8) 내지 (수학식 14)로 일반화될 수 있다. 이때, 각 파라미터(parameter)는 색의 종류에 따라 '_i'를 부가하여 구별될 수 있다.

여기서, i는 각 색의 종류를 지칭하는 것으로, 3색 디스플레이의 경우에는 i는 1 내지 3이며, 4색 디스플레이의 경우에는, i는 1 내지 4이다.

(수학식 1)을 일반화하면 (수학식 8)과 같다.

(수학식 8)

ΔVc_i=Vpr_i-(Vled-Von_i)

(수학식 2)는 (수학식 9)와 같이 일반화된다.

(수학식 9)

(Csc*ΔVa)+

(k_i*Cpar_i*(ΔVa-ΔVc_i))+

((N_i-k_i)*Cpar_i*ΔVa)=0

여기서, ΔVa는 색상에 관계없이 공통적으로 적용된다.

그리고, 상기 Csc를 무시한 (수학식 3)은 (수학식 10)와 같이 일반화된다.

(수학식 10)

(k_i*Cpar_i*(ΔVa-ΔVc_i))+

((N_i-k_i)*Cpar_i*ΔVa)=0

(수학식 4)는 (수학식 11)과 같이 일반화된다.

(수학식 11)

ΔVa=

(ΔVc_i*k_i*Cpar_i) /

(N_i*Cpar_i)

(수학식 5)는 (수학식 12)와 같이 일반화된다.

(수학식 12)

Qloss_i=(M-1)*Cpar_i*(ΔVc_i-ΔVa)

(수학식 6)은 (수학식 13)과 같이 일반화된다.

(수학식 13)

ΔTcomp_i=Qloss_i/Idr_i

또한, (수학식 7)은 (수학식 14)와 같이 일반화된다.

(수학식 14)

ΔDATcp_i=ΔTcomp_i/Tck

정리하면, 본 발명의 LED 디스플레이 장치의 다수개의 LED 소자(DLED)들 각각에는, PN 접합 등으로 구현되는 LED 소자의 특성상 자체 캐패시턴스(Cpar)가 존재한다. 그리고, 이러한 상기 LED 소자(DLED)들의 자체 캐패시턴스(Cpar)들로 인하여, 발광되는 LED 소자(DLED)의 광도 슬로프는 동시에 소싱되는 데이터 라인(DL)의 갯수의 상이함에 따라 서로 상이하게 될 수 있다.

이때, 본 발명의 LED 디스플레이 장치에서는, 데이터 보정부(400)에 의하여, 상기 복수개의 데이터 라인(DL)들 각각의 구동 데이터(DDAT)가 보정되어 각각의 상기 보정 데이터(CDAT)로 제공된다. 그리고, 상기 데이터 구동부(CDAT)에 의한 발광 데이터 라인(DL)의 구동은 상기 구동 데이터(DDAT)에 대하여 상기 보상값(ΔDATcp)이 가산된 상기 보정 데이터(CDAT)에 의존된다. 즉, 발광 데이터 라인(DL)의 소싱 시간이 증가하여, 손실 전하량(Qloss)은 보상된다.

이에 따라, 본 발명의 LED 디스플레이 장치에서는, 발광 데이터 라인의 갯수의 상이함에 따른 LED 소자(DLED)의 광도 슬로프(luminous intensity slope)의 상이함이 보상된다.

그 결과, 본 발명의 LED 디스를레이 장치에 의하면, 동시에 소싱되는 데이터 라인(DL)의 갯수의 차이에 따른 디스플레이 영상의 왜곡 현상이 완화된다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

LED 디스플레이 장치에 있어서,
복수개의 스캔 라인들과 복수개의 데이터 라인들로 이루어지는 매트릭스 구조상에 배열되는 다수개의 LED 소자들을 포함하는 디스플레이부로서, 상기 다수개의 LED 소자들 각각은 자신을 통하여 흐르는 총전하량에 따른 밝기(brightness)로 발광하는 상기 디스플레이부;
상기 복수개의 스캔 라인들을 구동하는 스캔 구동부로서, 상기 복수개의 스캔 라인들은 디스차아지 타이밍에서 디스차아지 전압으로 제어되며, 단위 스캔 타이밍에서 선택되는 상기 스캔 라인은 발광 전압으로 제어되고, 비선택되는 상기 스캔 라인은 플로팅 상태로 제어되는 상기 스캔 구동부;
상기 복수개의 데이터 라인들 각각에 대응하는 복수개의 소싱 수단들을 포함하는 데이터 구동부로서, 상기 복수개의 소싱 수단들 각각은 각자의 보정 데이터에 따라 대응하는 상기 데이터 라인을 구동하는 상기 데이터 구동부; 및
상기 단위 스캔 타이밍에서 발광 데이터 라인의 갯수의 차이에 따른 상기 LED 소자의 광도 슬로프(luminous intensity slope)의 차이를 보상하기 위하여, 상기 복수개의 데이터 라인들 각각의 구동 데이터를 보상값을 이용하여 각각의 상기 보정 데이터로 보정하는 데이터 보정부로서, 상기 발광 데이터 라인은 상기 복수개의 데이터 라인들 중 대응하는 상기 LED 소자를 발광시키도록 구동되는 상기 데이터 라인이며, 상기 광도 슬로프는 상기 LED 소자가 의도한 밝기로 발광하는 시간비인 상기 데이터 보정부를 구비하며,
상기 보상값은
'(N-k)/N'의 값을 반영하여 결정되되, 상기 N은 상기 디스플레이부의 상기 복수개의 데이터 라인들의 갯수이며, 상기 k는 상기 단위 스캔 타이밍에서 상기 발광 데이터값을 가지는 상기 구동 데이터에 대응하는 상기 데이터 라인의 갯수이되, 상기 발광 데이터값은 대응하는 상기 LED 소자를 발광시키는 데이터값인 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 데이터 구동부의 상기 복수개의 소싱 수단들 각각은
대응하는 상기 보정 데이터에 따른 활성화폭을 가지는 소싱 신호를 발생하는 PWM 발생기;
일정한 크기의 드라이빙 전류를 소싱하는 전류 소스; 및
상기 소싱 신호의 활성화에 의하여 턴온되는 소싱 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
제2항에 있어서, 상기 데이터 구동부의 상기 복수개의 소싱 수단들 각각은
프리차아징 신호의 활성화에 응답하여 대응하는 상기 데이터 라인을 프리차아지 전압으로 프리차아지하는 프리차아징 유닛으로서, 상기 프리차아징 신호는 상기 소싱 신호의 비활성화에 따라 활성화되는 상기 프리차아징 유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 데이터 보정부는
발광 데이터값을 가지는 상기 구동 데이터에 대해서는 상기 보상값을 가산하여 상기 보정 데이터를 생성하되, 상기 발광 데이터값은 대응하는 상기 LED 소자를 발광시키는 데이터값인 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
제4항에 있어서, 상기 데이터 보정부는
상기 비발광 데이터값을 가지는 상기 구동 데이터에 대해서는 상기 보상값의 반영을 배제하여 상기 보정 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
제5항에 있어서, 상기 데이터 보정부는
상기 비발광 데이터값을 가지는 상기 구동 데이터에 대해서는 동일한 데이터값을 가지는 상기 보정 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
제4항에 있어서, 상기 보상값은
k 및 N와 함께 M의 값을 반영하여 결정되되, 상기 M은 상기 디스플레이부의 상기 복수개의 스캔 라인들의 갯수인 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
제7항에 있어서, 상기 보상값(ΔDATcp)은
수학식 ΔDATcp=ΔTcomp/Tck
=(M-1)*Cpar*((N-k)/N)*(Vpr-(Vled-Von))*(1/Idr)*(1/Tck)
에 의해서 결정되되,
상기 Cpar는 상기 복수개의 LED 소자들 각각의 자체 캐패시턴스이며, Vpr은 상기 복수개의 데이터 라인들 각각의 프리차아지 전압의 레벨이며, 상기 Vled는 상기 발광 전압의 레벨이며, 상기 Von은 상기 복수개의 LED 소자들 각각의 문턱 전압이며, 상기 Idr은 상기 발광 데이터 라인의 드라이빙 전류의 크기이며, 상기 Tck는 상기 구동 데이터의 데이터값 '1'에 대응하는 시간값인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
제4항에 있어서, 상기 데이터 보정부는
상기 k를 수신하여 상기 보상값을 발생하는 보상값 결정 수단으로서, 상기 보상값은 디지털 성분의 데이터값을 가지는 상기 보상값 결정 수단;
상기 데이터 구동부의 상기 복수개의 소싱 수단들에 대응하며, 각자의 상기 구동 데이터를 수신하여 각자의 상기 보정 데이터를 발생하는 복수개의 데이터 보상 수단들로서, 각각은 상기 발광 데이터값을 가지는 각자의 상기 구동 데이터에 대해서는 상기 보상값을 더하여 각자의 상기 보상 데이터를 생성하며, 상기 비발광 데이터값을 가지는 각자의 상기 구동 데이터에 대해서는 상기 구동 데이터와 동일한 데이터값을 가지는 상기 보상 데이터를 발생하고 각자의 비소싱 플래그를 활성하는 상기 복수개의 데이터 보상 수단들; 및
활성화되는 상기 복수개의 데이터 보상 수단들 각각의 상기 비소싱 플래그의 활성화 수를 카운팅하여 상기 k를 발생하는 플래그 카운팅 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
제9항에 있어서, 상기 복수개의 데이터 보상 수단들 각각은
비발광 데이터값을 가지는 각자의 상기 구동 데이터에 응답하여 활성화되는 각자의 상기 비소싱 플래그를 발생하는 비소싱 확인 유닛;
각자의 상기 구동 데이터에 상기 보상값을 가산하여 가산 데이터를 출력하는 가산 유닛; 및
상기 비소싱 플래그의 활성화에 따라 상기 구동 데이터를 상기 보상 데이터로 출력하며, 상기 비소싱 플래그의 비활성화에 따라 상기 가산 데이터를 상기 보상 데이터로 출력하는 먹싱 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.