KR102285264B1 - 백라이트 구동을 위한 디스플레이 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

백라이트 구동을 위한 디스플레이 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 제1 PWM 신호 및 제2 PWM 신호를 생성하는 신호 생성부, 1 PWM 신호를 이용하여 제1 출력 전류를 생성하는 저전류 구동부, 제2 PWM 신호를 이용하여 제2 출력 전류를 생성하는 고전류 구동부 및 저전류 구동부에 의해 생성된 제1 출력 전류와 상 고전류 구동 회로부에 의해 생성된 제2 출력 전류 중 적어도 하나에 의해 구동되는 백라이트부를 포함한다. 이에 따라, 디스플레이 장치는 기존의 백라이트의 출력 가능한 해상도보다 확장된 해상도로 백라이트의 밝기를 제어할 수 있다.

Description

백라이트 구동을 위한 디스플레이 장치 및 방법{Display apparatus and method for driving backlight}
본 발명은 백라이트 구동을 위한 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고해상도의 백라이트 구동이 가능한 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 장치는 PWM() 신호를 이용하여 백라이트의 밝기를 제어한다. 즉, 디스플레이 장치는 PWM 신호가 인가되는 타이밍에 백라이트로 일정한 전류를 인가하여 백라이트를 구성하는 발광 다이오드의 발광을 온/오프시켜 백라이트의 밝기를 제어할 수 있다.
한편, 사용자의 보다 높은 화질에 대한 니즈가 요구되면서, 백라이트의 해상도 확장을 위한 방법에 대해서 연구되고 있다. 이와 관련하여, 종래의 백라이트의 해상도 확장 방법은 백라이트의 밝기 변화에 대한 차이가 시각적으로 쉽게 구분될 수 있는 저계조 구간에 대한 확장 방식이다. 이 같은 저계조 구간에 대한 해상도 확장 방법은 전 구간 중 밝기가 어두운 저계조 구간을 일정 간격으로 분할하고, 분할된 각 구간에 대해서 PWM 신호에 대응되는 전류를 백라이트로 인가하는 방식이다.
그러나, 이 같은 종래 방식의 경우, 저계조 구간에서 분할된 각 구간에 대한 PWM 신호 폭이 너무 짧아 백라이트로 인가되는 전류가 일정 수준 이상으로 충분히 상승하지 못하고 하강하게 되어 해당 구간에서의 백라이트의 밝기가 어둡게 출력될 뿐만 아니라, 백라이트의 밝기에 대한 선형성을 잃게 되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 백라이트 구동에 따라 다양한 밝기로의 출력이 가능하도록 백라이트의 해상도 확장이 이루어지도록 함을 목적으로 한다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 디스플레이 장치는, 제1 PWM 신호 및 제2 PWM 신호를 생성하는 신호 생성부, 상기 제1 PWM 신호를 이용하여 제1 출력 전류를 생성하는 저전류 구동부, 상기 제2 PWM 신호를 이용하여 제2 출력 전류를 생성하는 고전류 구동부 및 상기 저전류 구동부에 의해 생성된 제1 출력 전류와 상기 고전류 구동 회로부에 의해 생성된 제2 출력 전류 중 적어도 하나에 의해 구동되는 백라이트부를 포함한다.
그리고, 상기 제1 출력 전류의 단위 시간별 전류는 상기 제2 출력 전류의 단위 시간별 전류보다 작을 수 있다.
또한, 상기 제1 출력 전류의 단위 시간별 전류와 상기 제2 출력 전류의 단위 시간별 전류의 합이 상기 백라이트부의 최대 허용 전류일 수 있다.
그리고, 상기 저전류 구동 회로 및 상기 고전류 구동 회로는 병렬적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 백라이트부는, 기설정된 밝기 이하의 영상을 출력하는 경우, 상기 저전류 구동부에 의해 생성된 제1 출력 전류만을 이용하여 구동될 수 있다.
그리고, 상기 고전류 구동부에 의해 생성된 제2 출력 전류의 단위 시간당 전류는 상기 저전류 구동부에 의해 생성된 제1 출력 전류의 단위 시간당 전류를 기준으로 기설정된 배수의 크기를 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 또다른 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치의 백라이트 구동 방법은 제1 PWM 신호 및 제2 PWM 신호를 생성하는 단계, 저전류 구동회로를 이용하여 상기 제1 PWM 신호로부터 제1 출력 전류를 생성하고, 고전류 구동회로를 이용하여 상기 제2 PWM 신호로부터 제2 출력 전류를 생성하는 단계 및 상기 제1 및 제2 출력 전류 중 적어도 하나를 이용하여 백라이트를 구동하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 제1 출력 전류의 단위 시간별 전류는 상기 제2 출력 전류의 단위 시간별 전류보다 작을 수 있다.
또한, 상기 제1 출력 전류의 단위 시간별 전류와 상기 제2 출력 전류의 단위 시간별 전류의 합이 상기 백라이트부의 최대 허용 전류일 수 있다.
그리고, 상기 저전류 구동 회로 및 상기 고전류 구동 회로는 병렬적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 구동하는 단계는, 기설정된 밝기 이하의 영상을 출력하는 경우, 상기 제1 출력 전류만을 이용하여 구동할 수 있다.
그리고, 상기 고전류 구동부에 의해 생성된 제2 출력 전류의 단위 시간당 전류는 상기 저전류 구동부에 의해 생성된 제1 출력 전류의 단위 시간당 전류를 기준으로 기설정된 배수의 크기를 가질 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 디스플레이 장치는 기존의 백라이트의 출력 가능한 해상도보다 확장된 해상도로 백라이트의 밝기를 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구동부의 회로도,
도 3은 일반적인 디스플레이 장치에서의 디밍 해상도를 제어하기 위한 PWM 디밍 파형의 예시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 디밍 해상도의 저계조 확장을 위한 PWM 디밍 파형의 예시도,
도 5는 본 발명이 일 시예에 따른 디스플레이 장치에서 디밍 해상도의 전 계조 확장을 위한 PWM 디밍 파형의 예시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서의 백라이트 구동 방법에 대한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치는 신호 생성부(110), 구동부(120) 및 백라이트부(130)를 포함한다.
신호 생성부(110)는 백라이트부(130)를 구성하는 복수의 발광 다이오드 각각에 인가되는 구동 전류들의 온/오프를 제어하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 생성한다. 구체적으로, 신호 생성부(110)는 백라이트부(130)를 구성하는 복수의 발광 다이오드 각각에 인가되는 저전류의 온/오프를 제어하기 위한 제1 PWM 신호 및 고전류의 온/오프를 제어하기 위한 제2 PWM 신호를 생성한다.
구동부(120)는 신호 생성부(110)로부터 생성된 PWM 신호에 기초하여 백라이트부(130)를 구성하는 복수의 발광 다이오드에 전원을 인가하기 위한 출력 전류를 생성한다. 이 같은 구동부(120)는 저전류 구동부(121) 및 고전류 구동부(123)를 포함할 수 있다.
저전류 구동부(121)는 신호 생성부(110)로부터 생성된 제1 PWM 신호를 이용하여 저전류에 해당하는 제1 출력 전류를 생성한다. 그리고, 고전류 구동부(121)는 신호 생성부(110)로부터 생성된 제2 PWM 신호를 이용하여 고전류에 해당하는 제2 출력 전류를 생성한다.
백라이트부(130)는 저전류 구동부(121)를 통해 생성된 제1 출력 전류와 고전류 구동부(123)를 통해 생성된 제2 출력 전류 중 적어도 하나에 의해 구동된다. 따라서, 백라이트부(130)는 저전류 구동부(121) 및 고전류 구동부(123) 중 적어도 하나로부터 인가된 출력 전류에 기초하여 백라이트(130)를 구성하는 복수의 발광 다이오드의 발광 및 밝기를 제어할 수 있다.
이 같은 백라이트부(130)는 예를 들어, 디스플레이 패널(미도시)의 하단 전체에 복수의 발광 다이오드가 배치되는 직하형으로 구성되거나, 디스플레이 패널(미도시)의 가장자리에 복수의 발광 다이오드가 배치되는 에지형으로 구성될 수 있다. 또한, 백라이트부(130)를 구성하는 복수의 발광 다이오드는 직렬 혹은 병렬 연결되며, 백라이트부(130)로 인가된 제1 및 제2 출력 전류 중 적어도 하나에 의해 동시에 턴 온 및 턴 오프되거나 블록 단위로 구분되어 분할 구동될 수 있다.
한편, 저전류 구동부(121)를 통해 생성된 제1 출력 전류의 단위 시간별 전류는 고전류 구동부(123)를 통해 생성된 제2 출력 전류의 단위 시간별 전류보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 저전류 구동부(121)를 통해 생성된 제1 출력 전류의 단위 시간별 전류와 고전류 구동부(123)를 통해 생성된 제2 출력 전류의 단위 시간별 전류의 합은 백라이트부(130)의 최대 허용 전류가 될 수 있다. 이때, 고전류 구동부(123)에 의해 생성된 제2 출력 전류의 단위 시간당 전류는 저전류 구동부(121)에 의해 생성된 제1 출력 전류의 단위 시간당 전류를 기준으로 기설정된 배수의 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 백라이트부(130)를 구동하는 단위 시간별 최대 전류가 1 A이면, 저전류 구동부(121)를 통해 생성된 제1 출력 전류의 단위 시간별 전류는 0.2 A이며, 고전류 구동부(123)를 통해 생성된 제2 출력 전류의 단위 시간별 전류는 0.8 A가 될 수 있다.
따라서, 백라이트부(130)는 저전류 구동부(121)를 통해 생성된 제1 출력 전류와 고전류 구동부(123)를 통해 생성된 제2 출력 전류 중 적어도 하나에 기초하여 다양한 밝기의 영상을 출력할 수 있다. 실시예에 따라, 백라이트부(130)는 기설정된 밝기 이하의 영상을 출력하는 경우, 저전류 구동부(121)에 의해 생성된 제1 출력 전류만을 이용하여 구동되며, 기설정된 밝기 이상의 영상을 출력하는 경우, 저전류 구동부(121) 및 고전류 구동부(123)에 의해 생성된 제1 및 제2 출력 전류를 이용하여 구동될 수 있다.
구체적으로, 저계조에 대응되는 기설정된 밝기 이하의 영상을 출력하는 경우, 신호 생성부(110)는 제1 PWM 신호만을 생성한다. 이에 따라, 저전류 구동부(121)는 제1 PWM 신호를 이용하여 저전류의 제1 출력 전류를 생성한다. 따라서, 백라이트부(130)는 저전류 구동부(121)를 통해 생성된 제1 출력 전류에 의해 기설정된 발기 이하의 영상을 출력할 수 있다. 한편, 기설정된 밝기 이상이 영상을 출력하는 경우, 신호 생성부(110)는 제1 및 제2 PWM 신호를 생성한다. 이에 따라, 저전류 구동부(121)는 제1 PWM 신호를 이용하여 저전류의 제1 출력 전류를 생성하며, 고전류 구동부(123)는 제2 PWM 신호를 이용하여 고전류의 제2 출력 전류를 생성할 수 있다. 따라서, 백라이트부(130)는 저전류 구동부(121) 및 고전류 구동부(123)에 의해 생성된 제1 및 제2 출력 전류를 이용하여 기설정된 밝기 이상의 영상을 출력할 수 있다.
한편, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, PWM 신호를 이용하여 출력 전류를 생성하는 구동부(120)는 저전류 및 고전류의 출력 전류를 생성하는 저전류 구동부(121) 및 고전류 구동부(123) 외에 저전류와 고전류 사이의 출력 전류를 생성하는 중전류 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 백라이트부(130)를 구동하는 단위 시간별 최대 전류가 1 A이면, 저전류 구동부(121)를 통해 생성된 제1 출력 전류의 단위 시간별 전류는 0.2 A이며, 고전류 구동부(123)를 통해 생성된 제2 출력 전류의 단위 시간별 전류는 0.5 A가 될 수 있으며, 중전류 구동부(미도시)를 통해 생성된 중전류에 해당하는 출력 전류의 단위 시간별 전류는 0.3 A가 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구동부의 회로도이다.
구동부(120)는 도 2와 같은 회로로 구성될 수 있다. 구체적으로, 구동부(120)는 도 2의 (a)에 도시된 강압형 구동회로(120-1)로 구현되거나 도 2의 (b)d에 도시된 승압형 구동회로(120-2)로 구현될 수 있다. 일반적으로, 강압형 구동회로(120-1)은 입력 전압보다 낮은 출력 전압을 출력하는 회로이며, 승압형 구동회로(120-2)는 입력 전압보다 높은 출력 전압을 출력하는 회로가 될 수 있다. 이 같은 강압형 구동회로(120-1) 및 승압형 구동회로(120-2)의 구동 방식은 공지된 기술이기에 본 발명에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
한편, 강압형 구동회로(120-1) 및 승압형 구동회로(120-2)는 저전류의 제1 출력 전류를 생성하는 저전류 구동회로(210,230) 및 고전류의 제2 출력 전류를 생성하는 고전류 구동회로(220,240)를 포함한다. 강압형 구동회로(120-1) 및 승압형 구동회로(120-2) 각각에 포함된 저전류 구동회로(210,230) 및 고전류 구동회로(220,240)를 서로 병렬 연결되다. 고전류 구동회로(220,240)와 서로 병렬 연결되는 저전류 구동회로(210,230)는 저전류의 제1 출력 전류를 생성하기 위한 제1 트랜지스터(M1), 제1 다이오드(D1), 제1 인덕터(L1) 및 제1 커패시터(C1)를 포함한다. 그리고, 저전류 구동회로(210,230)와 서로 병렬 연결되는 고전류 구동회로(210,230)는 고전류의 제2 출력 전류를 생성하기 위한 제2 트랜지스터(M2), 제2 다이오드(D2), 제2 인덕터(L2) 및 제2 커패시터(C2)를 포함한다.
저전류 구동회로(210,230) 및 고전류 구동회로(220,240)의 제1 및 제2 트랜지스터(M1,M2)는 백라이트부(130)로 인가되는 출력 전류에 대한 온/오프 스위칭을 수행하는 소자이다. 구체적으로, 강압형 구동회로(120-1)에 포함된 저전류 구동회로(210)는 제1 PWM 신호에 따라 제1 트랜지스터(M1)가 온 되면, 제1 트랜지스터(M1)의 일 단에 공통 연결된 제1 인덕터(L1) 및 제1 커패시터(C1)로 제1 PWM 신호에 대한 입력 전압이 인가되며, 인가된 입력 전압과 그 입력 전압에 대한 출력 전압의 차에 해당하는 저전류의 제1 출력 전류를 백라이트부(130)로 인가할 수 있다.
그리고, 승압형 구동회로(120-2)에 포함된 저전류 구동회로(210)는 제1 PWM 신호에 따라, 제1 트랜지스터(M1)가 온 되면, 제1 인덕터(L1)의 일단과 제1 다이오드(D1)의 일단이 연결된 노드로 제1 PWM 신호에 대한 입력 전압이 인가되며, 인가된 입력 전압에 따른 출력 전압에 해당하는 저전류의 제1 출력 전류를 백라이트부(130)로 인가할 수 있다.
한편, 강압형 구동회로(120-1)에 포함된 고전류 구동회로(220)는 제2 PWM 신호에 따라 제2 트랜지스터(M2)가 온 되면, 제2 트랜지스터(M2)의 일 단에 공통 연결된 제2 인덕터(L2) 및 제2 커패시터(C2)로 제2 PWM 신호에 대한 입력 전압이 인가되며, 인가된 입력 전압과 그 입력 전압에 대한 출력 전압의 차에 해당하는 고전류의 제2 출력 전류를 백라이트부(130)로 인가할 수 있다.
그리고, 승압형 구동회로(120-2)에 포함된 고전류 구동회로(210)는 제2 PWM 신호에 따라, 제2 트랜지스터(M2)가 온 되면, 제2 인덕터(L2)의 일단과 제2 다이오드(D2)의 일단이 연결된 노드로 제2 PWM 신호에 대한 입력 전압이 인가되며, 인가된 입력 전압에 따른 출력 전압에 해당하는 고전류의 제2 출력 전류를 백라이트부(130)로 인가할 수 있다.
이하에서는, 저전류 구동부(121)를 통해 생성된 저전류의 제1 출력 전류와 고전류 구동부(123)를 통해 생성된 고전류의 제2 출력 전류 중 적어도 하나에 의해 백라이트부(130)의 디밍 해상도를 제어하는 동작에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 일반적인 디스플레이 장치에서의 디밍 해상도를 제어하기 위한 PWM 디밍 파형의 예시도이다.
도 3은 일반적인 디스플레이 장치에서 PEM 디밍 해상도의 저계조 확장에 의한 9단계의 PWM 디밍 파형이다.
일반적으로, 밝기가 어두운 저계조에서 백라이트부(130)를 구성하는 복수의 발광 다이오드의 밝기를 조정하는 경우, 미세한 계조 차이가 쉽게 구분될 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, PWM 주기별 구간 중 저계조 구간(310)을 등간격 분할하고, 등간격 분할된 각각의 세부 구간에 대응되는 시간만큼 발광 다이오드로의 전류를 온/오프 제어하여 저계조 구간에 대해서 보다 세밀한 디밍을 구현하여 저계저의 확장을 구현할 수 있다.
그러나, 일반적으로 발광 다이오드의 전류 파형은 PWM 신호에 비해 상대적으로 긴 상승 시간과 하강 시간이 요구된다. 이 같은 이유에 의해, 종래의 디스플레이 장치는 9 단계의 PWM 디밍 파형 중 0 단계 ~ 4 단계의 PWM 디밍 파형에 속하는 특정 구간(320)에서는 PWM 신호의 폭이 너무 짧아 발광 다이오드로 인가되는 전류가 충분히 상승하지 못하고 하강하게 된다. 따라서, 특정 구간(320)에서의 발광 다이오드의 밝기는 어둡게 출력될 뿐만 아니라, 밝기의 선형성을 잃게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 디밍 해상도의 저계조 확장을 위한 PWM 디밍 파형의 예시도이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 신호 생성부(110)를 통해 생성된 제1 및 제2 PWM 신호를 이용하여 저전류의 제1 출력 전류와 고전류의 제2 출력 전류를 생성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 디밍 해상도의 저계조 확장을 위해서, 저전류의 제1 출력 전류만을 백라이트부(130)로 인가할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 저계조 확장을 위해서, 디스플레이 장치는 PWM 주기별로 설정된 구간별 단위 시간 동안 제1 PWM 신호(PWML)을 인가한다. 이에 따라, 저전류 구동부(121)는 인가된 제1 PWM 신호(PWML)를 이용하여 저전류의 제1 출력 전류를 백라이트부(130)에 인가할 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드에서 제1 단계(410)에 대응되는 저계조의 밝기로 발광할 경우, 디스플레이 장치는 제1 단위 시간(0~0.2T) 동안 제1 PWM 신호(PWML)(411)를 인가할 수 있다. 이 경우, 저전류 구동부(121)는 제1 PWM 신호(PWML)를 이용하여 제1 단위 시간(0.2T) 동안 0.2 A의 전류(413)를 백라이트부(130)에 인가할 수 있다. 따라서, 백라이트부(130)의 발광 다이오드는 제1 단위 시간(0.2T) 동안 인가된 0.2 A의 전류에 의해 제1 단계(410)에 대응되는 저계조의 밝기로 발광할 수 있다.
또다른 예를 들어, 발광 다이오드에서 제2 단계에 대응되는 저계조의 밝기로 발광할 경우, 디스플레이 장치는 제2 단위 시간(0~0.4T) 동안 제1 PWM 신호(PWML)를 인가할 수 있다. 이 경우, 저전류 구동부(121)는 제1 PWM 신호(PWML)를 이용하여 제2 단위 시간(0~0.4T) 동안 0.2 A의 전류를 백라이트부(130)에 인가할 수 있다. 따라서, 백라이트부(130)의 발광 다이오드는 제1 단계의 저계조 밝기보다 밝은 밝기로 발광할 수 있다.
만약, 도 4에 도시된 바와 같이, PWM 주기별로 5 개의 구간이 설정된 상태에서, 발광 다이오드에서 제5 단계에 대응되는 저계조의 밝기로 발광할 경우, 디스플레이 장치는 제5 단위 시간(0~1T) 동안 제1 PWM 신호(PWML)를 인가할 수 있다. 이 경우, 저전류 구동부(121)는 제5 단위 시간(0~1T) 동안 0.2 A의 전류를 백라이트부(130)에 인가할 수 있다. 따라서, 백라이트부(130)의 발광 다이오드는 저계조에서 발광 가능한 최대 밝기로 발광할 수 있다.
도 5는 본 발명이 일 시예에 따른 디스플레이 장치에서 디밍 해상도의 전 계조 확장을 위한 PWM 디밍 파형의 예시도이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 신호 생성부(110)를 통해 생성된 제1 및 제2 PWM 신호를 이용하여 저전류의 제1 출력 전류와 고전류의 제2 출력 전류를 생성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 디밍 해상도의 전계조 확장을 위해서, 저전류의 제1 출력 전류 및 고전류의 제2 출력 전류 중 적어도 하나를 백라이트부(130)로 인가할 수 있다.
저계조 확장과 관련된 설명은 도 4에서 상세히 설명하였기에 이하에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
한편, 중계조 확장을 위해서, 디스플레이 장치는 PWM 주기별로 설정된 구간별 단위 시간 동안 제2 PWM 신호(PWMH)을 인가한다. 이에 따라, 고전류 구동부(123)는 인가된 제2 PWM 신호(PWMH)를 이용하여 고전류의 제2 출력 전류를 백라이트부(130)에 인가할 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드에서 제1 단계(510)에 대응되는 중계조의 밝기로 발광할 경우, 디스플레이 장치는 제1 단위 시간(0~0.2T) 동안 제2 PWM 신호(PWMH)(511)를 인가할 수 있다. 이 경우, 고전류 구동부(123)는 제2 PWM 신호(PWMH)를 이용하여 제1 단위 시간(0~0.2T) 동안 0.8 A의 전류(513)를 백라이트부(130)에 인가할 수 있다. 따라서, 백라이트부(130)의 발광 다이오드는 제1 단위 시간(0.2T) 동안 인가된 0.8 A의 전류에 의해 제1 단계(510)에 대응되는 중계조의 밝기로 발광할 수 있다.
또다른 예를 들어, 제2 단계에 대응되는 중계조의 밝기로 발광 다이오드가 발광할 경우, 디스플레이 장치는 제2 단위 시간(0~0.4T) 동안 제2 PWM 신호(PWMH)를 인가할 수 있다. 이 경우, 고전류 구동부(123)는 제2 PWM 신호(PWMH)를 이용하여 제2 단위 시간(0~0.4T) 동안 0.8 A의 전류를 백라이트부(130)에 인가할 수 있다. 따라서, 백라이트부(130)의 발광 다이오드는 제1 단계의 중계조 밝기보다 밝은 밝기로 발광할 수 있다.
한편, 고계조 확장을 위해서, 디스플레이 장치는 PWM 주기별로 설정된 구간별 단위 시간 동안 제1 PWM 신호(PWML)와 제2 PWM 신호(PWMH)를 인가한다. 이에 따라, 저전류 구동부(121)는 인가된 제1 PWM 신호(PWML)를 이용하여 저전류의 제1 출력 전류를 생성하고, 고전류 구동부(123)는 인가된 제2 PWM 신호(PWMH)를 이용하여 고전류의 제2 출력 전류를 생성하여 백라이트부(130)에 인가할 수 있다.
예를 들어, 발광 다이오드에서 제4 단계에 대응되는 고계조의 밝기로 발광할 경우, 디스플레이 장치는 제1 단위 시간(0~0.2T) 동안 제1 PWM 신호(PWML)를 인가하고, 제3 단위 시간(0~0.6T) 동안 제2 PWM 신호(PWMH)를 인가할 수 있다. 이 경우, 저전류 구동부(121)는 제1 PWM 신호(PWML)를 이용하여 제1 단위 시간(0~0.2T) 동안 0.2 A의 전류를 백라이트부(130)에 인가하고, 고전류 구동부(123)는 제2 PWM 신호(PWMH)를 이용하여 제3 단위 시간(0~0.6T) 동안 0.8 A 전류를 백라이트부(130)에 인가할 수 있다.
따라서, 백라이트부(130)의 발광 다이오드는 제3 단위 시간(0~0.6T) 중 제1 단위 시간(0~0.2T) 동안 1 A 에 대응되는 밝기로 발광하고, 나머지 시간 동안 0.8 A 에 대응되는 밝기로 발광할 수 있다.
만약, 도 5에 도시된 바와 같이, PWM 주기별로 5 개의 구간이 설정된 상태에서, 제25 단계에 대응되는 고계조의 밝기로 발광 다이오드가 발광할 경우, 디스플레이 장치는 제5 단위 시간(0~1T) 동안 제1 PWM 신호(PWML) 및 제2 PWM 신호(PWMH)를 인가할 수 있다. 이 경우, 저전류 구동부(121) 및 고전류 구동부(123)는 제5 단위 시간(0~1T) 동안 0.2 A의 전류와 0.8 A의 전류를 백라이트부(130)에 인가할 수 있다. 따라서, 백라이트부(130)의 발광 다이오드는 고계조에서 발광 가능한 최대 밝기로 발광할 수 있다.
지금까지, 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서 백라이트의 계조 확장을 위한 동작에 대해서 다양한 실시예를 통해 상세히 설명하였다. 이하에서는, 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서 백라이트를 구동하는 방법에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서의 백라이트 구동 방법에 대한 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치는 백라이트를 구성하는 복수의 발광 다이오드 각각에 인가되는 구동 전류들의 온/오프를 제어하기 위한 PWM 신호를 생성한다. 구체적으로, 디스플레이 장치는 백라이트를 구성하는 복수의 발광 다이오드 각각에 인가되는 저전류의 온/오프를 제어하기 위한 제1 PWM 신호 및 고전류의 온/오프를 제어하기 위한 제2 PWM 신호를 생성한다(S610).
이후, 디스플레이 장치는 저전류 구동회로를 통해 제1 PWM 신호로부터 제1 출력 전류를 생성하고, 고전류 구동회로를 통해 제2 PWM 신호로부터 제2 출력 전류를 생성한다(S620). 이후, 디스플레이 장치는 저전류 구동회로를 통해 생성된 제1 출력 전류와 고전류 구동회로를 통해 생성된 제2 출력 전류 중 적어도 하나를 이용하여 복수의 발광 다이오드를 포함하는 백라이트를 구동한다(S630).
따라서, 백라이트는 저전류 구동회로 및 고전류 구동회로 중 적어도 하나로부터 인가된 출력 전류에 기초하여 백라이트를 구성하는 복수의 발광 다이오드의 발광 및 밝기를 제어할 수 있다.
한편, 저전류의 제1 출력 전류를 생성하는 저전류 구동회로와 고전류의 제2 출력 전류를 생성하는 고전류 구동회로는 서로 병렬적으로 연결될 수 있다. 그리고, 저전류 구동회로로부터 생성된 저전류의 제1 출력 전류의 단위 시간별 전류는 고전류 구동회로로부터 생성된 고전류의 제2 출력 전류의 단위 시간별 전류보다 작은 것이 바람직하다.
또한, 저전류 구동회로로부터 생성된 제1 출력 전류의 단위 시간별 전류와 고전류 구동회로로부터 생성된 제2 출력 전류의 단위 시간별 전류의 합은 백라이트에 인가되는 최대 허용 전류가 될 수 있다. 이때, 고전류 구동회로에 의해 생성된 제2 출력 전류의 단위 시간당 전류는 저전류 구동호로에 의해 생성된 제1 출력 전류의 단위 시간당 전류를 기준으로 기설정된 배수의 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 백라이트를 구동하는 단위 시간별 최대 전류가 1 A이면, 저전류 구동회로를 통해 생성된 제1 출력 전류의 단위 시간별 전류는 0.2 A이며, 고전류 구동회로를 통해 생성된 제2 출력 전류의 단위 시간별 전류는 0.8 A가 될 수 있다. 따라서, 백라이트는 저전류 구동회로를 통해 생성된 제1 출력 전류와 고전류 구동회로를 통해 생성된 제2 출력 전류 중 적어도 하나에 기초하여 다양한 밝기의 영상을 출력할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 신호 생성부 120 : 구동부
121 : 저전류 구동부 123 : 고전류 구동부
130 : 백라이트부

Claims (12)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    제1 PWM 신호 및 제2 PWM 신호를 생성하는 신호 생성부;
    상기 제1 PWM 신호를 이용하여 제1 출력 전류를 생성하는 저전류 구동부;
    상기 제2 PWM 신호를 이용하여 제2 출력 전류를 생성하는 고전류 구동부; 및
    상기 저전류 구동부에 의해 생성된 제1 출력 전류와 상기 고전류 구동부에 의해 생성된 제2 출력 전류 중 적어도 하나에 의해 구동되는 백라이트부;를 포함하고,
    상기 백라이트부는, 기설정된 밝기 이하의 영상을 출력하는 경우, 상기 저전류 구동부에 의해 생성된 제1 전류만을 이용하여 구동되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 출력 전류는 상기 제2 출력 전류보다 작은 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 출력 전류와 상기 제2 출력 전류의 합이 상기 백라이트부의 최대 허용 전류인 것을 특징을 하는 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 저전류 구동부 및 상기 고전류 구동부는 병렬적으로 연결된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전류 구동부에 의해 생성된 제2 출력 전류는 상기 저전류 구동부에 의해 생성된 제1 출력 전류를 기준으로 기설정된 배수의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 디스플레이 장치의 백라이트 구동 방법에 있어서,
    제1 PWM 신호 및 제2 PWM 신호를 생성하는 단계;
    저전류 구동 회로를 이용하여 상기 제1 PWM 신호로부터 제1 출력 전류를 생성하고, 고전류 구동 회로를 이용하여 상기 제2 PWM 신호로부터 제2 출력 전류를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 출력 전류 중 적어도 하나를 이용하여 백라이트를 구동하는 단계;를 포함하고,
    상기 구동하는 단계는, 기설정된 밝기 이하의 영상을 출력하는 경우, 상기 제1 출력 전류만을 이용하여 구동하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 출력 전류는 상기 제2 출력 전류보다 작은 것을 특징으로 하는 백라이트 구동 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 출력 전류와 상기 제2 출력 전류의 합이 상기 백라이트의 최대 허용 전류인 것을 특징을 하는 백라이트 구동 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 저전류 구동 회로 및 상기 고전류 구동 회로는 병렬적으로 연결된 것을 특징으로 하는 백라이트 구동 방법.
  11. 삭제
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 고전류 구동 회로에 의해 생성된 제2 출력 전류는 상기 저전류 구동 회로에 의해 생성된 제1 출력 전류를 기준으로 기설정된 배수의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 구동 방법.
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