KR20080056618A - Ｌｅｄ 백 라이트 시스템 및 그의 초기 설정방법 - Google Patents

Ｌｅｄ 백 라이트 시스템 및 그의 초기 설정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED 백 라이트의 색 및 밝음을 피드백 제어하는 LED 백 라이트 시스템 및 그의 초기 설정 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 LED 백 라이트 시스템은 색 및 밝기가 미리 선별되어 균일화된 적색, 녹색 및 청색의 LED 소자 각각이 복수로 배열되어 구성된 LED 백 라이트와, 상기 LED 백 라이트의 색 및 밝기 각각을 검출하는 컬러 센서와, 상기 LED 백 라이트에 접속되어 상기 LED 소자를 구동하는 LED 드라이버와, 상기 LED 드라이버를 제어하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에 접속되는 기억수단을 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 LED 백 라이트의 최초의 전원 투입시 상기 LED 백 라이트를 소정의 조건으로 발광시켜 상기 LED 백 라이트를 발광시킬 경우 상기 컬러 센서의 검출값을 상기 컬러 센서의 타겟값으로서 상기 기억수단에 기억시키는 것을 특징으로 한다.
LED 소자, 백 라이트, 피드백 제어, 센서, 초기 설정

Description

ＬＥＤ 백 라이트 시스템 및 그의 초기 설정방법{LED BACK LIGHT SYSTEM AND INITIAL SETTING UP METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 백 라이트 시스템을 나타내는 블록도.
도 2는 일반적인 LED 백 라이트 시스템 및 LED 백 라이트의 초기 설정 시스템을 나타내는 블록도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
1 : LED 소자 2 : LED 백 라이트
3 : 컬러 센서 4A, 4B, 4C : LED 드라이버
5 : 컨트롤러 6 : 기억소자(기억수단)
7 : 비교연산부
본 발명은 LED 백 라이트에 관한 것으로, 특히 LED 백 라이트의 색 및 밝음을 피드백 제어하는 LED 백 라이트 시스템 및 그의 초기 설정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 LED 소자를 각각 복수로 배열하여 액정 패널의 광원으로 LED 백 라이트를 구성하는 것이 알려져 있다.
그렇지만, LED 백 라이트에는 경시 열화 및 발열에 의해, 색(색도) 및 밝음(휘도)가 변화한다고 하는 문제점이 있었다. 또, LED 백 라이트를 구성하는 LED 소자간의 특성의 불규칙하다고 하는 문제점도 있었다.
즉, 동일한 전류를 LED 소자에 흘릴 경우에 있어서도 경시열화 및 발열에 의한 발광량이 변화하므로 휘도가 변화한다. 또한, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각각의 LED 소자에 관한 발광량 변화의 비율이 다르며, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 혼합비율이 변화하므로, 예를 들어 청색을 띤 백색 등에 색도가 변화한다.
여기서, 경시열화 및 발열에 수반하는 색도 및 휘도의 변화를 보정하기 위하여, 일본 특허공개공보 2006-119268호에서는 LED 백 라이트의 색도 및 휘도를 피드백 제어(이하, "LED 백 라이트의 컬러 피드백"이라 함)한다.
이하, 도 2를 참조하여, LED 백 라이트의 컬러 피드백에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 일반적인 LED 백 라이트 시스템 및 LED 백 라이트의 초기 설정 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2에 있어서, 이 LED 백 라이트 시스템은 LED 소자(1)가 복수로 배열되어 구성된 LED 백 라이트(20)와, LED 백 라이트(20)에 장착된 컬러 센서(3)와, LED 백 라이트(20)에 접속된 LED 소자(1)를 구동하는 LED 드라이버(4A, 4B, 4C)와, 비교연산부(7)를 포함하며, LED 드라이버(4A, 4B, 4C)를 제어하는 컨트롤러(50)와, 컨트롤러(50)에 접속된 기억소자(60)(기억수단)를 포함하여 구성된다.
LED 백 라이트(20)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 LED 소자(1) 각각이 복 수로 배열되어 구성된다. 또한, 컬러 센서(3)는 LED 백 라이트(20)의 색도 및 휘도 각각을 검출하여 컬러 센서 출력으로써 컨트롤러(50)로 출력한다. LED 드라이버(4A, 4B, 4C)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각 색의 LED 소자(1) 각각을 구동한다. 여기서, 컬러 센서(3)는 수동 소자이며, 경시 열화 및 발열에 의한 특성의 변화가 적다. 또한, 기억소자(60)는 예를 들어 EEPROM 등의 불휘발성의 메모리이다.
또한, 컨트롤러(50)는 컬러 센서(3)로부터의 컬러 센서 출력과 기억소자(60)에 미리 기억된 컬러 센서(3)의 타겟값(초기 설정값)을 비교연산부(7)로 비교한다.
컨트롤러(5)는 비교연산부(7)에서의 비교 결과에 근거하여 LED 드라이버(4A, 4B, 4C)에 대하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 각 색의 LED 소자(1)를 구동하는 PWM 신호(PWM_R, PWM_G, PWM_B)를 각각 출력하여 LED 백 라이트(20)의 색도 및 휘도를 피드백 제어한다.
이 LED 백 라이트 시스템의 변수로서는 LED 백 라이트(20)의 발광량, 컬러 센서(3)로부터의 컬러 센서 출력 및 컨트롤러(50)로부터의 PWM 신호(PWM_R, PWM_G, PWM_B)가 될 수 있다.
이때, 발광량은 PWM 신호에 계수 α를 곱셈한 것으로 나타낼 수 있고, 컬러 센서 출력은 발광량에 계수 β를 곱셈한 것으로 나타낼 수 있다.
여기서, 컨트롤러(50)가 일정한 PWM 신호(PWM_R, PWM_G, PWM_B)를 LED 드라이버(4A, 4B, 4C)에 출력했을 경우에도 LED 소자(1) 간의 특성의 격차에 의해 LED 백 라이트(20)의 발광량에 격차가 생긴다. 또한, 컬러 센서(3) 간에도 특성의 격 차가 있는 (±30%정도) 것으로, LED 백 라이트(20)의 발광량의 격차를 컬러 센서(3)에 의해 검출할 수 없다.
따라서, LED 백 라이트 시스템마다 컬러 센서(3)의 타겟값을 설정(초기화)할 필요가 있다.
거기서, 종래에는 카메라를 이용하여 컬러 센서(3)가 장착된 LED 백 라이트(20)를 촬상하고, 촬상 결과에 근거하여 컨트롤러(50)가 LED 드라이버(4A, 4B, 4C)에 출력하는 PWM 신호(R_LED, G_LED, B_LED)를 변화시켜 LED 백 라이트(20)의 색도 및 휘도를 조절하고 있다.　그리고, LED 백 라이트(20)의 색도 및 휘도가 원하는 값이 되었을 경우에 그 때의 컬러 센서 출력을 컬러 센서(3)의 타겟값으로 기억소자(6)에 기억하고 있다.
LED 백 라이트(20)를 초기화하는 경우, 도 2의 컨트롤러(50)에는 퍼스널 컴퓨터(8)가 접속되고, 퍼스널 컴퓨터(8)에는 카메라(9)가 접속되어 LED 백 라이트(20)의 초기화 시스템이 구성되어 있다.
카메라(9)는 컬러 센서(3)가 장착된 LED 백 라이트(20)를 촬상하여 촬상 신호를 퍼스널 컴퓨터(8)에 출력한다.
퍼스널 컴퓨터(8)는 카메라(9)로부터의 촬상 신호를 처리하고, 처리 결과에 근거하여 컨트롤러(50)에 PWM 신호(PWM_R, PWM_G, PWM_B)를 변화시키는 동작 지령을 출력한다.
상기와 같은 구성의 LED 백 라이트(20)의 초기화 시스템의 동작은 다음과 같다.
우선, LED 백 라이트(20)는 컨트롤러(50)로부터의 적당한 PWM 신호에 따라 LED 드라이버(4A, 4B, 4C)로부터 공급되는 PWM 신호((R_LED, G_LED, B_LED)에 의해 발광한다.
다음에, 발광한 LED 백 라이트(20)는 카메라(9)로 촬상되고, 촬상 신호는 퍼스널 컴퓨터(8)에 입력된다.
이어, 퍼스널 컴퓨터(8)는 촬상 신호를 처리하고, 처리 결과에 근거하여 LED 백 라이트(20)의 색도 및 휘도가 원하는 값이 되도록 컨트롤러(50)에 PWM 신호(PWM_R, PWM_G, PWM_B)를 변화시키는 동작 지령을 출력한다.
이하, 카메라(9)에 의한 촬상과 퍼스널 컴퓨터(8)로부터의 동작 지령에 의한 PWM 신호(PWM_R, PWM_G, PWM_B)의 변화를 반복하여 LED 백 라이트(20)의 색도 및 휘도가 원하는 값이 되었을 때, 컨트롤러(50)는 그 때의 컬러 센서 출력을 컬러 센서(3)의 타겟값으로 기억소자(60)에 기억한다.
이와 같은, 종래의 LED 백 라이트의 초기화 시스템에서는 LED 백 라이트 시스템마다 카메라를 이용하여 컬러 센서의 타겟값을 설정함으로써 공정이 많아져 코스트가 비싸다는 문제점이 있다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 공정을 간소화하여 코스트 다운을 실현할 수 있는 LED 백 라이트 시스템 및 그 초기 설정 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 LED 백 라이트 시스템은 색 및 밝기가 미리 선별되어 균일화된 적색, 녹색 및 청색의 LED 소자 각각이 복수로 배열되어 구성된 LED 백 라이트와, 상기 LED 백 라이트의 색 및 밝기 각각을 검출하는 컬러 센서와, 상기 LED 백 라이트에 접속되어 상기 LED 소자를 구동하는 LED 드라이버와, 상기 LED 드라이버를 제어하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에 접속되는 기억수단을 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 LED 백 라이트의 최초의 전원 투입시 상기 LED 백 라이트를 소정의 조건으로 발광시켜 상기 LED 백 라이트를 발광시킬 경우 상기 컬러 센서의 검출값을 상기 컬러 센서의 타겟값으로서 상기 기억수단에 기억시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 LED 백 라이트 시스템은 복수의 LED 소자가 배열된 LED 백 라이트와, 상기 LED 백 라이트로부터의 광을 검출하는 센서와, 상기 센서로부터의 검출값과 설정된 타겟값을 비교하고 비교 결과에 따라 상기 LED 백 라이트를 구동시키는 컨트롤러를 포함하며, 상기 타겟값은 상기 컨트롤러에 의해 외부로부터의 초기 설정 신호에 따라 구동되는 상기 LED 백 라이트의 최초 구동시 상기 센서에 의해 검출된 검출값인 것을 특징으로 한다.
상기 LED 백 라이트 시스템은 상기 컨트롤러로부터의 구동신호에 따라 상기 각 LED 소자를 발광시키는 복수의 LED 드라이버와, 상기 LED 백 라이트의 최초 구동시 상기 센서에 의해 검출된 검출값을 기억하는 기억소자를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컨트롤러는 상기 센서로부터의 검출값과 상기 기억소자에 기억된 상기 타겟값을 비교하는 비교연산부를 포함하여 구성되며, 상기 비교연산부의 비교 결과에 근거하여 상기 LED 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 LED 백 라이트 시스템은 복수의 LED 소자가 배열된 LED 백 라이트를 포함하는 LED 백 라이트 시스템에 있어서, 상기 LED 백 라이트의 각 LED 소자를 발광시키는 단계와, 센서를 이용하여 상기 LED 백 라이트로부터의 광을 검출하는 단계와, 상기 센서로부터의 검출값과 설정된 타겟값을 비교하고 비교 결과에 따라 상기 LED 백 라이트를 제어하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 타겟값은 외부로부터의 초기 설정 신호에 따라 구동되는 상기 LED 백 라이트의 최초 구동시 상기 센서에 의해 검출된 검출값인 것을 특징으로 한다.
상기 LED 백 라이트 시스템은 상기 LED 백 라이트의 최초 구동시 발생되는 광의 검출값을 기억소자에 상기 타겟값으로 기억시키는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 센서로부터의 검출값과 상기 타겟값을 비교하고 비교 결과에 따라 상기 각 LED 소자를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 백 라이트를 제어하는 단계는 상기 센서로부터의 검출값과 상기 기억소자에 기억된 상기 타겟값을 비교하고 비교 결과에 따라 상기 각 LED 소자를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 LED 백 라이트 시스템의 초기 설정 방법은 색 및 밝기가 미리 선별되어 균일화된 적색, 녹색 및 청색의 LED 소자 각각이 복수로 배열되어 구성된 LED 백 라이트와, 상기 LED 백 라이트의 색 및 밝기 각각을 검출하 는 컬러 센서와, 상기 LED 백 라이트에 접속되어 상기 LED 소자를 구동하는 LED 드라이버와, 상기 LED 드라이버를 제어하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에 접속되는 기억수단을 포함하는 LED 백 라이트 시스템의 초기 설정 방법에 있어서, 상기 LED 백 라이트의 최소의 전원 투입시 상기 LED 백 라이트를 소정의 조건으로 발광시키는 단계와, 상기 LED 백 라이트를 발광시켰을 때 상기 LED 백 라이트의 색 및 밝기 각각을 검출하는 단계와, 상기 컬러 센서의 검출치를 상기 컬러 센서의 타겟값으로써 상기 기억수단에 기억시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 컨트롤러는 상기 센서로부터의 검출값과 상기 기억수단에 기억된 상기 타겟값을 비교하고 비교 결과에 근거하여 상기 LED 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 LED 백 라이트 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, LED 백 라이트(2)는 색도 및 휘도가 미리 선별되어 균일화된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 LED 소자(1) 각각이 복수로 배열되어 구성된다. 또한, 컨트롤러(5)에는 LED 백 라이트(2)의 최초 전원 투입시 외부로부터 초기 설정 신호가 입력된다. 그 외의 구성은 상술한 도 2와 동일하므로 설명을 생략하기로 한다.
상기와 같은 구성의 LED 백 라이트 시스템의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.
우선, LED 백 라이트(2)의 최초 전원 투입시 외부로부터 컨트롤러(5)에 초기 설정 신호가 입력되어 LED 백 라이트(2)는 임의로 설정되는 소정의 조건(소정의 PWM 신호)으로 발광된다. 이때, LED 백 라이트(2)는 색도 및 휘도가 미리 선별되어 균일화된 각 LED 소자(1)로 구성되어 있으므로, 원하는 색도 및 휘도로 발광하게 된다.
다음에, 컬러 센서(3)는 LED 백 라이트(2)의 색도 및 휘도 각각을 검출하여 컬러 센서 출력으로서 컨트롤러(5)에 출력한다.
계속되어, 컨트롤러(5)는 이 때의 컬러 센서 출력을 컬러 센서(3)의 타겟값으로 자동적으로 기억소자(6)에 기억한다.
본 발명의 제 1 실시 예에 따른 LED 백 라이트 시스템 및 그 초기 설정 방법에 의하면, 색도 및 휘도가 미리 선별되어 균일화된 LED 소자(1)를 이용하여 LED 백 라이트(2)를 구성함으로써 LED 백 라이트(2)를 소정의 조건으로 발광시켰을 경우의 컬러 센서(3)로부터의 컬러 센서 출력을 컬러 센서(3)의 타겟값으로 기억소자(6)에 기억하는 것으로써, 카메라를 이용하여 컬러 센서(3)의 타겟값을 설정하는 공정을 생략할 수 있다.
이에 따라, LED 백 라이트 시스템의 초기 설정 공정을, 예를 들면 LED 백 라이트(2)의 표시 체크 공정에 편입시키는 것으로 공정을 간소화하여 코스트 다운을 실현할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 LED 백 라이트(2)의 최초 전원 투입시 컨트롤러(5) 에 초기 설정 신호를 입력하는 것에 한정되는 것이 아니라, 컨트롤러(5)는 컨트롤러(5)에 설치된 설정 핀(도시하지 않음)이 온(On)(하이) 상태의 전원이 투입되었을 경우에 LED 드라이버에 초기 설정 신호를 출력할 수 있다. 이 경우에도 상술한 본 발명의 제 1 실시 예와 동일한 효과를 볼 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 백 라이트 시스템 및 그 초기 설정 방법은 LED 소자의 색도 및 휘도를 선별하는 것으로써 LED 소자간의 격차를 줄임으로써 카메라를 이용하여 컬러 센서의 타겟값을 설정하는 공정을 생략할 수 있으므로 공정을 간소화하여 코스트 다운을 실현할 수 있다.

Claims (9)

  1. 색 및 밝기가 미리 선별되어 균일화된 적색, 녹색 및 청색의 LED 소자 각각이 복수로 배열되어 구성된 LED 백 라이트와,
    상기 LED 백 라이트의 색 및 밝기 각각을 검출하는 컬러 센서와,
    상기 LED 백 라이트에 접속되어 상기 LED 소자를 구동하는 LED 드라이버와,
    상기 LED 드라이버를 제어하는 컨트롤러와,
    상기 컨트롤러에 접속되는 기억수단을 포함하며,
    상기 컨트롤러는 상기 LED 백 라이트의 최초의 전원 투입시 상기 LED 백 라이트를 소정의 조건으로 발광시켜 상기 LED 백 라이트를 발광시킬 경우 상기 컬러 센서의 검출값을 상기 컬러 센서의 타겟값으로서 상기 기억수단에 기억시키는 것을 특징으로 하는 LED 백 라이트 시스템.
  2. 복수의 LED 소자가 배열된 LED 백 라이트와,
    상기 LED 백 라이트로부터의 광을 검출하는 센서와,
    상기 센서로부터의 검출값과 설정된 타겟값을 비교하고 비교 결과에 따라 상기 LED 백 라이트를 구동시키는 컨트롤러를 포함하며,
    상기 타겟값은 상기 컨트롤러에 의해 외부로부터의 초기 설정 신호에 따라 구동되는 상기 LED 백 라이트의 최초 구동시 상기 센서에 의해 검출된 검출값인 것을 특징으로 하는 LED 백 라이트 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러로부터의 구동신호에 따라 상기 각 LED 소자를 발광시키는 복수의 LED 드라이버와,
    상기 LED 백 라이트의 최초 구동시 상기 센서에 의해 검출된 검출값을 기억하는 기억소자를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 백 라이트 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 센서로부터의 검출값과 상기 기억소자에 기억된 상기 타겟값을 비교하는 비교연산부를 포함하여 구성되며, 상기 비교연산부의 비교 결과에 근거하여 상기 LED 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 백 라이트 시스템.
  5. 복수의 LED 소자가 배열된 LED 백 라이트를 포함하는 LED 백 라이트 시스템에 있어서,
    상기 LED 백 라이트의 각 LED 소자를 발광시키는 단계와,
    센서를 이용하여 상기 LED 백 라이트로부터의 광을 검출하는 단계와,
    상기 센서로부터의 검출값과 설정된 타겟값을 비교하고 비교 결과에 따라 상기 LED 백 라이트를 제어하는 단계를 포함하여 이루어지며,
    상기 타겟값은 외부로부터의 초기 설정 신호에 따라 구동되는 상기 LED 백 라이트의 최초 구동시 상기 센서에 의해 검출된 검출값인 것을 특징으로 하는 LED 백 라이트 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 LED 백 라이트의 최초 구동시 발생되는 광의 검출값을 기억소자에 상기 타겟값으로 기억시키는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 백 라이트 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 LED 백 라이트를 제어하는 단계는 상기 센서로부터의 검출값과 상기 기억소자에 기억된 상기 타겟값을 비교하고 비교 결과에 따라 상기 각 LED 소자를 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 백 라이트 시스템.
  8. 색 및 밝기가 미리 선별되어 균일화된 적색, 녹색 및 청색의 LED 소자 각각이 복수로 배열되어 구성된 LED 백 라이트와,
    상기 LED 백 라이트의 색 및 밝기 각각을 검출하는 컬러 센서와,
    상기 LED 백 라이트에 접속되어 상기 LED 소자를 구동하는 LED 드라이버와,
    상기 LED 드라이버를 제어하는 컨트롤러와,
    상기 컨트롤러에 접속되는 기억수단을 포함하는 LED 백 라이트 시스템의 초기 설정 방법에 있어서,
    상기 LED 백 라이트의 최소의 전원 투입시 상기 LED 백 라이트를 소정의 조건으로 발광시키는 단계와,
    상기 LED 백 라이트를 발광시켰을 때 상기 LED 백 라이트의 색 및 밝기 각각을 검출하는 단계와,
    상기 컬러 센서의 검출치를 상기 컬러 센서의 타겟값으로써 상기 기억수단에 기억시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 백 라이트 시스템의 초기 설정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 센서로부터의 검출값과 상기 기억수단에 기억된 상기 타겟값을 비교하고 비교 결과에 근거하여 상기 LED 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 백 라이트의 초기 설정 방법.
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