KR102529692B1 - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 표시장치는 표시패널과, 상기 표시패널에 광을 제공하는 LED 어레이부와, 외부로부터 공급되는 저전압을 센싱하는 센싱부와, 상기 센싱부로부터 저전압 구동 신호를 수신받아 데이터 변환신호 및 LED 변조신호를 발생시키는 타이밍 컨트롤러와, 상기 데이터 변환신호를 제공받아 데이터의 휘도를 보상하는 소스 구동부와, 상기 LED 변조신호를 제공받아 백라이트 구동신호의 듀티비를 결정하여 LED 어레이에 구동신호를 제공하는 LED 구동부를 포함할 수 있다.
실시예는 저전압 환경에서 휘도가 보상된 영상 데이터와 그에 대응되는 듀티비를 가지는 LED 구동 신호를 형성함으로써, 저전압에서도 발열 없이 효과적으로 영상을 표시할 수 있다.

Description

표시장치{DISPLAY APPARATUS}
실시예는 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저전압에서 정상적으로 패널을 구동시키기 위한 표시장치에 관한 것이다.
최근에는 CRT(Cathode Ray Tube, 음극선관 표시 장치)를 대신하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), PDP(Plasma Display Panel, 플라즈마 표시 장치), OLED(Organic Light Emitting Diodes, 유기 다이오드 표시 장치) 등의 평판 표시 장치가 빠르게 발전하고 있다. 그 중에서, 액정표시장치는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있어서 다양한 장치에 광범위하게 사용되고 있다.
액정표시장치는 표시패널과 상기 표시패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛으로 이루어져 있다. 백라이트 유닛에 사용되는 광원(Light Source)으로는 소비전력, 무게, 휘도 등에서 유리한 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 사용되고 있으며, LED를 구동시키기 위해 LED 구동부가 마련될 수 있다.
종래 LED 구동부는 외부 전원 공급원으로부터 인가되는 전원(Vin)을 공급받아 LED를 구동시키는 방식이며, Vin 전압은 5-24V의 넓은 범위를 가지게 된다. 6V 초가되는 입력 전압이 입력되면 LED 구동부는 LED에 정상적으로 구동 신호를 제공하게 된다.
하지만, 노트북과 같이 셀(Cell) 수의 감소로 출력 전압 저하로 저전압이 입력 전압으로 입력되면 LED 로드가 정해져 있는 상태이기 때문에 저전압에 따른 부스팅 제약 및 효율 저하로 인해 발열 문제가 발생된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 실시예는 저전압 수준에서도 효과적으로 영상을 표시하기 위한 표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 실시예에 따른 표시장치는 표시패널과, 상기 표시패널에 광을 제공하는 LED 어레이부와, 외부로부터 공급되는 저전압을 센싱하는 센싱부와, 상기 센싱부로부터 저전압 구동 신호를 수신받아 데이터 변환신호 및 LED 변조신호를 발생시키는 타이밍 컨트롤러와, 상기 데이터 변환신호를 제공받아 데이터의 휘도를 보상하는 소스 구동부와, 상기 LED 변조신호를 제공받아 백라이트 구동신호의 듀티비를 결정하여 LED 어레이에 구동신호를 제공하는 LED 구동부를 포함할 수 있다.
실시예는 저전압 환경에서 휘도가 보상된 영상 데이터와 그에 대응되는 듀티비를 가지는 LED 구동 신호를 형성함으로써, 저전압에서도 발열 없이 효과적으로 영상을 표시할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 블럭도이다.
도 2는 실시예에 따른 표시장치의 동작을 나타낸 블럭도이다.
도 3은 실시예에 따른 표시장치의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 4는 실시예에 따른 표시장치의 세부 동작을 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 블럭도이고, 도 2는 실시예에 따른 표시장치의 동작을 나타낸 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 표시장치는 액정패널(100)과, 상기 액정패널(100)에 게이트 신호를 제공하는 게이트 구동부(200)와, 상기 액정패널(100)에 소스 신호를 제공하는 소스 구동부(300)와, 상기 게이트 신호 및 소스 신호의 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(400)와, 상기 액정패널(100)에 광을 제공하는 LED 어레이부(500)와, 상기 LED 어레이부(500)에 구동 신호를 제공하는 LED 구동부(600)와, 입력되는 구동전압의 저전압을 센싱하는 센싱부(700)를 포함할 수 있다.
액정패널(100)은 도시되지는 않았으나, 다수의 데이트 배선과 다수의 게이트 배선으로 구획되는 다수의 화소 영역 각각에 박막트랜지스터(TFT)와 액정이 구성될 수 있다. 상기 박막트랜지스터(TFT)의 스위칭 제어를 통해 상기 액정으로 기입된 데이터에 의해 영상을 표시할 수 있다.
게이트 구동부(Gate Driver, 200)는 상기 액정패널(100)에 구성된 TFT의 스위칭을 제어하기 위해 상기 게이트 배선으로 스캔신호를 출력할 수 있다.
상기 소스 구동부(Source Driver, 300)는 상기 스캔신호에 동기화하여 영상 데이터를 상기 데이터 배선으로 출력하여 상기 액정에 영상 데이터를 기입함으로써 상기 액정패널에서의 영상 표시를 수행하게 된다.
타이밍 컨트롤러(T-Con, 400)은 입력되는 제어신호를 이용하여 복수의 구동부 직접회로들로 구성된 게이트 구동부(200)와 복수개의 드라이브 직접회로들로 이루어지는 소스 구동부(300)를 구동하기 위한 제어신호를 생성한다.
LED 어레이부(500)는 다수의 LED 어레이를 포함할 수 있다. LED 어레이부(500)는 액정패널(100)에 광을 제공할 수 있다. LED 어레이부(500)는 LED 소자가 소정개씩 직렬로 연결되어 이루어지며, LED 어레이가 병렬로 연결되어 구동 신호를 제공받는다.
LED 소자는 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 단색광을 발생하는 방식이거나 또는 하나의 소자가 백색광을 발광하는 방식일 수 있다.
단색광을 발광하는 LED 소자를 사용하는 경우, 적, 녹, 청의 단색광 LED 소자를 기판 상에 교대로 일정한 간격으로 배치하여 이로부터 발광하는 단색광을 백색광으로 혼합한 후 액정패널(100)로 공급하도록 하며, 백색광을 발광하는 LED 소자를 구비하는 경우, 복수의 LED 소자를 일정 간격으로 배치하여 백색광을 액정패널(100)로 공급한다.
LED 구동부(600)는 LED 어레이부(500)의 온/오프를 제어하는 역할을 할 수 있다. LED 구동부(600)는 PWM(Pulse width modulation) 신호를 제공하여 LED 어레이부(500)를 구동시킬 수 있다. PWM 신호는 LED 어레이부(500)의 온/오프 상태를 반복되도록 할 수 있다. 이로부터 소모 전력을 상당히 줄일 수 있는 효과가 있다.
LED 구동부(600)에는 센싱부(700)를 더 포함할 수 있다. 센싱부(700)는 외부로부터 공급되는 저전압을 센싱할 수 있다. 센싱부(700)는 LED 구동부(600) 내에 배치될 수 있다. 저전압은 전원전압 생성부(미도시)로부터 공급될 수 있다. 전원전압 생성부는 구동부에 필요한 전원전압, 기준전압 및 접지전압 등을 공급하는 역할을 하며, 특히, 액정패널(100)에는 기준전압에 대응하는 공통전압을 공급하며, LED 구동부(600)에는 LED 어레이부(500) 구동에 필요한 구동 전압(Vin)을 공급할 수 있다.
센싱부(700)는 저전압 예컨대, 6V 이하의 전압을 센싱할 수 있다. 저전압은 노트북과 같은 저전압 구동 장치로부터 제공되는 전압일 수 있다. 예컨대, 6V를 초과하는 전압이 공급되면 그에 대응되는 구동 전압을 LED 어레이(500)에 공급할 수 있다.
이와 다르게, 저전압 예컨대, 6V 이하의 저전압이 공급되면, 이를 센싱하여 타이밍 컨트롤러(400)에 신호를 제공하고, 이에 타이밍 컨트롤러는 구동에 필요한 데이터 처리를 수행하여 발열 저하 및 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 외부 예컨대, 전원전압 발생부로부터 LED 구동부(600)에 저전압이 공급되면, 센싱부(700)는 저전압을 센싱하고, 센싱값을 타이밍 컨트롤러(400)로 송신할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 데이터 처리를 위해 소스 구동부(300)에 데이터 변환신호를 공급할 수 있다. 소스 구동부(300)는 영상 데이터를 히스토그램을 기초로 데이터의 그레이 레벨을 확장 적용하여 데이터의 휘도를 보상할 수 있다.
이와 동시에 타이밍 컨트롤러(400)는 LED 구동부(600)에 LED 변조신호 제공할 수 있다. LED 구동부(600)는 LED 변조신호에 의해 PWM 신호의 듀티비를 결정할 수 있다. LED 변조신호는 히스토그램 상의 그레이 영역을 화이트 영역까지 확장된 영역의 확장 범위를 %로 환산하여 듀티비를 결정할 수 있다.
따라서, 액정패널(100)은 휘도가 보상된 영상 및 그에 대응되는 광을 제공받음으로써, 저전압에서도 발열 없이 효과적으로 영상을 표시할 수 있다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여, 표시장치의 동작을 보다 상세히 설명한다.
도 3은 실시예에 따른 표시장치의 동작을 나타낸 순서도이고, 도 4는 실시예에 따른 표시장치의 세부 동작을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 외부로부터 구동 전압이 입력되면(S10), 저전압을 센싱하는 단계를 수행할 수 있다.(S20) 이어서, 외부로부터 구동 전압이 6V 이하인지 판단하는 단계를 수행할 수 있다.(S30) 6V 이하인지 판단하는 단계는 LED 구동부의 센싱부로부터 센싱된 센싱값에 의해 결정될 수 있다. 구동 전압이 6V 이상이면 LED 어레이를 구동할 수 있다.(S40)
이와 다르게, 구동 전압이 6V 이하로 판단되면 타이밍 컨트롤러(T-con)으로 저전압 센싱값을 송신할 수 있다.(S50) 타이밍 컨트롤러는 저전압 센싱값에 따라 소스 구동부에 데이터 변환신호를 제공할 수 있다.(S60)
도 4에 도시된 바와 같이, 소스 구동부는 영상 데이터(I)를 히스토그램(H)을 기초로 그레이(G) 레벨을 확장하여 데이터의 휘도를 보상할 수 있다. 예컨대, 그레이(G) 레벨을 화이트(W) 영역까지 확장하여 그레이(G) 레벨을 표현할 수 있다. 이로 인해 변환된 데이터는 휘도가 보상될 수 있다.
도 3으로 돌아가서, 이와 동시에 타이밍 컨트롤러는 저전압 센싱값에 따라 LED 구동부에 데이터 변환신호를 송신할 수 있다.(S60) LED 구동부는 LED 변조신호에 의해 PWM 신호의 듀티비를 결정할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, LED 변조신호는 히스토그램(H) 상의 그레이(G) 영역을 화이트(W) 영역까지 확장된 영역의 확장 범위를 %로 환산하여 듀티비를 결정할 수 있다.
따라서, 소스 구동부로부터 휘도가 보상된 영상 데이터와 LED 어레이에 제공된 구동 신호로부터 저전압에서도 발열 없이 효과적으로 영상을 표시할 수 있다.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
100: 액정패널 200: 게이트 구동부
300: 소스 구동부 400: 타이밍 컨트롤러
500: LED 어레이부 600: LED 구동부
700: 센싱부

Claims (8)

  1. 외부로부터 공급되는 저전압을 센싱하는 센싱부;
    상기 센싱부로부터 저전압 구동 신호를 수신받아 데이터 변환신호 및 LED 변조신호를 발생시키는 타이밍 컨트롤러;
    상기 데이터 변환신호를 제공받아 데이터의 휘도를 보상하는 소스 구동부; 및
    상기 LED 변조신호를 제공받아 백라이트 구동신호의 듀티비를 결정하여 LED 어레이에 구동신호를 제공하는 LED 구동부;를 포함하고,
    상기 외부로부터 공급되는 저전압은 6V 이하이고,
    상기 소스 구동부는 히스토그램 상의 그레이 영역을 화이트 영역까지 확장하여 변환시키고,
    상기 LED 구동부는 히스토그램 상의 그레이 영역을 화이트 영역까지 확장된 영역의 확장 범위를 %로 환산하여 PWM 듀티비를 결정하는, 표시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 표시패널;
    상기 표시패널에 광을 제공하는 LED 어레이부;
    외부로부터 공급되는 저전압을 센싱하는 센싱부;
    상기 센싱부로부터 저전압 구동 신호를 수신받아 데이터 변환신호 및 LED 변조신호를 발생시키는 타이밍 컨트롤러;
    상기 데이터 변환신호를 제공받아 데이터의 휘도를 보상하는 소스 구동부; 및
    상기 LED 변조신호를 제공받아 백라이트 구동신호의 듀티비를 결정하여 LED 어레이에 구동신호를 제공하는 LED 구동부;를 포함하고,
    상기 외부로부터 공급되는 저전압은 6V 이하이고,
    상기 소스 구동부는 히스토그램 상의 그레이 영역을 화이트 영역까지 확장하여 변환시키고,
    상기 LED 구동부는 히스토그램 상의 그레이 영역을 화이트 영역까지 확장된 영역의 확장 범위를 %로 환산하여 PWM 듀티비를 결정하는, 표시장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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