KR102587794B1 - 디스플레이장치 및 디스플레이장치의 구동방법 - Google Patents

디스플레이장치 및 디스플레이장치의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 개시는 디스플레이장치 및 디스플레이장치의 구동방법에 관한 것으로서, 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이장치는 복수의 발광소자가 병렬 연결되어 구성되는 발광부, 및 복수의 발광소자를 턴온시킨 후, 복수의 발광소자 각각의 턴-오프 기간을 조정하여 복수의 발광소자 각각의 휘도를 조절하는 구동 회로부를 포함할 수 있다.

Description

디스플레이장치 및 디스플레이장치의 구동방법{Image Display Apparatus and Driving Method Thereof}
본 개시는 디스플레이장치 및 디스플레이장치의 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가령 발광소자를 이용하는 디스플레이장치에서 발광소자의 제어 구조를 간소화하려는 디스플레이장치 및 디스플레이장치의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 발광소자로서 LED(Light Emitting Diode)는 긴 수명, 낮은 소비전력, 친환경 제품으로 디스플레이 분야 및 조명 분야에서 각광을 받고 있다.
평판디스플레이(FPD) 기술은 크게 외부 빛 즉 백라이트 광이 있어야 동작하는 수광형과, 자체적으로 빛을 내는 발광형 즉 자발광으로 분류된다. 현재 가장 보편적으로 사용되는 TFT-LCD가 가장 대표적인 수광형 디스플레이 제품이고, 전광판 등에 많이 사용되는 LED가 발광형 제품이다. 'OLED'는 자체 발광기능을 가진 R(Red), G(Green), B(Blue) 등 세 가지의 형광체 유기 화합물을 사용하는 발광형 디스플레이에 속한다.
통상적으로 디스플레이 제품들은 순차 구동 방식으로 화면에 영상을 구현한다. 이는 스캔 라인(또는 게이트 라인)을 순차적으로 구동한다고 하여 스캔 방식이라 명명되기도 한다. 다시 말해, 스캔 방식은 화면의 주사가 순차적으로 수직 방향으로 하나의 라인씩(line by line) 점등하여 화면에 정보를 표시한다. 스캔 방식 디스플레이에서는 현재의 라인을 발광한 후, 다음 라인을 점등하기 위하여 현재 라인과 전원을 연결하는 스위칭소자를 오프시키면, 현재 라인의 전압은 회로의 기생 커패시터에 의해 유지된다.
반면, 수광형 디스플레이 제품에 사용되는 LED 백라이트 장치는 다양한 방식이 사용된다. 다시 말해, LED를 어떠한 종류의 LED를 사용하고, 또 어떠한 방식으로 구동하느냐에 따라 LED 백라이트 장치는 구조가 다양하다. 물론 LED 백라이트 장치는 백색광을 구현하는 것을 전제로 한다. 이를 위해, R, G, B의 LED를 사용하거나, W(White)의 LED를 더 사용하기도 한다. 또한, LED 백라이트 장치의 영역을 구분하고, 영역별로 분할 구동시키기도 하며, R, G, B의 LED들을 컬러별로 순차 구동시키고 한다. 이는 영상패널에 영상을 어떻게 구현하는지 또는 영상패널의 구조에 관련된다. 가령, R, G, B의 LED들을 컬러별로 순차 구동하는 방식은 기존의 LCD 패널에 컬러필터가 없는 구조에 적합할 수 있는 것이다.
그런데, 종래의 이러한 디스플레이 제품은 LED 열의 수가 증가하게 되면, 그에 상응하여 LED 밝기를 제어하기 위한 시스템(ex. 칩) 구조가 복잡해지게 되고, 가령 LED 열이 증가하면 그와 동일한 데이터 라인이 필요한 문제가 있었다.
본 개시의 실시예는 가령 발광소자를 이용하는 디스플레이장치에서 발광소자의 제어 구조를 간소화하려는 디스플레이장치 및 디스플레이장치의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 개시의 실시예에 따른 디스플레이장치는, 복수의 발광소자가 병렬 연결되어 구성되는 발광부, 및 상기 복수의 발광소자를 턴온시킨 후, 상기 복수의 발광소자 각각의 턴-오프 기간을 조정하여 상기 복수의 발광소자 각각의 휘도를 조절하는 구동 회로부를 포함한다.
상기 발광부는 상기 복수의 발광소자로서 적(R), 녹(G), 청(B) 및 백(W) 중 적어도 하나의 발광소자가 병렬 연결되는 표시패널을 포함하며, 상기 구동 회로부는, 상기 휘도를 조절하여 상기 표시패널에 영상을 구현할 수 있다.
상기 발광부는 상기 복수의 발광소자로서 적(R), 녹(G), 청(B) 및 백(W) 중 적어도 하나의 발광소자가 병렬 연결되는 백라이트부를 포함하며, 상기 구동 회로부는, 상기 백라이트부의 휘도를 조절할 수 있다.
상기 구동 회로부는, 상기 백라이트부의 전체적인 휘도를 제어하거나 상기 백라이트부의 휘도를 영역별로 분할 제어할 수 있다.
상기 구동 회로부는, 상기 복수의 발광소자에서 일측 단자에 각각 연결되는 스위칭소자를 포함하며, 제1 전압에 의해 상기 스위칭소자를 턴온시켜 상기 복수의 발광소자를 턴온시키고, 제2 전압에 의해 상기 제1 전압을 접지로 바이패스(bypass)시켜 상기 스위칭소자를 턴오프시킬 수 있다.
상기 스위칭소자의 제1 단자는 상기 복수의 발광소자의 일측 단자에 연결되고, 제2 단자는 접지에 연결되며, 제3 단자는 상기 제1 전압을 입력받을 수 있다.
상기 구동 회로부는, 상기 발광소자 각각의 턴-오프 기간을 조정하는 제어 신호의 직렬 입력을 병렬 출력으로 변환하는 시프트 레지스터, 상기 시프트 레지스터에서 상기 병렬 출력된 제어 신호를 논리 연산하는 논리회로부, 및 상기 논리 연산된 신호를 상기 제2 전압으로서 출력하는 바이패스부를 포함할 수 있다.
상기 논리회로부는, 상기 병렬 출력된 제어 신호를 조합하는 조합회로부, 및 상기 조합된 제어 신호가 기설정된 조건을 만족할 때 상기 논리 연산된 신호를 제공하는 순차회로부를 포함할 수 있다.
상기 구동 회로부는, 상기 발광소자 각각의 턴온 시간에 관계된 제1 신호를 수신하는 인터페이스부 또는 컨트롤러를 포함하며, 상기 인터페이스부 또는 상기 컨트롤러는, 상기 수신한 제1 신호를 상기 발광소자 각각의 턴-오프 기간을 조정하는 제2 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이장치의 구동방법은 병렬 연결되는 복수의 발광소자를 턴온시키는 단계, 및 상기 턴온된 복수의 발광소자 각각의 턴-오프 기간을 조정하여 상기 복수의 발광소자 각각의 휘도를 조절하는 단계를 포함한다.
상기 디스플레이장치는, 상기 복수의 발광소자로서 적(R), 녹(G), 청(B) 및 백(W) 중 적어도 하나의 발광소자가 병렬 연결되는 표시패널을 포함하며, 상기 휘도를 조절하는 단계는, 상기 휘도를 조절하여 상기 표시패널에 영상을 구현할 수 있다.
상기 디스플레이장치는, 상기 복수의 발광소자로서 적(R), 녹(G), 청(B) 및 백(W) 중 적어도 하나의 발광소자가 병렬 연결되는 백라이트부를 포함하며, 상기 휘도를 조절하는 단계는, 상기 백라이트부의 휘도를 조절할 수 있다.
상기 휘도를 조절하는 단계는, 상기 백라이트부의 전체적인 휘도를 제어하거나 상기 백라이트부의 휘도를 영역별로 분할 제어할 수 있다.
상기 디스플레이장치는, 상기 복수의 발광소자에서 일측 단자에 각각 연결되는 스위칭소자를 포함하며, 상기 복수의 발광소자를 턴온시키는 단계는, 제1 전압에 의해 상기 스위칭소자를 턴온시켜 상기 복수의 발광소자를 턴온시키고, 상기 휘도를 조절하는 단계는, 제2 전압에 의해 상기 제1 전압을 접지로 바이패스시켜 상기 스위칭소자를 턴오프시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스위칭소자의 제1 단자는 상기 복수의 발광소자의 일측 단자에 연결되고, 제2 단자는 접지에 연결되며, 상기 스위칭소자의 제3 단자는 상기 제1 전압을 입력받을 수 있다.
상기 디스플레이장치의 구동방법은 상기 복수의 발광소자 각각의 턴-오프 기간을 조정하는 제어 신호의 직렬 입력을 병렬 출력으로 변환하는 단계, 상기 병렬 출력된 제어 신호를 논리 연산하는 단계, 및 상기 논리 연산된 신호를 상기 제2 전압으로서 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 논리 연산하는 단계는, 상기 병렬 출력된 제어 신호를 조합하는 단계, 및 상기 조합된 제어 신호가 기설정된 조건을 만족할 때 상기 논리 연산된 신호를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 제1 실시예에 따른 디스플레이장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램,
도 2는 도 1의 오프 타이밍 처리부의 구조를 예시하여 나타낸 도면,
도 3은 본 개시의 제2 실시예에 따른 디스플레이장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램,
도 4는 본 개시의 제2 실시예에 따른 디스플레이장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램,
도 5는 본 개시의 제3 실시예에 따른 디스플레이장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램,
도 6은 도 5의 세부 구조를 예시하여 나타낸 회로도,
도 7은 도 6의 LED 구동부의 동작을 설명하기 위한 타이밍도, 그리고
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이장치의 구동 과정을 나타내는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 제1 실시예에 따른 디스플레이장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램이고, 도 2는 도 1의 오프 타이밍 처리부의 구조를 예시하여 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 개시의 제1 실시예에 따른 디스플레이장치(90)는 오프 타이밍 처리부(100) 및 표시패널(110)을 포함한다.
여기서, 오프 타이밍 처리부(100)는 디스플레이장치(90)의 구동 회로부가 될 수 있으며, 구조적으로 다양한 형태를 가질 수 있다. 다시 말해 롬(ROM), EEPROM에 프로그램을 저장한 후, 가령 영상처리를 위해 저장된 프로그램을 실행하는 방식, 물론 제어 기능도 프로그램의 실행에 의해 이루어질 수 있다. 혹은, 오프 타이밍 처리부(100)는 도 2에서와 같이 제어 기능을 수행하는 프로세서(200)와, 프로그램을 저장하는 메모리(210)를 포함할 수도 있다. 여기서 프로세서(200)는 디스플레이장치(90)의 전반적인 제어 동작을 수행하고, 오프 타이밍 제어를 위한 처리를 수행할 수 있으며, 메모리(210)는 영상처리에 필요한 프로그램을 저장한 후, 프로세서(200)의 제어 하에 동작할 수 있다.
프로세서(200)는 가령 마이크로컴퓨터 회로(혹은 마이컴)로서, 마이크로프로세서(CPU) 및 인터페이스 등의 주변회로를 포함할 수 있고, CPU는 다시 제어회로, 명령 해석부, 연산부(ALU) 등을 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 오프 타이밍 처리부(100)의 프로세서(200)는, 이후 다시 다루겠지만, 표시패널(110)이 LED와 같은 발광소자를 포함하는 경우, 도 5와 같은 구조를 가질 수 있다. 이는 표시패널(110)에 구비되는 발광소자의 오프 타이밍을 제어하는 것에 관련되기 때문이다.
또한, 본 개시의 실시예에 따른 오프 타이밍 처리부(100)는 표시패널(110)이 자발광 구조를 가지느냐, 아니면 수광형 구조를 가지느냐에 따라 그 구조는 다소 상이할 수 있다. 자발광 구조를 갖는다면, 표시패널(110)은 별도의 백라이트 없이 (O)LED 패널을 형성하는 것이고, 수광형 구조라면 LED 백라이트와 LCD 패널을 포함할 수 있을 것이다. 전자의 경우는 이후의 도 3에서 자세히 다룰 것이고, 후자의 경우는 도 4에서 자세히 다룰 것이다.
본 개시의 실시예에 따른 오프 타이밍 처리부(100)는 외부에서 입력된 영상신호, 가령 비디오 데이터를 분석하여, 오프 타이밍 제어를 위한 가령 LED PWM 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다. 여기서, 영상신호는 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 자막 정보 등의 부가 정보를 포함할 수 있다. 또한, 비디오 데이터는 표시패널(110)의 화소 즉 R, G, B의 발광소자들에 제공하기 위한 화소 값을 포함한다. 이러한 화소 값이 발광소자들을 통해 밝기로서 표시되는 경우 R, G, B의 발광소자들은 화소에 해당하는 하나의 컬러(dot)를 구현할 수 있다. 이때, 가령 R의 발광소자에 대한 밝기를 나타내는 화소값(혹은 밝기값)은 6 비트 또는 8 비트 정보로 표현될 수 있는데, 오프 타이밍 처리부(100)는 이러한 비트 정보를 분석하여 오프 타이밍(혹은 턴오프 기간)이 결정된 제어신호로서 PWM 신호를 생성할 수 있다. 이러한 신호의 형태는 도 7과 같다.
본 개시의 실시예에 따른 오프 타이밍 처리부(100)는 이러한 오프 타이밍이 결정된 제어신호를 생성할 때, 복수의 발광소자들에 대한 오프 타이밍을 하나의 신호에 형성할 수 있다. 다시 말해, 표시패널(110)의 해상도에 따라 다중 열을 이루어 구성되는 발광소자들의 수는 다를 수 있지만, 표시패널(110)에서 하나의 수평라인분에 해당되는 병렬 관계에 있는 발광소자들은 하나의 오프 타이밍 신호에 의해 제어된다고 볼 수 있다. 예를 들어, 오프 타이밍 처리부(100)에서 출력되는 오프 타이밍 제어 신호에 의해 하나의 수평라인분에 해당되는 발광소자들이 동시에 턴-온된 후, 순차적으로 오프됨으로써 자신에 해당되는 밝기값을 표현하게 되는 것이다. 즉 오프 타이밍으로 인해 발광소자의 듀티 온 타임(Duty on time)이 조정되는 것이다. 이는 본 개시의 실시예에 따른 오프 타이밍 처리부(100)의 동작을 설명하기 위하여 예시한 것으로서, 하나의 예시에 불과하다. 따라서, 본 개시의 실시예에서는 위의 내용에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
표시패널(110)은 발광부로서, 앞서 언급한 대로, 자발광 구조와 수광형 구조를 가질 수 있다. 자발광 구조를 갖는 경우, 복수의 스캔 라인과 복수의 데이터 라인이 교차하는 화소 영역에 R, G, B의 LED들이 각각 형성될 수 있다. 물론, 표시패널(110)은 화소 영역에 W의 LED를 더 포함할 수 있으며, 표시패널(110)이 사용되는 용도에 따라 다양한 종류의 LED들을 포함할 수 있을 것이다. 또한, 수광형 구조를 갖는 경우에 표시패널(110)은 LCD 패널과 LED 백라이트를 포함할 수 있고, 이때 LCD 패널은 컬러필터 없는 구조를 가질 수도 있다. 여기서, LED 백라이트는 백색광을 구현하는 것이 목적이라면 R, G, B 또는 R, G, B, W 형태의 구조를 가질 수 있고 R, G, G, B 등의 변형된 형태를 가질 수도 있으며, 나아가 W의 발광소자만으로 구성될 수도 있다. 반면, 컬러필터 없는 구조에서 LED 백라이트는 컬러별로 순차 구동시켜야 하기 때문에 W의 발광소자만으로 구성하는 구조는 적절하지 않을 수 있다.
예를 들어, 본 개시의 실시예에 따른 표시패널(110)이 자발광에 의해 영상을 구현하는 (O)LED 패널이라 가정해 보자. 표시패널(110)은 복수의 데이터 라인과 복수의 스캔 라인을 기판상에 형성할 때 해당 공정과 함께 (O)LED 등의 발광소자를 제조하는 것이 가능할 수 있다. 또는 복수의 스캔 라인과 복수의 데이터 라인이 형성된 기판상에 별도로 제조된 LED 모듈 등을 조립하는 형태도 가능할 수 있다. 따라서, 본 개시의 실시예에서는 표시패널(110)을 어떠한 방식으로 제조하거나 조립하는지에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
이러한 과정에 의해 제조된 표시패널(110)은 앞서 언급한 대로 복수의 데이터 라인과 복수의 스캔 라인이 서로 교차하여 화소 영역을 정의(또는 구획)한다. 다시 말해, 두 라인들에 의해 둘러싸여(혹은 구획되어) 화소 영역이 형성된다. 그리고, 이러한 화소 영역 상에 R, G, B의 개별 LED 소자들이 조립되거나 R, G, B의 LED 소자들이 하나의 패키지 형태로 제작되어 조립될 수 있다. 여기서, "하나의 패키지"란 R, G, B 광을 출력하는 각각의 칩(chip)들이 투명 수지(resin)에 의해 몰딩(molding)된 형태를 의미할 수 있다. 또한, 표시패널(110)은 R, G, B 중 특정 컬러가 반복된 형태 즉 R, R, G, B 및 R, G, G, B나 R, G, B, B 칩들이 하나의 패키지 형태로 제작되거나 R, G, B, W 와 같이 W가 포함된 패키지로도 조립될 수 있다.
도 3은 본 개시의 제2 실시예에 따른 디스플레이장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 개시의 제2 실시예에 따른 디스플레이장치(290)는 자발광 구조를 갖는 디스플레이장치로서, 인터페이스부(300), 컨트롤러(310), 스캔 드라이버(320), 데이터 드라이버(330), 표시패널(340) 및 전원전압 생성부(SMPS)(350)의 일부 또는 전부를 포함한다.
여기서, 인터페이스부(300), 컨트롤러(310), 스캔 드라이버(320), 데이터 드라이버(330) 및 전원전압생성부(350)의 일부 또는 전부를 구동 회로부가 될 수 있으며, 본 개시의 "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 일부 구성요소가 생략되어 구성되거나, 일부 구성요소가 다른 구성요소에 통합되어 구성(ex. 스캔 드라이버(320) 및/또는 데이터 드라이버(330)는 표시패널(340) 상에 COG(Chip on Glass) 방식으로 통합이 가능함)될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.
먼저, 인터페이스부(300)는 가령 그래픽 카드와 같은 영상 보드(board)로서 외부에서 입력된 영상 신호 즉 비디오 데이터를 디스플레이장치(290)의 해상도에 적합하게 변환하여 출력하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서 비디오 데이터는 가령 8 비트 이상의 R, G, B의 비디오 데이터로 구성될 수 있으며, 인터페이스부(300)는 디스플레이장치(290)의 해상도에 적합한 클럭신호(DCLK)와 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync) 등의 제어 신호들을 발생한다. 이후 인터페이스부(300)는 수직/수평 동기신호 및 비디오 데이터를 컨트롤러(310)에 제공한다.
이외에도 인터페이스부(300)는 외부의 방송국에서 제공되는 특정 방송 프로그램을 수신하기 위한 튜너, 튜너를 통해 입력된 영상 신호를 복조하는 복조기, 복조된 영상 신호를 비디오/오디오 데이터 및 부가 정보로 분리하는 디멀티플렉서, 분리된 비디오/오디오 데이터를 각각 디코딩하는 디코딩부, 그리고 디코딩된 오디오 데이터를 스피커에 적합한 포맷으로 변환하는 오디오 처리부 등을 포함할 수 있다.
컨트롤러(310)는 입력된 RGB의 비디오 데이터를 표시패널(340)에 표시하기 위하여 스캔 드라이버(320) 및 데이터 드라이버(330)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다. 또한 컨트롤러(310)는 전원전압생성부(350)에서 제공되는 논리 전압(Vlog)을 이용하여 R, G, B 데이터의 계조 정보를 표현할 수 있다. 예를 들어, 3.3V의 논리 전압을 이용하여 R의 계조 정보를 생성하는 경우, 3.3V는 1로, OV는 O으로 표현하여 8비트 정보 '10001001'을 생성할 수 있다.
컨트롤러(310)는 스캔 드라이버(320)를 제어하기 위한 게이트 제어신호로서 게이트시프트클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트출력인에이블(GOE: Gate Output Enable), 게이트시작펄스(GSP: Gate Start Pulse) 등을 발생시킬 수 있다. 여기서 GSC는 R, G, B (O)LED와 같은 발광소자에 연결된 스위칭소자가 온/오프(On/Off) 되는 시간을 결정하는 신호이고, GOE는 스캔 드라이버(320)의 출력을 제어하는 신호이며, GSP는 하나의 수직동기신호 중에서 화면의 첫 번째 구동라인을 알려주는 신호에 해당될 수 있다. 사실 이러한 동작은 종래의 LED 구동방식에 해당되는 것으로서, 본 개시에서는 이러한 종래의 방식을 병행하는 것이 얼마든지 가능할 수 있다.
또한 컨트롤러(310)는 데이터 제어신호로서 소스샘플링클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스출력인에이블(SOE: Source Output Enable), 소스시작펄스(SSP: Source Start Pulse) 등을 생성할 수 있다. 여기서 SSC는 데이터 드라이버(330)에서 데이터를 래치시키기 위한 샘플링 클럭으로 사용되며, SOE는 SSC에 의해 래치된 데이터들을 표시패널(340)로 전달하게 된다. SSP는 1 수평동기기간 중에 데이터의 래치 또는 샘플링 시작을 알리는 신호이다.
좀 더 구체적으로, 데이터 드라이버(330)가 가령 텍사스 인스트루먼트 사(社)의 TCL 5958 시리즈의 IC로 구성된다면, 본 개시의 실시예에 따른 컨트롤러(310)는 해당 IC와 데이터(data) 신호, S CLK(serial data shift clock), LAT, G CLK(Grayscale(GS) pulse width modulation(PWM) reference clock) 등의 신호를 처리할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기서, 데이터 신호는 R, G, B의 계조 데이터이다. 또한, S CLK는 데이터 드라이버(330)로 입력된 데이터를 S CLK의 상승 에지에 동기시켜 시프트 레지스터(ex. 48-bit common shift register, MSB)로 시프트시키기 위한 신호이다. 시프트 레지스터에 저장된 데이터는 각 S CLK 상승 에지에서 MSB로 시프트된다. 또한 LAT는 하강 에지에서 데이터를 MSB에서 메모리(ex. GS 데이터 메모리)로 래치하기 위한 신호이다. 그리고, G CLK는 PWM 제어를 위해 각 G CLK 상승 에지에서 GS 카운터를 하나씩 증가시키기 위한 신호이다. 상기한 다양한 신호들은 얼마든지 변경 가능하므로 본 개시의 실시예에서는 위의 내용에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 이러한 데이터 드라이버(330)의 구성 및 기능은 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이장치(290)가 종래의 방식을 병행하는 경우 적절히 이용될 수 있을 것이다.
한편, 위의 내용들에 근거해 볼 때, 컨트롤러(310)는 제어신호 생성부(미도시) 및 데이터 재정렬부(미도시) 등을 포함할 수 있다. 여기서 제어신호 생성부는 가령 단위 프레임의 영상을 표시패널(340)에 표시하기 위한 시간이 16.7ms라 가정하면, 해당 시간 내에 단위 프레임 영상을 표시할 수 있도록 제어 신호를 생성한다. 또한 데이터 재정렬부는 입력된 RGB 비디오 데이터를 표시패널(340)에 적합하게 재가공할 수 있다. 가령, 8비트 데이터를 6비트 등으로 변환하는 동작을 수행할 수 있을 것이다.
본 개시의 실시예에 따른 컨트롤러(310)는 이러한 변환된 R, G, B의 6비트 데이터, 또는 인터페이스부(300)에서 입력된 8비트 데이터를 분석하여 표시패널(340)의 발광소자들을 제어하기 위한 오프 타이밍 데이터 신호를 생성할 수 있다. 물론 이러한 신호는 인터페이스부(300)에서 생성하여 컨트롤러(310)로 제공하는 것도 얼마든지 가능하지만, 컨트롤러(310)가 표시패널(340)과 어셈블리(assembly)로 형성되는 것이 일반적이므로, 이러한 점에서 본 개시의 실시예에 따른 오프 타이밍 데이터 신호는 컨트롤러(310)에서 생성되는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 오프 타이밍 데이터 신호는 데이터 드라이버(330) 내에서 생성되는 것도 얼마든지 가능하므로, 본 개시에서는 어느 하나의 방식에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
본 개시에 따른 컨트롤러(310)는 바람직하게는 표시패널(340)의 하나의 수평라인분에 해당되는 화소 데이터들을 분석하여, 분석 결과 화소 데이터의 화소값이 각 발광소자들에서 밝기로 표현될 수 있도록 하는 오프 타이밍 데이터 신호를 생성하는 것이다. 예를 들어, 표시패널(340)의 임의의 수평라인에 화소 데이터 값을 적용하기에 앞서, 컨트롤러(310)는 해당 수평라인의 발광소자들을 동시에 턴온시켜 블랙 또는 화이트를 구현한다. 여기서 노멀리 블랙 또는 노멀리 화이트 방식은 모든 발광소자들에 전압을 인가하였을 때 블랙을 구현하느냐 화이트를 구현하느냐에 관련된 것으로, 이는 설계자의 의도에 따라 결정되는 것이다. 이러한 상태에서 컨트롤러(310)는 오프 타이밍 데이터 신호에 의해 각 발광소자들의 오프 타이밍을 제어함으로써 각 컬러 발광소자별로 밝기를 표현할 수 있다. 즉 발광소자들은 계조값이 표현된 광을 출력하는 것이다. 이러한 과정을 통해 컨트롤러(310)는 하나의 수평라인분에 해당되는 영상을 구현한 후, 순차적으로 영상을 구현함으로써 표시패널(340)의 화면에 하나의 단위 프레임 영상을 구현하게 된다. 이러한 방식으로 컨트롤러(310)는 표시패널(340) 상에 단위 프레임을 1초에 30프레임 또는 60프레임을 구현함으로써 동영상을 구현하게 된다.
스캔 드라이버(320)는 전원전압생성부(350)에서 제공되는 게이트 온/오프 전압(Vcc/Vss)을 제공받아 컨트롤러(310)의 제어에 따라 표시패널(340)로 해당 전압을 인가할 수 있다. 다만, 본 개시의 실시예에서는 게이트 오프 전압을 접지 전압으로 설계한다. 게이트 온 전압(Vcc)은 표시패널(340)에 단위 프레임 영상의 구현을 위하여 스캔 라인 1(GL1)에서 스캔 라인 N(GLn)까지 순차적으로 제공된다. 물론 스캔 드라이버(320)는 본 개시의 실시예에 따라 컨트롤러(310)에서 생성된 스캔 신호에 응답하여 동작하게 된다. 이를 위하여 스캔 드라이버(320)는 전원전압원과 각 스캔 라인마다 연결된 스위칭소자를 포함할 수도 있다. 물론 이러한 스위칭소자는 TFT 소자를 사용할 수 있지만, 트랜지스터(TR) 및 MOSFET를 사용할 수도 있다.
데이터 드라이버(330)는 컨트롤러(310)에서 직렬(serial)로 제공되는 R, G, B의 비디오 데이터를 병렬(parallel)로 변환하고, 디지털 데이터를 아날로그 전류 또는 듀티 온 전류(ex. 펄스 전류)로 변환하여 하나의 수평 라인분에 해당되는 비디오 데이터를 표시패널(340)로 동시에, 그리고 각 수평 라인마다 순차적으로 제공할 수 있다. 가령, 컨트롤러(310)에서 제공되는 비디오 데이터의 디지털 정보는 컬러의 계조를 표현할 수 있는 아날로그 전류로 변환되어 표시패널(340)에 제공되는 것이다. 물론 아날로그 전류는 펄스 형태의 전류일 수 있다. 이때 데이터 드라이버(330) 또한 스캔 드라이버(320)에 제공된 게이트 신호에 동기되어 단위 프레임 데이터를 출력할 수 있다. 이때, 데이터 드라이버(330)를 구성하는 스위칭소자들은 본 개시의 실시예에 따라 오프 타이밍에 의해 제어되어 듀티 온 전류 즉 구동 전류가 결정된다고 볼 수 있다.
나아가, 데이터 드라이버(330)의 구체적인 구성과 관련해서는 당업자에게 이미 잘 알려져 있으므로 발명의 요지를 흐릴 수 있어 생략하고자 한다. 다시 말해, 데이터 드라이버(330)의 구성은 발광소자를 정전류로 구동하느냐 정전압으로 구동하느냐에 따라 다양한 구성이 가능할 수 있다.
표시패널(340)은 서로 교차하여 화소 영역을 정의하기 위한 다수의 스캔 라인과 데이터 라인이 형성되고, 그 교차하는 화소 영역에는 (O)LED와 같은 R, G, B의 발광소자가 형성된다. 표시패널(340)의 각 스캔 라인에 전원전압(VDC -FET)이 인가되면, 데이터 드라이버(330)를 통해 접지와의 사이에 전류 경로가 형성되고, 전원전압이 제공된 해당 스캔 라인에 연결된 데이터 라인을 통해 발광소자들은 자신의 계조 정보에 해당되는 전류를 생성하게 된다. 본 개시의 실시예에 따른 표시패널(340)은 이와 같이 전류 경로를 통해 흐르는 전하량에 따라 밝기가 조절되어 영상이 표시된다. 이때, 본 개시의 실시예에 따라 이러한 밝기는 턴온된 상태에 있는 발광소자의 오프 타이밍에 의해 결정되게 된다. 물론 발광소자는 정전압에 의해서도 구동이 얼마든지 가능하므로 본 발명의 실시예에서는 위의 내용에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
전원전압생성부(350)는 외부로부터의 상용전원, 즉 110V 또는 220V의 교류전압을 제공받아 다양한 레벨의 DC 전압을 생성하여 출력한다. 예를 들어, 컨트롤러(310)를 위해서는 계조를 표현할 수 있도록 논리전압으로서 DC 3.3V의 전압을 생성하여 제공할 수 있고, 스캔 드라이버(320)를 위해서는 게이트 온 전압(Vcc)으로서 가령 DC 4.5V 전압을 생성하는 등 다양한 크기의 전압을 생성하여 제공할 수 있다. 물론 컨트롤러(310), 스캔 드라이버(320) 및 데이터 드라이버(330)가 IC 형태로 구성되는 경우에는 IC에 입력되는 Vcc 전압을 생성할 수도 있을 것이다.
이외에도 전원전압생성부(350)는 발광소자들의 캐소드(cathod)에 연결된 스위칭소자들을 수평라인별로 동시에 턴온시키기 위한 전원전압 즉 스위칭전압(VDC -FET)을 데이터 드라이버(330) 내의 각 스위칭소자들로 제공할 수 있다. 이는 도 6에 나타낸 바 있으며, 이후에 좀더 다루기로 한다.
도 4는 본 개시의 제2 실시예에 따른 디스플레이장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 개시의 제2 실시예에 따른 디스플레이장치(390)는 수광형 디스플레이장치로서 인터페이스부(400), 컨트롤러(410), 스캔 드라이버(420), 데이터 드라이버(430), 표시패널(440), 전원전압생성부(450), LED 구동부(460) 및 백라이트부(470)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
여기서, 인터페이스부(400), 컨트롤러(410), 스캔 드라이버(420), 데이터 드라이버(430), 전원전압생성부(450), LED 구동부(460)의 일부 또는 전부는 구동 회로부가 될 수 있으며, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 앞서의 의미와 동일하며, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.
도 4에 도시된 디스플레이장치(390)를 도 3에 도시된 디스플레이장치(290)와 비교해 보면 크게 차이는 없다. 다만, 도 4는 수광형이라는 점에서 백라이트부(470)가 LED 등의 발광소자로 구현되고, 본 개시의 실시예에서는 위와 같은 방식으로 백라이트부(470)를 제어한다는 점에서 차이가 있다.
예를 들어, 백라이트부(470)를 통해 로컬(또는 국부적) 디밍(local dimming)을 수행하는 경우, 인터페이스부(400)에서 제공되는 오프 타이밍 신호에 의해 영역별로 개별 제어하여 밝기를 조절할 수 있는 것이다. 이의 경우에도, 전 영역의 발광소자들을 턴온시켜 백색광 또는 블랙광을 구현하도록 한 후, 영역별로 제어 즉 오프시켜 국부적으로 휘도 즉 밝기가 조정된 백라이트 광을 구현할 수 있다.
이러한 점을 제외하면, 도 4의 디스플레이장치(390)는 종래의 수광형 디스플레이장치나 도 3에서 설명한 디스플레이장치(290)와 크게 다르지 않으므로 자세한 내용은 그 내용들로 대신하고자 한다.
다만, 표시패널(440)은 LCD 패널로서, 컬러필터가 있는 LCD 패널과, 컬러필터가 없는 LCD 패널을 모두 포함할 수 있다. 앞서 언급한 대로, 만약 컬러필터가 없는 LCD 패널의 경우라면, 백라이트부(470)의 발광소자들이 W를 제외한 적어도 하나의 컬러를 표현할 수 있는 발광소자를 포함하는 것이 바람직하다. 만약 영상을 구현하는 경우라면 R, G, B의 발광소자가 바람직하지만, 그 이외에 전광판 등에 사용하려는 목적이라면 그에 적합한 컬러 발광소자가 사용될 수 있을 것이다.
도 5는 본 개시의 제3 실시예에 따른 디스플레이장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램이고, 도 6은 도 5의 세부 구조를 예시하여 나타낸 회로도이며, 도 7은 도 6의 LED 구동부의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 개시의 제3 실시예에 따른 디스플레이장치(490)는 LED 구동부(500), 스위칭부(510) 및 표시패널(520)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
여기서, LED 구동부(500) 및 스위칭부(510)의 일부 또는 전부는 구동 회로부가 될 수 있으며, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 스위칭부(510)와 같은 일부 구성요소가 표시패널(520)과 같은 다른 구성요소에 통합될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.
설명의 편의상 도 5를 도 3과 함께 참조하면, 도 5에 도시된 LED 구동부(500) 및 스위칭부(510)는 가령 도 3에 도시된 컨트롤러(310), 스캔 드라이버(320) 및 데이터 드라이버(330)의 일부 또는 전부가 통합된 형태가 될 수 있으며, 이때 컨트롤러(310)는 도 6에서와 같은 LED 구동부(500)를 더 포함할 수 있다. 다만, 도 3과 비교해 보면 LED 구동부(500)가 가령 도 3의 인터페이스부(300)에서 생성된 오프 타이밍 데이터 신호 또는 LED PWM 신호를 수신한다는 점에서 다소 차이가 있다고 볼 수 있다. 이때, LED 구동부(500)는 오실레이터 등의 클럭신호 발생기로부터 클럭 신호를 제공받아 LED PWM 신호, 더 정확하게는 그에 해당되는 비트 정보가 스위칭부(510)에 반영되도록 할 수 있다. 다시 말해, LED 구동부(500)는 외부, 가령 도 3의 인터페이스부(300)에서 LED PWM 신호가 수신되면, 클럭신호를 이용하여 스위칭부(510)의 스위칭소자들의 오프 타이밍을 결정하는 제어신호를 생성하여 스위칭부(510)로 출력하는 것이다.
또한, LED 구동부(500)는 도 3의 전원전압생성부(350)에서 제공되는 스위칭전압(VDC-FET)을 수신할 수 있다. 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, LED 전압(VDC-LED)이발광소자들의 애노드(anode) 단자에 공통으로 인가된다. 이러한 상태에서, LED 구동부(500)는 하나의 수평라인분에 해당되는 복수의 발광소자들을 제어하기 위한 LED PWM 신호(도 7의 (a) 참조)가 수신되면, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이 스위칭전압(VDC-FET)을 제어하여 해당 수평라인의 발광소자들의 제어에 관계된 스위칭부(510)의 스위칭소자들을 동시에 턴온시키게 된다. 이를 통해 가령 R, G, B의 LED 소자들은 하나의 수평라인에 화이트 또는 블랙 영상을 구현할 수 있다.
이후, LED 구동부(500)는 하나의 수평라인에 해당되는 각 발광소자들의 오프 타이밍에 따라 오프시킴으로써 각 발광소자들의 밝기를 제어할 수 있다. 가령 도 6 및 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 3개의 발광소자들 가령 R, G, B의 발광소자가 형성되는 하나의 수평라인을 유지하기 위한 시간이 100t라 하면, R 발광소자는 25t 이후에 75t 동안 오프되고, G의 발광소자는 50t에 해당되는 시간만큼의 밝기를 내며, B의 발광소자는 75t에 해당되는 시간만큼의 밝기를 내게 된다. 듀티 온 타임이 길다는 것은 결국 전하량이 많다는 것이고, 이는 곧 밝기가 더 밝다는 것을 의미한다. 이와 같은 R, G, B의 발광소자에서 발광되는 색이 혼합되어 하나의 화소에 대한 컬러를 구현하는 것이다.
본 개시의 실시예에 따른 LED 구동부(500)는 도 6에서와 같이 시프트 레지스터(600), 논리회로부(610) 및 바이패스부(620)를 포함할 수 있다. 구체적인 연결 관계는 도 6에 도시된 것으로 대신하고자 한다. 다만, 바이패스부(620)는 풀업 저항과 스위칭소자(ex. TR)을 포함할 수 있는데, 가령 TR의 컬렉터 단자에는 저항이 연결되고, 이미터 단자는 접지에 연결되며, 각각의 풀업 저항은 스위칭 전압(VDC _FET)을 공통으로 입력받는 구조를 갖는다. 이에 따라 스위칭 전압(VDC _FET)이 입력되면, 스위칭소자들이 동시에 턴온되고, 논리회로부(610)에서 전압(혹은 제2 전압)이 출력되면, TR이 온되면서, 스위칭 전압이 접지로 바이패스되고, 이를 통해 FET 스위칭소자는 오프되게 된다.
시프트 레지스터(600)는 RS-FF, JK-FF을 사용하는 것도 가능하지만, 본 개시의 실시예에서는 D-FF을 사용하는 것을 예시하였다. 그리고, D-FF은 우측으로 시프트하는 레지스터를 예시하였다. 나아가, 본 개시의 실시예서는 설명의 편의를 위해 4비트 정보를 처리하는 시프트 레지스터(600)를 예시하였다. 이러한 시프트 레지스터(600)는 어떠한 목적을 갖느냐에 따라 다양하게 변경되어 구성될 수 있으므로, 본 개시에서는 위의 내용에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
좀 더 살펴보면, 시프트 레지스터(600)는 앞단의 D-FF의 (세트) 출력단자(Q)에는 다음단 D-FF의 데이터 입력단자(D)에 연결되고, 앞단의 D-FF의 (리셋) 출력단자()는 다음단 D-FF의 클럭 입력단자로 연결된다. 이때, 시프트 레지스터(600)를 구성하는 첫 단의 D-FF의 (세트) 출력단자(Q)에는 LED PWM 신호의 비트 정보가 입력되고, (리셋) 출력단자()에는 클럭이 입력된다.
논리회로부(610)는 조합회로부와 순차회로부를 포함한다. 조합회로부는 NOT 회로 또는 인버터와, AND 회로의 결합된 형태를 구성한다. 조합회로부의 AND 회로는 시프트 레지스터(600)을 구성하는 각 D-FF의 (세트) 출력을 각각 제공받되, 서로 다른 인버팅 방식으로 수신하게 된다. 그리고, 이의 논리 연산에 따른 결과를 출력한다. 각 AND 회로의 출력은 D-FF 각각의 데이터 입력과 클럭 입력으로 동시에 입력된다. 여기서, 각각의 D-FF은 조합회로부를 구성한다. 이때, D-FF의 클리어 단자는 논리회로부를 구성하는 도 6에서 볼 때, 제일 하단의 AND 회로의 출력에 연결된다.
바이패스부(620)는 스위칭소자로서 가령 TR과 TR의 컬렉터 단자에 연결된 저항을 포함한다. 이때 저항의 타측 단자는 스위칭전압VDC _FET)을 입력받으며, 컬렉터 단자에 연결된 일측 단자는 발광소자에 연결되어 있는 스위칭소자의 드레인 및 게이트 단자에 공통으로 연결된다. 또한 TR의 베이스 단자는 조합회로부를 구성하는 D-FF의 (세트) 출력단자에 연결된다.
다시 도 5를 참조하면, 스위칭부(510)는 표시패널(520)을 구성하는 각 발광소자 즉 LED의 캐소드 단자에 연결되는 스위칭소자를 포함한다. 스위칭소자는 FET로, 소스 단자는 LED의 캐소드 단자에 연결되고, 드레인 단자는 접지되며, 게이트 단자는 드레인 단자에 연결됨과 동시에 LED 구동부(500)에 연결된다. 즉 스위칭소자인 FET는 LED 구동부(500)에서 제공되는 신호(혹은 제2 전압, 제2 제어신호)를 입력받는 것이다.
표시패널(520)과 관련해서는 앞서 충분히 설명하였으므로 더 이상의 설명은 생략하도록 한다.
도 6에서 볼 때, 클럭(CLK)은 4비트 시프트 레지스터(600)의 클럭이다. 시프트 레지스터(600)는 클럭의 네거티브 에지에서 동작한다. LED PWM 신호는 발광소자들(LED 1 ~ LED 3)의 오프신호이다. LED PWM 신호는 발광소자들의 오프 신호와 한 주기(T)의 마지막에 발광소자들을 재점등하는 리셋(Reset) 신호로 이루어진다. 발광소자들은 스위칭소자(FET 1 ~ FET 3)의 게이트에 연결된 풀업 저항에 의하여 정상적인 온(Normal ON) 상태가 되고, LED PWM 신호의 오프 신호에 의하여 오프되며, 리셋 신호에 의해 재점등된다.
가령, 시프트 레지스터(600)에 4비트 정보 "1000"이 입력된 D-FF 1(D1)의 출력은 1이 되고, 스위칭소자 1(FET 1)이 오프되며 발광소자 1(LED 1)도 오프된다. 시프트 레지스터(600)에 "1100"이 입력되면 D-FF 2(D2)의 출력은 1이 되고 스위칭소자 2(FET 2)가 오프되며 발광소자 2(LED 2)도 오프된다. 시프트 레지스터(600)에 "1110"이 입력되면 D-FF 3(D3)의 출력은 1이 되고 발광소자 3(LED 3)도 오프된다. 시프트 레지스터(600)에 "1111"이 입력되면, D-FF들(D1 ~ D3)이 클리어(Clear)되어 출력이 0이 되고, 발광소자 1 ~ 3(LED 1 ~ LED 3)은 재점등된다.
도 7을 참조하면, LED PWM 신호의 한 주기(T)는 100t이고 클럭의 한 주기는 t이다. 도 7의 (a)는 LED PWM 신호이다. 21t 이후에 1t 동안 1이 입력되면 4 클럭(4t) 후 시프트 레지스터(600)에 "1000"이 입력되어 도 7의 (b)에서와 같이 발광소자 1(LED 1)은 25t 동안 점등된 후 75t 동안 오프된다. 46t 이후 2t 동안 1이 입력되면 4 클럭 후에 시프트 레지스터(600)에 "1100"이 입력되어 도 7의 (c)에서와 같이 발광소자 2(LED 2)는 50t 동안 점등된 후 50t 동안 오프된다. 71t 이후 3t 동안 1이 입력되면 4 클럭 후에 시프트 레지스터(600)에 "1110"이 입력되어 도 7의 (d)에서와 같이 발광소자 3(LED 3)은 75t 동안 점등된 후 25t 동안 오프된다. 96t 이후 4t 동안 1이 입력되면 4 클럭 후에 시프트 레지스터(600)에 "1111"이 입력되어 리셋(Reset)이 1이 되고 발광소자 1 ~ 3(LED 1 ~ LED 3)이 재점등된다. 도 7의 (a)의 LED PWM 신호가 주기적으로 입력되면 한 주기 동안 발광소자 1(LED 1)은 25%, 발광소자 2(LED 2)는 50%, 발광소자 3(LED 3)은 75% 점등된다. 발광소자 1 ~ 3(LED 1 ~ 3)의 오프 신호의 위치에 따라 발광소자 1 ~ 3(LED 1 ~ 3)의 온 타임(ON time)이 조절되어 밝기가 제어된다. 지금까지 본 개시의 실시예에서는 LED 오프의 펄스 길이를 디지털로 변환하여 각각의 LED의 밝기를 제어하는 방식을 살펴보았다.
본 개시의 동작을 쉽게 설명하기 위하여 클럭의 한 주기를 t로 하였고, 전체 주기를 100t로 하였다. 만약 클럭의 한 주기를 t보다 짧은 시간으로 설정하면 LED 오프 신호의 길이가 짧아지므로 더 많은 LED 열의 구동이 얼마든지 가능할 수 있을 것이다.
상기의 구성 결과, 다중 LED 열을 구동하는 시스템, 가령 디스플레이장치(490)는 다중 LED 열보다 적은 혹은 간소화된 (데이터) 라인으로 LED 열의 밝기를 제어할 수 있어 인쇄회로기판(PCB) 설계가 용이할 수 있다. 또한, MCU(Micro Control Unit) 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array)의 출력 수도 줄일 수 있어 가격 절감이 가능할 수 있을 것이다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이장치의 구동 과정을 나타내는 흐름도이다.
설명의 편의상 도 8을 도 5와 함께 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이장치(470)는 병렬 연결된 복수의 발광소자들은 턴온시킨다(S800). 가령 동시에 턴온시킬 수 있다.
이어, 디스플레이장치(470)는 턴온된 복수의 발광소자 각각의 턴-오프 기간을 조정하여 복수의 발광소자 각각의 휘도를 조절하게 된다(S810).
예를 들어, 입력된 R, G, B의 비디오 데이터에 대한 단위 프레임 영상을 화면에 구현하는 경우, 디스플레이장치(470)는 하나의 수평라인분에 해당되는 발광소자들을 동시에 턴온시킨 후, 각각의 발광소자들의 오프 타이밍, 즉 기결정된 듀티 오프 타임에 의해 제어하여 각 발광소자의 비디오 데이터에 상응하는 밝기를 내도록 할 수 있는 것이다. 이와 관련해서는 앞서 충분히 설명하였으므로, 더 이상의 설명은 생략하도록 한다.
한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.
여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 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 이해되어서는 안 될 것이다.
100: 오프 타이밍 처리부 110, 340, 440, 520: 표시패널
200: 프로세서 210: 메모리
300, 400: 인터페이스부 310, 410: 컨트롤러
320, 420: 스캔 드라이버 330, 430: 데이터 드라이버
350, 450: 전원전압생성부 460, 500: LED 구동부
470: 백라이트(부) 510: 스위칭부
600: 시프트 레지스터 610: 논리회로부
620: 바이패스부

Claims (17)

  1. 복수의 발광소자가 병렬 연결되어 구성되는 발광부; 및
    구동 회로부를 포함하고,
    상기 구동 회로부는,
    상기 복수의 발광소자에서 일측 단자에 각각 연결되는 스위칭소자;를 포함하며,
    제1 전압에 의해 상기 스위칭소자를 턴온시켜 상기 복수의 발광소자를 턴온시킨 후, PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 수신하고,
    상기 PWM 신호에 기초하여, 제2 전압에 의해 상기 제1 전압을 접지로 바이패스(bypass)시켜 상기 스위칭소자를 턴오프시켜 상기 복수의 발광소자 각각의 턴-오프 기간을 조정하여 상기 복수의 발광소자 각각의 휘도를 조절하고,
    상기 PWM 신호는 상기 복수의 발광소자를 턴-오프하기 위한 신호 및 상기 복수의 발광소자를 턴온하기 위한 리셋(Reset) 신호를 포함하고,
    상기 구동 회로부는,
    상기 발광소자 각각의 턴-오프 기간을 조정하는 제어 신호의 직렬 입력을 병렬 출력으로 변환하는 시프트 레지스터;
    상기 시프트 레지스터에서 상기 병렬 출력된 제어 신호를 논리 연산하는 논리회로부; 및
    상기 논리 연산된 신호를 상기 제2 전압으로서 출력하는 바이패스부;를 포함하고,
    상기 논리 회로부는,
    상기 병렬 출력된 제어 신호를 조합하는 조합회로부; 및
    상기 조합된 제어 신호가 기설정된 조건을 만족할 때 상기 논리 연산된 신호를 제공하는 순차회로부;를
    포함하는 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는 상기 복수의 발광소자로서 적(R), 녹(G), 청(B) 및 백(W) 중 적어도 하나의 발광소자가 병렬 연결되는 표시패널을 포함하며,
    상기 구동 회로부는, 상기 휘도를 조절하여 상기 표시패널에 영상을 구현하는 디스플레이장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는 상기 복수의 발광소자로서 적(R), 녹(G), 청(B) 및 백(W) 중 적어도 하나의 발광소자가 병렬 연결되는 백라이트부를 포함하며,
    상기 구동 회로부는, 상기 백라이트부의 휘도를 조절하는 디스플레이장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구동 회로부는, 상기 백라이트부의 전체적인 휘도를 제어하거나 상기 백라이트부의 휘도를 영역별로 분할 제어하는 디스플레이장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭소자의 제1 단자는 상기 복수의 발광소자의 일측 단자에 연결되고, 제2 단자는 접지에 연결되며, 제3 단자는 상기 제1 전압을 입력받는 디스플레이장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 구동 회로부는, 상기 발광소자 각각의 턴온 시간에 관계된 제1 신호를 수신하는 인터페이스부 또는 컨트롤러를 포함하며,
    상기 인터페이스부 또는 상기 컨트롤러는,
    상기 수신한 제1 신호를 상기 발광소자 각각의 턴-오프 기간을 조정하는 제2 신호로 변환하여 출력하는 디스플레이장치.
  10. 복수의 발광소자를 포함하는 디스플레이장치의 구동방법에 있어서,
    상기 복수의 발광소자에서 일측 단자에 각각 연결되는 스위칭소자를 포함하며,
    제1 전압에 의해 상기 스위칭소자를 턴온시켜 병렬 연결되는 복수의 발광소자를 턴온시키는 단계;
    PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 PWM 신호에 기초하여, 제2 전압에 의해 상기 제1 전압을 접지로 바이패스(bypass)시켜 상기 스위칭소자를 턴오프시켜 상기 턴온된 복수의 발광소자 각각의 턴-오프 기간을 조정하여 상기 복수의 발광소자 각각의 휘도를 조절하는 단계;를 포함하고,
    상기 PWM 신호는 상기 복수의 발광소자를 턴-오프하기 위한 신호 및 상기 복수의 발광소자를 턴온하기 위한 리셋(Reset) 신호를 포함하고,
    상기 구동방법은,
    상기 복수의 발광소자 각각의 턴-오프 기간을 조정하는 제어 신호의 직렬 입력을 병렬 출력으로 변환하는 단계;
    상기 병렬 출력된 제어 신호를 조합하는 단계;
    상기 조합된 제어 신호가 기설정된 조건을 만족할 때 논리 연산된 신호를 제공하는 단계; 및
    상기 논리 연산된 신호를 상기 제2 전압으로서 출력하는 단계;를 포함하는 디스플레이장치의 구동방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 디스플레이장치는, 상기 복수의 발광소자로서 적(R), 녹(G), 청(B) 및 백(W) 중 적어도 하나의 발광소자가 병렬 연결되는 표시패널을 포함하며,
    상기 휘도를 조절하는 단계는,
    상기 휘도를 조절하여 상기 표시패널에 영상을 구현하는 디스플레이장치의 구동방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 디스플레이장치는, 상기 복수의 발광소자로서 적(R), 녹(G), 청(B) 및 백(W) 중 적어도 하나의 발광소자가 병렬 연결되는 백라이트부를 포함하며,
    상기 휘도를 조절하는 단계는,
    상기 백라이트부의 휘도를 조절하는 디스플레이장치의 구동방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 휘도를 조절하는 단계는,
    상기 백라이트부의 전체적인 휘도를 제어하거나 상기 백라이트부의 휘도를 영역별로 분할 제어하는 디스플레이장치의 구동방법.
  14. 삭제
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제10항에 있어서,
    상기 스위칭소자의 제1 단자는 상기 복수의 발광소자의 일측 단자에 연결되고, 제2 단자는 접지에 연결되며,
    상기 스위칭소자의 제3 단자는 상기 제1 전압을 입력받는 디스플레이장치의 구동방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
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