KR20060012990A - Backlight driving circuit in fs-lcd - Google Patents
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Abstract
본 발명은 필드순차방식의 액정표시장치의 광원으로 사용되는 R, G, B 백라이트를 구동하는 회로에 관한 것으로, 본 발명의 백라이트 구동회로는 적어도 2개이상의 서브 프레임으로 분할된 한 프레임동안 광을 방출하는 적어도 2개의 백라이트를 가지며, 상기 백라이트가 각각 해당하는 서브 프레임에서 순차 구동되어 서로 다른 색의 광을 방출하도록 하는 백라이트 구동회로에서, 각 백라이트에 서로 다른 구동전류를 제공하여 각 백라이트가 소정의 휘도를 갖는 광을 방출하도록 하고, 각 백라이트에 서로 다른 PWM 신호를 제공하여 각 백라이트에서 방출되는 광의 색도를 조절한다.The present invention relates to a circuit for driving R, G, and B backlights used as a light source of a field-sequential liquid crystal display device. The backlight driving circuit of the present invention provides light for one frame divided into at least two subframes. In a backlight driving circuit having at least two backlights emitting light, the backlights being sequentially driven in corresponding subframes to emit light of different colors, wherein each backlight is provided with a different driving current. It emits light with brightness and provides different PWM signals to each backlight to adjust the chromaticity of the light emitted from each backlight.
액정표시장치, 백라이트, 구동전류, PWMLCD, backlight, drive current, PWM
Description
도 1은 종래의 TFT-LCD의 화소를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a pixel of a conventional TFT-LCD.
도 2는 종래의 필드순차 구동방식의 LCD에 사용되는 R, G, B 백라이트를 구동하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a method of driving the R, G, B backlight used in the conventional field-sequential driving LCD.
도 3은 통상적인 필드순차 구동방식의 LCD의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.3 shows a schematic configuration diagram of a LCD of a conventional field sequential driving method.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 필드순차구동방식의 액정표시장치에 사용되는 백라이트 구동회로의 동작원리를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.4 is a schematic configuration diagram illustrating an operation principle of a backlight driving circuit used in a liquid crystal display device having a field sequential driving method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동회로의 상세 구성도이다.5 is a detailed configuration diagram of a backlight driving circuit according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 액정표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 필드 순차 구동방식의 액정표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof, and more particularly, to a liquid crystal display device having a field sequential driving method and a driving method thereof.
근래 퍼스널 컴퓨터나 텔레비젼 등의 경량, 박형화에 따라 디스플레이 장치도 경량화, 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관 (cathode ray tube: CRT) 대신 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD)와 같은 플랫 패널 형 디스플레이가 개발되고 있다. Recently, display devices are also required to be lighter and thinner in accordance with the light weight and thickness of personal computers and televisions, and according to such demands, flat displays such as liquid crystal displays (LCDs) instead of cathode ray tubes (CRTs) are required. Panel type displays are being developed.
LCD는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계(electric field)를 인가하고 이 전계의 세기를 조절하여 외부의 광원(백 라이트)으로부터 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시장치이다. An LCD applies an electric field to a liquid crystal material having an anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and adjusts the intensity of the electric field to control the amount of light transmitted to the substrate from an external light source (backlight). A display device for obtaining an image signal.
이러한 LCD는 휴대가 간편한 플랫 패널형 디스플레이 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(thin film transistor: TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다. Such LCDs are typical of portable flat panel displays, and among them, TFT-LCD using a thin film transistor (TFT) as a switching element is mainly used.
TFT-LCD에서 각 화소는 액정을 사이에 두고 전극들(화소전극 및 공통전극)이 서로 대향하도록 배치되기 때문에 액정 커패시터로 모델링할 수 있는데, 이러한 LCD에서 각 화소는 도 1과 같은 등가회로는 표시될 수 있다. In the TFT-LCD, each pixel can be modeled as a liquid crystal capacitor because electrodes (pixel electrodes and common electrodes) are disposed to face each other with a liquid crystal interposed therebetween. In such LCDs, each pixel is represented by an equivalent circuit as shown in FIG. Can be.
도1에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치의 각 화소는 데이터선(Dm)에 소스 전극이 접속되고, 주사선(Sn)에 게이트 전극이 접속된 TFT(10)와 TFT(10)의 드레인 전극과 공통전극(Vcom) 사이에 연결되는 액정 커패시터(Cl)와 TFT(10)의 드레인 전극에 연결되는 스토리지(storage) 커패시터(Cst)를 포함한다. As shown in Fig. 1, each pixel of the liquid crystal display device has a drain electrode of a
TFT(10)는 주사선(Sn)으로부터의 주사신호에 응답하여 데이터선(Dm)으로부터 공급되는 데이터전압(Vd)을 화소전극(도시하지 않음)에 제공한다. 화소전극에 제공되는 데이터전압(즉, 화소전압(Vp)과 공통전극(도시하지 않음)에 인가되는 공통전압(Vcom)의 차이에 해당하는 전계가 액정(도 1에서는 등가적으로 액정 커패시터(Cl)로 나타내었음)에 인가되며, 액정은 인가되는 전계의 세기에 대응하여 빛의 투 과율을 조절한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Cl)에 제공되는 화소전압을 다음 데이터전압(Vd)이 공급될 때까지 유지시킴으로써 소정시간 동안 빛이 투과하도록 한다. The
일반적으로 LCD는 칼라 이미지를 표시하는 방식에 따라 칼라필터방식과 필드순차 구동방식의 2가지 방식으로 나눌 수 있다.In general, the LCD can be divided into two methods, a color filter method and a field sequential driving method, according to a method of displaying a color image.
칼라필터방식의 LCD는 패널의 상부기판에 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 3원색으로 이루어진 칼라 필터 층을 형성하고, 이 칼라 필터 층에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표시한다. 그러나, 칼라필터방식의 LCD는 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 각 영역에 대응되는 단위화소가 필요하므로 흑백을 표시하는 경우보다 3배 많은 화소가 필요하게 된다. 따라서, 고해상도의 화상을 얻기 위해서는 LCD 패널의 정교한 제조기술이 요구된다. 또한, 칼라필터방식의 LCD에서는 상부기판에 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 칼라필터를 각각 형성해야 하기 때문에 제조상의 번거로움이 있으며, 칼라필터 자체의 광 투과율을 향상시켜야 하는 문제점이 있다.The color filter LCD forms a color filter layer consisting of three primary colors of red (R), green (G) and blue (B) on the upper substrate of the panel, and adjusts the amount of light transmitted through the color filter layer. The desired image is displayed. However, the color filter LCD requires unit pixels corresponding to each of the red (R), green (G), and blue (B) regions, and thus requires three times as many pixels as those for displaying black and white. Therefore, in order to obtain high resolution images, sophisticated manufacturing technology of LCD panels is required. In addition, in the color filter type LCD, red (R), green (G) and blue (B) color filters must be formed on the upper substrate, which is cumbersome in manufacturing, and the light transmittance of the color filter itself must be improved. There is a problem.
한편, 필드순차 구동방식의 LCD는 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 각 색의 독립된 광원을 순차 주기적으로 점등하고, 그 점등 주기마다 각 화소에 화소전압(Vp)을 공급함으로써 칼라화상을 표시한다. 즉, 필드순차 구동방식의 LCD는 하나의 화소를 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 단위화소로 분할하지 않고, 하나의 화소에 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 각각의 백라이트로부터 공급되는 3원색의 광을 시분할적으로 순차 표시함으로써 눈의 잔상효과를 이용하여 칼라화상을 표시한다.On the other hand, the LCD of the field sequential driving method periodically turns on independent light sources of red (R), green (G), and blue (B) colors sequentially, and supplies pixel voltages (Vp) to each pixel at each lighting cycle. Displays a color image. That is, a field-sequential driving LCD does not divide one pixel into unit pixels of red (R), green (G), and blue (B), and red (R), green (G), and blue in one pixel. (B) Color images are displayed using the afterimage effect of the eyes by sequentially displaying the light of the three primary colors supplied from each backlight in time division.
도 2는 종래의 필드순차 구동방식의 LCD에 사용되는 R, G, B 백라이트를 구동하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a method of driving the R, G, B backlight used in the conventional field-sequential driving LCD.
도 2를 참조하면, 종래의 백라이트 구동회로는 R, G, B 3원색의 광을 순차적으로 방출하는 백라이트(20)와, 상기 R, G, B 백라이트(22), (23), (24)로 동일한 레벨의 구동전류(ILED)을 공통적으로 제공하기 위한 구동전류 발생부(21)을 구비한다. Referring to FIG. 2, a conventional backlight driving circuit includes a
상기 백라이트(20)는 R 광을 방출하는 R 백라이트(22)과, G 광을 방출하는 G 백라이트(23) 및 B 광을 방출하는 B 백라이트(24)로 구성된다. 상기 R 백라이트(22)는 R 광을 방출하기 위한 하나의 R 발광다이오드(RLED1)로 구성되고, 상기 G 백라이트(23)는 G광을 방출하기 위한 하나의 G 발광다이오드(GLED1)로 구성되며, B 백라이트(24)는 B 광을 방출하기 위한 하나의 B 발광다이오드(BLED1)로 구성된다.The
상기 구동전류 발생부(21)은 백라이트(20)를 구성하는 모든 R, G, B 백라이트(22), (23), (24)로 동일한 레벨의 구동전류(ILED)을 발생하는데, R 백라이트(22)에는 구동전류(ILED)이 R 발광다이오드(RLED1)의 애노드전극으로 제공되고, G 백라이트(23)에는 구동전류(IELD)이 G 발광다이오드(GLED1)의 애노드전극으로 제공되며, B 백라이트(24)에는 구동전류(ILED)이 B 발광다이오드(BLED1)의 애노드전극으로 각각 제공된다.The driving
또한, 종래의 백라이트 구동회로는 백라이트(20)와 접지사이에 직렬연결되어 백라이트(20)에서 방출되는 광의 휘도를 조절하기 위한 휘도조절수단을 더 구비한다. 휘도조절수단으로는 R 백라이트(22)의 R 발광다이오드(RLED1)의 캐소드전극과 접지사이에 연결되어 R 백라이트(22)에서 발광되는 광의 휘도를 조절하기 위한 제1가변저항(RVR)과, G 백라이트(23)의 G 발광다이오드(GLED1)의 캐소드전극과 접지사이에 연결되어 G 백라이트(23)에서 발광되는 광의 휘도를 조절하기 위한 제2가변저항(GVR)과, B 백라이트(24)의 B 발광다이오드(BLED1)의 캐소드전극과 접지사이에 연결되어 B 백라이트(24)에서 발광되는 광의 휘도를 조절하기 위한 제3가변저항(BVR)을 구비한다.In addition, the conventional backlight driving circuit further comprises a brightness control means for controlling the brightness of the light emitted from the
종래에는 R, G, B 백라이트(22), (23), (24)의 발광다이오드(RLED, GLED, BLED)의 순방향 구동전류(RIf, GIf, BIf)이 서로 상이함에도 불구하고 구동전류 발생부(21)로부터 R, G, 또는 B 백라이트(22), (23), (24)로 동일한 구동전류, 예를 들어 20mA의 전류가 제공된다. 예를 들어 R 발광다이오드(RLED)는 10mA의 순방향 구동전류(RIf)이 요구되고, G 발광다이오드(GLED)는 17mA의 순방향 구동전류(GIf)이 요구되며, B 발광다이오드(BLED)는 18mA의 순방향 구동전류(BIf)이 필요하다.Conventionally, although the forward driving currents (RIf, GIf, BIf) of the light emitting diodes (RLED, GLED, BLED) of the R, G, and
종래에는 R, G, B 백라이트(22), (23), (24)에 모두 동일하게 20mA의 구동전류(ILED)가 제공되므로, R 발광다이오드(RLED1)를 구동하고자 하는 경우에는 가변저항(RVR)을 이용하여 R 발광다이오드(RLED1)에 10mA의 순방향 구동전류(RIf)을 인가하여 R 백라이트(22)로부터 발광되는 광의 휘도를 조정한다. Conventionally, since R, G, and
한편, G 발광다이오드(GLED1)를 구동하고자 하는 경우에는 가변저항(GVR)을 이용하여 G 발광다이오드(GLED1)에 17mA의 순방향 구동전류(GIf)을 인가하여 G 백라이트(23)로부터 발광되는 광의 휘도를 조정한다. 또한, B 발광다이오드(BLED1)를 구동하고자 하는 경우에는 가변저항(BVR)을 이용하여 B 발광다이오드(BLED1)에 18mA의 순방향 구동전류(BIf)을 인가하여 B 백라이트(24)로부터 발광되는 광의 휘도를 조정한다.On the other hand, when the G light emitting diode GLED1 is to be driven, the luminance of light emitted from the
그러므로, 상기한 바와같은 종래의 백라이트 구동회로는 서로 다른 구동전류로 구동되는 R, G, B 발광다이오드에 관계없이 20mA의 동일한 구동전류가 제공되었다. 즉, 한 프레임을 R, G, B 발광다이오드 구동을 위한 3서브 프레임동안 동일한 구동전류가 인가되므로, 소비전력이 증가하게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, R, G, B 발광다이오드에 요구되는 구동전류 중 가장 큰 구동전류에 상응하는 구동전류를 상기 구동전류 발생회로가 발생하여야 하는 문제점이 있었다.Therefore, the conventional backlight driving circuit as described above is provided with the same driving current of 20 mA regardless of the R, G, B light emitting diodes driven by different driving currents. That is, since the same driving current is applied to one frame during the three sub-frames for driving the R, G, and B light emitting diodes, the power consumption is not only increased, but also the driving current required for the R, G, and B light emitting diodes. There was a problem that the driving current generation circuit should generate a driving current corresponding to the largest driving current.
또한, 각 서브 프레임별로 R, G, B 발광다이오드에 제공되는 순방향 구동전류를 가변저항을 이용하여 수동적으로 조정하여야 하는 문제점이 있으며, 또한 발광다이오드의 구동전류의 산포가 큰 경우에는 가변저항에 의한 수동조정만으로는 각 R, G, B 발광다이오드에 적합한 순방향 구동전류를 제공하기 어려운 문제점이 있었다.In addition, there is a problem in that the forward driving current provided to the R, G, and B light emitting diodes is manually adjusted by using a variable resistor for each subframe, and when the driving current of the light emitting diode is large, Manual adjustment alone has a problem in that it is difficult to provide a forward driving current suitable for each of the R, G, and B light emitting diodes.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각 발광다이오드에 적합한 구동 전류를 제공하여 소비전력을 감소시키고, 효율을 최대화시킬 수 있는 백라이트 구동회로를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to solve the problems of the prior art, and provides a backlight driving circuit capable of reducing power consumption and maximizing efficiency by providing a driving current suitable for each light emitting diode.
또한, 각 발광다이오드별로 다른 PWM값을 이용하여 색순도를 최적화시킬 수 있느누 백라이트 구동회로를 제공하는 것이다.In addition, to provide a backlight driving circuit that can optimize the color purity by using a different PWM value for each light emitting diode.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 백라이트 구동회로는The backlight driving circuit according to one feature of the present invention for achieving the above object is
적어도 2개의 서브 프레임으로 분할된 한 프레임동안 광을 방출하는 적어도 2개의 백라이트를 구비하며, 상기 백라이트가 해당하는 서브 프레임에서 순차 구동되어 서로 다른 색의 광을 방출하도록 하는 백라이트 구동회로에 있어서,A backlight driving circuit having at least two backlights emitting light during one frame divided into at least two subframes, wherein the backlight is sequentially driven in a corresponding subframe to emit light of different colors.
각 백라이트에 서로 다른 구동 전류를 제공하여 각 백라이트가 소정의 휘도를 갖는 광을 방출하도록 하는 구동 전류 발생부; 및A driving current generator for providing different driving currents to the backlights so that each backlight emits light having a predetermined brightness; And
각 백라이트에 서로 다른 PWM 신호를 제공하여 각 백라이트에서 방출되는 광의 색도를 조절하는 PWM 발생부를 포함한다.It includes a PWM generator for providing a different PWM signal to each backlight to adjust the chromaticity of the light emitted from each backlight.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 통상적인 필드순차 구동방식의 LCD의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.3 shows a schematic configuration diagram of a LCD of a conventional field sequential driving method.
도 3을 참조하면, 액정표시장치는 다수의 게이트라인, 다수의 데이터라인 및 다수의 공통라인에 스위칭용 박막 트랜지스터가 연결된 TFT 어레이(도시되지 않음) 가 배열된 하부기판(101)과, 상기 공통라인으로 공통전압을 제공하기 위한 공통전극(도시되지 않음)이 형성된 상부기판(102)과, 상기 상, 하부기판(102), (101)사이에 주입된 액정(도시되지 않음)을 구비하는 액정패널(100)을 구비한다.Referring to FIG. 3, the liquid crystal display includes a
또한, 액정표시장치는 상기 액정패널(100)의 다수의 게이트라인으로 주사신호를 제공하기 위한 게이트라인 구동회로(110)와, 상기 데이터라인으로 R, G, B 데이터신호를 제공하기 위한 데이터라인 구동회로(120)와, 상기 액정패널(100)로 R, G, B 3원색의 광을 제공하기 위한 백라이트 시스템(130)을 더 구비한다.In addition, the liquid crystal display device includes a gate
상기 백라이트 시스템(130)은 R, G, B 광을 각각 제공하기 위한 3개의 R, G, B 백라이트(131), (132), (133)와, 상기 각 R, G, B 백라이트(131), (132), (133)로부터 발광된 R, G, B 광을 액정패널(100)의 액정으로 제공하기 위한 도광판(134)을 구비한다. The
통상적으로 60Hz 로 구동하는 한 프레임의 시간간격은 16.7ms(1/60s)이므로, 상기한 바와같은 한 프레임이 3서브 프레임으로 분할된 필드순차구동방식 액정표시장치에서는 한 서브 프레임은 5.56ms(1/180s)의 시간간격을 갖는다. 한 서브 프레임의 시간간격은 매우 짧은 시간으로서 필드변화를 사람의 눈으로는 인식되지 않는다. 따라서, 사람의 눈에는 16.7ms의 통합된 시간으로 인식되어 R, G, B 3원색의 합성된 칼라가 인식되는 것이다.In general, the time interval of one frame driven at 60 Hz is 16.7 ms (1/60 s). Thus, in the field sequential liquid crystal display in which one frame is divided into three sub-frames, one sub-frame is 5.56 ms (1). / 180s). The time interval of one subframe is a very short time and the field change is not recognized by the human eye. Therefore, the human eye is recognized as an integrated time of 16.7 ms, and the synthesized colors of the three primary colors of R, G, and B are recognized.
그러므로, 필드순차구동방식은 칼라필터방식에 비하여 동일한 크기의 패널에서 3배정도의 해상도구현이 가능하고, 칼라필터를 사용하지 않음으로 인하여 광효율이 증가하고 칼라텔레비젼과 동일한 색채현성 및 고속의 동화상을 구현할 수 있 는 장점이 있는 반면에, 하나의 프레임이 3개의 서브프레임으로 분할하여 구동하므로 칼라필터구동방식에 비하여 구동주파수가 6배이상 높은 구동주파수를 필요로 하므로 고속의 동작특성이 요구된다. Therefore, the field sequential driving method can realize three times the resolution of the same size panel as the color filter method, and the light efficiency is increased due to the absence of the color filter, and the same color reproduction and high-speed moving picture as the color television can be achieved. On the other hand, since one frame is divided into three subframes and driven, the driving frequency is required to be six times higher than the color filter driving method, and therefore, high speed operation characteristics are required.
따라서, 액정표시장치가 고속의 동작특성을 얻기 위해서는 액정의 응답속도가 빨라야 할 뿐만 아니라 그에 따라 R, G, B 백라이트를 온/오프 스위칭속도도 상대적으로 빨라져야 한다.Therefore, in order for the liquid crystal display device to obtain high-speed operating characteristics, not only the response speed of the liquid crystal should be fast but also the on / off switching speed of the R, G, and B backlights must be relatively fast.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 필드순차구동방식의 액정표시장치에 사용되는 백라이트 구동회로의 동작원리를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.4 is a schematic configuration diagram illustrating an operation principle of a backlight driving circuit used in a liquid crystal display device having a field sequential driving method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 백라이트 구동회로는 R, G, B 백라이트(201), (202), (203)에 각각의 R, G, B 발광다이오드(RLED, GLED, BLED)에 적합한 순방향 구동전류를 순차 발생하고, 순방향 구동전류에 의해 각 R, G, B 발광다이오드(RLED, GLED, BLED)를 구동하여 휘도가 조절된 색을 구현한다. 또한 R, G, B 발광다이오드(RLED, GLED, BLED)에 적합한 서로 다른 PWM값(RPWM, GPWM, BPWM)을 조절하여 구현되는 색의 화이트 밸런스를 최적화시켜준다. 이때, PWM(pulse width modulation) 값은 각각의 R, G, B 발광다이오드(RLED, GLED, BLED)마다 서로 상이한 값을 갖는다.Referring to FIG. 4, the backlight driving circuit of the present invention has a forward direction suitable for each of R, G, and B light emitting diodes (RLED, GLED, and BLED) in R, G, and B backlights 201, 202, and 203, respectively. The driving current is sequentially generated, and each of the R, G, and B light emitting diodes (RLED, GLED, and BLED) is driven by the forward driving current to realize a color whose luminance is controlled. In addition, it adjusts the different PWM values (RPWM, GPWM, BPWM) suitable for R, G, B LEDs (RLED, GLED, BLED) to optimize the white balance of the implemented color. At this time, the pulse width modulation (PWM) value has a different value for each of the R, G, and B light emitting diodes (RLED, GLED, BLED).
예를 들어, 한 프레임이 3서브 프레임으로 구성되어 R, G, B 발광다이오드(RLED, GLED, BLED)를 각 서브 프레임별로 순차 구동하는 경우, 제1서브 프레임에서는 R 발광다이오드(RLED)에 적합한 순방향 구동전류(RIf)을 각각 제공하여 R 발광다이오드(RLED)를 구동한다. 이어서, 제2서브 프레임에서는 G 발광다이오드 (GLED)에 적합한 순방향 구동전류(GIf)를 각각 제공하여 G 발광다이오드(GLED)를 구동하고, 제3서브 프레임에서는 B 발광다이오드(BLED)에 적합한 순방향 구동전류(BIf)을 각각 제공하여 B 발광다이오드(BLED)를 구동한다.For example, when one frame consists of three subframes to sequentially drive R, G, and B light emitting diodes (RLED, GLED, and BLED) for each subframe, the first subframe is suitable for an R LED. Each of the forward driving currents RIf is provided to drive the R LEDs. Subsequently, in the second sub frame, each of the forward driving currents GIf suitable for the G LED is provided to drive the G light emitting diode GLED, and in the third sub frame, the forward driving suitable for the B light emitting diode BLED is performed. A current BIf is provided to drive the B light emitting diodes BLEDs, respectively.
이와 같이 제1서브 프레임에서 R 발광다이오드(RLED)에 적합한 구동전류(RIf)가 발생되어 구동될 때, R 발광다이오드(RLED)에 적합한 PWM값(RPWM)을 제공하여 R 색의 색도를 조정하고, 제2서브 프레임에서는 G 발광다이오드(GLED)에 적합한 구동전류(GIf)가 발생되어 구동될 때, G 발광다이오드(GLED)에 적합한 PWM값(GPWM)을 제공하여 G 색의 색도를 조정하며, 제3서브 프레임에서는 B 발광다이오드(BLED)에 적합한 구동전류(BIf)가 발생되어 구동될 때, B 발광다이오드(BLED)에 적합한 PWM값(BPWM)을 제공하여 B 색의 색도를 조정한다. As such, when a driving current (RIf) suitable for the R LED is generated and driven in the first sub-frame, the PWM value (RPWM) suitable for the R LED is adjusted to adjust the chromaticity of the R color. In the second sub-frame, when a driving current (GIf) suitable for the G light emitting diode (GLED) is generated and driven, the chromaticity of the G color is adjusted by providing a PWM value (GPWM) suitable for the G light emitting diode (GLED). In the third sub-frame, when a driving current BIf suitable for the B light emitting diode BLED is generated and driven, the chromaticity of the B color is adjusted by providing a PWM value BPWM suitable for the B light emitting diode BLED.
따라서, R, G, B 발광다이오드(RLED, GLED, BLED)로 각각 적합한 순방향 구동전류를 발생하여 원하는 휘도를 갖는 R, G, B 색을 구현하고, 또한 각 순방향 구동전류에 따라 구동되는 R, G, B 발광다이오드(RLED, GLED, BLED)의 PWM 값을 이용하여 화이트 밸런스를 조정한다. 그러므로, 소정의 휘도로 최적화된 색도를 갖는 색을 제공하게 된다.Accordingly, R, G, and B light emitting diodes (RLED, GLED, BLED) generate a suitable forward driving current, respectively, to implement R, G, and B colors having desired luminance, and R, which is driven according to each forward driving current, The white balance is adjusted using the PWM values of the G and B light emitting diodes (RLED, GLED, BLED). Therefore, it is possible to provide a color having an optimized chromaticity with a predetermined luminance.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동회로의 상세 구성도를 도시한 것이다.5 illustrates a detailed configuration diagram of a backlight driving circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 백라이트 구동회로는 R, G, B 광을 발생하기 위한 백라이트(200)와, 상기 백라이트(200)로 구동전류(ILED)를 발생하기 위한 구동전류 발생부(210)과, LED 제어 신호(LED_CTRL)에 따라서 상기 백라이트(200)의 구 동을 제어하기 위한 LED 제어부(220)과, 상기 LED 제어부(220)으로부터 제공되는 출력신호에 따라서 상기 백라이트(200)로 PWM 신호를 발생하는 PWM 발생부(230)을 구비한다.Referring to FIG. 5, the backlight driving circuit according to the present invention includes a
상기 백라이트(200)는 R색의 광을 방출하는 R 백라이트(201), G색의 광을 방출하는 G 백라이트(202)및 B 색의 광을 방출하는 B 백라이트(203)을 구비한다.The
상기 R 백라이트(201)는 R 발광다이오드(RLED)로 구성되며, 상기 R 발광다이오드(RLED)로 구동전류 발생부(210)의 출력단자(ILED)로부터 R 발광다이오드의 구동에 요구되는 순방향 구동전류(RIf)가 공급된다.The
상기 G 백라이트(202)는 하나의 G 발광다이오드(GLED)로 구성되며, 상기 G 발광다이오드(GLED)로 구동전류 발생부(210)의 출력단자(ILED)로부터 G 발광다이오드의 구동에 요구되는 순방향 구동전류(GIf)가 공급된다.The
상기 B 백라이트(203)는 B 발광다이오드(BLED)로 구성되며, 상기 B 발광다이오드(BLED)의 애노드전극에는 상기 구동전류 발생부(210)의 출력단자(ILED)로부터 B 발광다이오드의 구동에 요구되는 순방향 구동전류(BIf)가 공급된다.The
본 발명의 실시예에서는 백라이트(200)가 R, G, B 발광다이오드로만 구성되었으나, R, G, B 발광다이오드와 W(white) 색을 방출하는 W 발광다이오드로 구성될 수도 있다. 또한, R, G, B 백라이트가 각각 1개의 백라이트로 구성되었으나, 하나이상 다수개의 백라이트로 구성될 수 있다.In the exemplary embodiment of the present invention, the
상기 구동전류 발생부(210)은 백라이트(200)를 구성하는 R, G, B 백라이트(201), (202), (203)에 적합한 각각의 순방향 구동전류(RIf), (GIf), (BIf)을 순차 발생하기 위한 것으로서, R, G, B 백라이트의 순방향 구동전류(RIf), (GIf), (BIf)를 저장하기 위한 레지스터로 구성된다.The driving
따라서, 구동전류 발생부(210)은 R 발광다이오드를 구동하기 위한 R 서브 프레임에서는 R 발광다이오드(RLED)의 애노드전극으로 R 발광다이오드에 적합한 구동전류(RIf)을 발생하고, G 발광다이오드를 구동하기 위한 G 서브 프레임에서는 G 발광다이오드(GLED)의 애노드전극으로 G 발광다이오드에 적합한 구동전류(GIf)을 각각 발생하며, B 발광다이오드를 구동하기 위한 B 서브 프레임에서는 B 발광다이오드(BLED)의 애노드전극으로 B 발광다이오드에 적합한 구동전류(BIf)을 발생한다. Accordingly, the driving
한편, 본 발명의 다른 실시예로 다수개의 R, G, B 백라이트로 구성되는 경우, 구동전류 발생부(210)는 상기 다수개의 R, G, B 백라이트 각각에 동일한 구동전류(RIf_1,‥,RIf_n), (GIf_1,‥,GIf_n), (BIf_1,‥,BIf_n)을 제공한다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, when the plurality of R, G, and B backlights is configured, the driving
이때, 각각의 발광다이오드의 구동전류의 산포가 불균일한 경우에는 다수개의 R 백라이트에 적합한 서로 다른 구동전류(RIf_1,‥,RIf_n)를 제공하고, 다수개의 G 백라이트에 적합한 서로 다른 구동전류(GIf_1,‥,GIf_n)를 제공하고, 그리고 다수개의 B 백라이트에 적합한 서로 다른 구동전류(BIf_1,‥,BIf_n)를 각각 제공할 수도 있다.In this case, when the distribution of driving current of each light emitting diode is uneven, different driving currents (RIf_1, ..., RIf_n) suitable for a plurality of R backlights are provided, and different driving currents (GIf_1, ..., GIF_n, and different driving currents BIf_1, ..., BIf_n suitable for a plurality of B backlights may be provided, respectively.
또한, 다수개의 R, G, B 백라이트로 제공되는 구동전류(RIf_1,‥,RIf_n), (GIf_1,‥,GIf_n), (BIf_1,‥,BIf_n)는 서로 다른 레벨의 전류가 제공되는데, 상기 다수개의 R, G, B 백라이트에 제공되는 구동전류(RIf_1,‥,RIf_n), (GIf_1,‥,GIf_n), (BIf_1,‥,BIf_n)이 모두 서로 다르거나, 또는 R, G, B 백라이트중 적어 도 하나의 백라이트에만 서로 다른 구동전류를 제공할 수도 있다. In addition, the driving currents RIf_1, ..., RIf_n, (GIf_1, ..., Gif_n), and (BIf_1, ..., BIf_n) provided by the plurality of R, G, and B backlights are provided with different levels of current. The driving currents (RIf_1, ..., RIf_n), (GIf_1, ..., Gif_n), (BIf_1, ..., BIf_n) provided to the R, G, and B backlights are all different from each other, or at least one of the R, G, and B backlights In addition, different driving currents may be provided to only one backlight.
상기 LED 제어부(220)은 LED 제어신호(LED_CTRL)에 따라 한 프레임을 구성하는 다수의 서브 프레임중 해당하는 프레임에서 R, G, B 백라이트중 해당하는 백라이트를 구동시켜 주기 위한 신호를 출력한다.The
상기 PWM 발생부(230)은 상기 LED 제어부(220)의 출력신호에 따라서 R, G, B 백라이트(201), (202), (203)로 해당하는 PWM 신호(RPWM), (GPWM), (BPWM)를 발생하기 위한 것으로서, 각 R, G, B 백라이트의 PWM 신호를 저장하는 레지스터로 구성된다.The
따라서, PWM 발생부(230)은 한 프레임을 구성하는 다수의 프레임중 R 서브 프레임에서는 R 백라이트(201)의 발광다이오드(RLED)의 캐소드전극으로 PWM 신호(RPWM)를 각각 발생하여 R 백라이트(201)를 구동한다. G 서브 프레임에서는 G 백라이트(202)의 발광다이오드(GLED)의 캐소드전극으로 PWM 신호(GPWM)를 각각 발생하여 G 백라이트(202)를 구동한다. B 서브 프레임에서는 B 백라이트(203)의 발광다이오드(BLED)의 캐소드전극으로 PWM 신호(BPWM)를 발생하여 B 백라이트(203)를 구동한다.Accordingly, the
본 발명의 실시예에서는, R, G, B 백라이트가 각각 1개의 백라이트(201), (202), (203)로 구성되므로, PWM 발생부(230)은 R, G, B 발광다이오드(RLED), (GLED), (BLED)에 PWM신호(RPWM), (GPWM), (BPWM)를 각각 발생한다.In the embodiment of the present invention, since the R, G, and B backlights each consist of one
한편, 상기 PWM 발생부(230)은 본 발명의 다른 실시예로 다수개의 백라이트가 존재하는 경우 다수개의 R 발광다이오드(RLED_1,‥,RLED_n)에 동일한 PWM신호 (RPWM_1,‥,RPWM_n), 다수개의 G 발광다이오드(GLED_1,‥,GLED_n)에 동일한 PWM신호(GPWM_1,‥,GPWM_n) 그리고 다수개의 B 발광다이오드(BLED_1,‥,BLED_n)에 동일한 PWM 신호(BPWM_1,‥,BPWM_n)를 각각 제공할 수도 있다. On the other hand, the
이때, 각각의 발광다이오드의 구동전류의 산포가 불균일한 경우에는 PWM 발생부(230)은 R 발광다이오드(RLED_1,‥,RLED_n)에 적합한 서로 다른 PWM 신호(RPWM_1,‥,RPWM_n), G 발광다이오드(GLED_1,‥,GLED_n)에 적합한 서로 다른 PWM 신호(GPWM_1,‥,GPWM_n) 그리고 B 발광다이오드(BLED_1,‥,BLED_n)에 적합한 서로 다른 PWM 신호(BPWM_1,‥,BPWM_n)를 각각 제공할 수도 있다.At this time, when the distribution of the driving current of each light emitting diode is non-uniform, the
이와 같이 R, G, B 발광다이오드 각각에 서로 다른 구동전류를 제공하는 경우, R, G, B 발광다이오드에 모두 서로 다른 구동전류를 제공하거나 또는 R, G, B 발광다이오드중 적어도 하나의 발광다이오드 각각에만 서로 다른 구동전류를 제공할 수도 있다.In this case, when different driving currents are provided to each of the R, G, and B light emitting diodes, different driving currents are provided to all of the R, G, and B light emitting diodes, or at least one of the R, G, and B light emitting diodes is provided. Different driving currents may be provided only for each.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 백라이트 구동회로의 동작을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. The operation of the backlight driving circuit having the above configuration will be described in more detail as follows.
본 발명의 실시예에서 한 프레임이 3개의 서브 프레임 즉, R 백라이트를 구동하기 위한 R 서브 프레임, G 백라이트를 구동하기 위한 G 서브 프레임, B 백라이트를 구동하기 위한 B 서브 프레임으로 이루어지고, R, G, B 백라이트순으로 한 프레임동안 순차적으로 구동된다고 가정한다.In an embodiment of the present invention, one frame includes three subframes, that is, an R subframe for driving an R backlight, a G subframe for driving a G backlight, a B subframe for driving a B backlight, and R, Assume that G and B backlights are sequentially driven for one frame.
따라서, 구동전류 발생부(210)은 R 서브 프레임에서 R 발광다이오드(RLED)에 구동전류, 예를 들어 20mA의 순방향 구동전류(RIf)을 발생한다. 이때, LED 제어부 (220)에는 상기 R 백라이트(201)를 구동하기 위하여 온 또는 오프 상태의 LED 제어신호(LED_CTRL)가 인가된다. 이에 따라 LED 제어부(220)은 R, G, B백라이트(200)중 R 백라이트(201)을 구동하기 위한 출력신호를 PWM 발생부(230)으로 발생한다. Accordingly, the driving
본 발명의 실시예에서는 R 백라이트(201)는 1개의 R 발광다이오드를 사용하며, 구동전류 발생부(210)으로부터 20mA의 전류가 제공된다.In the exemplary embodiment of the present invention, the
따라서, PWM 발생부(230)은 상기 LED 제어부(320)으로부터 제공되는 출력신호에 의해 R 백라이트(201)를 구동시켜주기 위한 PWM 신호(RPWM)를 출력단자(R_OUT)를 통해 발생한다. 그러므로, R 백라이트(201)는 발광다이오드(RLED)의 애노드에 인가되는 해당하는 순방향의 구동전류(RIf)와 발광다이오드(RLED)의 캐소드에 인가되는 해당하는 PWM 신호(RPWM)에 상응하는 구동전류가 흐르게 되고, 이에 따라 소정의 휘도 및 색도를 갖는 R 색의 광을 방출하게 된다.Accordingly, the
이어서, 구동전류 발생부(210)은 G 서브 프레임에서 G 백라이트(202)에 구동전류, 예를 들어 17mA의 순방향 구동전류(GIf)을 발생한다. 이때, LED 제어부(220)에는 상기 G 백라이트(202)를 구동하기 위하여 온 또는 오프상태의 LED 제어신호(LED_CTRL)가 인가된다. 이에 따라 LED 제어부(220)은 R, G, B 백라이트중 G 백라이트를 구동하기 위한 출력신호를 PWM 발생부(230)으로 발생한다. Subsequently, the driving
따라서, PWM 발생부(230)은 상기 LED 제어부(220)으로부터 제공되는 출력신호에 의해 G 백라이트(202)를 구동시켜주기 위한 PWM 신호(GPWM)를 출력단자(G_OUT)를 통해 발생한다. 그러므로, G 백라이트(202)는 발광다이오드(GLED)의 애노드에 인가되는 해당하는 순방향의 구동전류(GIf)와 발광다이오드(GLED)의 캐소드 에 인가되는 해당하는 PWM 신호(GPWM)에 상응하는 구동전류가 흐르게 되고, 이에 따라 소정의 휘도 및 색도를 갖는 G 색의 광을 방출하게 된다.Therefore, the
마지막으로, 구동전류 발생부(210)은 B 서브 프레임에서 B 백라이트(203)에 구동전류, 예를 들어 18mA의 순방향 구동전류(BIf)을 발생한다. 이때, LED 제어부(220)에는 상기 B 백라이트(203)를 구동하기 위한 온 또는 오프 상태의 LED 제어신호(LED_CTRL)가 인가된다. 이에 따라 LED 제어부(220)은 R, G, B 백라이트중 B 백라이트(203)을 구동하기 위한 출력신호를 PWM 발생부(230)으로 발생한다.Finally, the driving
따라서, PWM 발생부(230)은 상기 LED 제어부(220)으로부터 제공되는 출력신호에 의해 B 백라이트(203)을 구동시켜주기 위한 PWM 신호(BPWM)를 출력단자(B_OUT)를 통해 발생한다. 그러므로, B 백라이트(203)는 발광다이오드(BLED)의 애노드에 인가되는 해당하는 순방향의 구동전류(BIf)와 발광다이오드(BLED)의 캐소드에 인가되는 해당하는 PWM 신호(BPWM)에 상응하는 구동전류가 흐르게 되고, 이에 따라 소정의 휘도 및 색도를 갖는 B 색의 광을 방출하게 된다.Therefore, the
그러므로, 한 프레임동안 구동전류 발생부(210)으로부터 발생되는 R. G, B 백라이트의 순방향 구동전류(RIf), (GIf), (BIf)과 PWM 발생부(230)으로부터 발생되는 R, G, B 백라이트의 PWM신호(RPWM), (GPWM), (BPWM)에 상응하는 구동전류가 흐르므로, 소정의 휘도 및 색도를 갖는 광을 방출하게 된다.Therefore, the forward driving currents (RIf), (GIf), (BIf) of the R. G, B backlights generated from the driving
본 발명에서는 한 프레임을 3개의 서브 프레임으로 분할하고 각 서브 프레임마다 R, G, B 발광다이오드를 순차 구동하는 것을 예시하였으나, 한 프레임을 4개이상의 서브 프레임으로 분할하고 3개의 서브 프레임에서는 R, G, B 발광다이오드 를 순차 구동하고 나머지 한 프레임에서는 R, G, B 발광다이오드를 모두 구동하거나 또는 R, G, B 발광다이오드중 하나이상을 구동할 수도 있다. 한편, 백라이트를 R, G, B, W 발광다이오드로 구성하여, 4개의 서브 프레임중 3개의 서브 프레임에서는 R, G, B 발광다이오드를 구동하고, 나머지 한 프레임에서 W 발광다이오드를 구성할 수도 있다.In the present invention, one frame is divided into three subframes, and the R, G, and B light emitting diodes are sequentially driven for each subframe. However, one frame is divided into four or more subframes, and the three subframes are R, The G and B light emitting diodes may be sequentially driven, and in the other frame, all of the R, G and B light emitting diodes may be driven, or one or more of the R, G and B light emitting diodes may be driven. Meanwhile, the backlight may be configured of R, G, B, and W light emitting diodes, driving R, G, and B light emitting diodes in three of the four subframes, and configuring a W light emitting diode in the other frame. .
본 발명의 실시예에서는 한 프레임내의 각 서브 프레임에서 R, G, B 발광다이오드(RLED, GLED, BLED)가 R, G, B 순으로 발광되도록 제어하였으나, 최적의 휘도 및 색도를 얻기 위하여 발광다이오드의 발광순서를 임의적으로 변경할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면 한 서브 프레임을 2구간으로 분할하여 제1구간에서는 R, G, B 발광다이오드에 적합한 순방향구동전류를 선택하고, 제2구간에서 상기 제1구간에서 선택된 순방향 구동전류를 발생하여 각 발광다이오드를 구동하는 방식을 예시하였으나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.In the exemplary embodiment of the present invention, the R, G, and B LEDs (RLED, GLED, BLED) are controlled to emit light in the order of R, G, and B in each subframe in one frame, but in order to obtain an optimal brightness and chromaticity, the LEDs The light emission order of can be arbitrarily changed. In addition, according to an embodiment of the present invention, one subframe is divided into two sections to select a forward driving current suitable for R, G, and B light emitting diodes in the first section, and the forward driving selected in the first section in the second section. A method of driving each light emitting diode by generating a current is illustrated, but is not necessarily limited thereto.
이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 백라이트 구동회로는 각각의 R, G, B 발광다이오드에 적합한 순방향 구동전류를 레지스터에 저장하고, 또한 R, G, B 발광다이오드에 적합한 PWM값을 다른 레지스터에 저장하며, 각각의 서브프레 임에서 R, G, B 발광다이오드에 대응하는 순방향 구동전류와 PWM신호를 발생하므로 최적의 휘도 및 색도를 갖는 광을 방출할 수 있을 뿐만 아니라 효율을 증가시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the backlight driving circuit stores forward driving currents suitable for each of the R, G, and B light emitting diodes in a register, and also converts PWM values suitable for the R, G, and B light emitting diodes into another register. In addition, since each subframe generates forward driving currents and PWM signals corresponding to R, G, and B light emitting diodes, light having optimal brightness and chromaticity can be emitted as well as efficiency can be increased.
Claims (8)
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