KR20090060573A - 백라이트 유닛 및 그 구동 방법 - Google Patents

백라이트 유닛 및 그 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090060573A
KR20090060573A KR1020070127444A KR20070127444A KR20090060573A KR 20090060573 A KR20090060573 A KR 20090060573A KR 1020070127444 A KR1020070127444 A KR 1020070127444A KR 20070127444 A KR20070127444 A KR 20070127444A KR 20090060573 A KR20090060573 A KR 20090060573A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
color sensor
light emitting
color
sensor signal
emitting diodes
Prior art date
Application number
KR1020070127444A
Other languages
English (en)
Inventor
이태욱
강문식
이용곤
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020070127444A priority Critical patent/KR20090060573A/ko
Publication of KR20090060573A publication Critical patent/KR20090060573A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/3413—Details of control of colour illumination sources
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0242—Compensation of deficiencies in the appearance of colours

Abstract

본 발명은 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 구간의 일부 구간동안만 컬러센서가 구동되어 컬러센서로부터 검출된 컬러센서 신호가 듀티 비를 갖지 않게 되므로, 종래와 같이 듀티 비를 갖는 컬러센서 신호를 직류전압으로 변환할 필요가 없다. 이에 따라, 컬러센서 신호를 직류로 변환하기 위한 증폭기와 캐패시터가 필요 없어 비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 온도에 따라 가변된 컬러센서 신호의 진폭을 조정하여 이를 반영하여 컬러제어를 수행함으로써, 정확한 컬러제어를 통해 화질을 향상시킬 수 있다.
백라이트 유닛, 발광다이오드, 컬러센서, 컬러제어, 온도, 진폭

Description

백라이트 유닛 및 그 구동 방법{Backlight unit and driving method thereof}
본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 화질을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회의 발달로 인해, 정보를 표시할 수 있는 표시 장치가 활발히 개발되고 있다. 표시 장치는 액정표시장치(liquid crystal display device), 유기전계발광 표시장치(organic electro-luminescence display device), 플라즈마 표시장치(plasma display panel) 및 전계 방출 표시장치(field emission display device)를 포함한다.
이 중에서, 액정표시장치는 경박 단소, 저 소비 전력 및 풀 컬러 동영상 구현과 같은 장점이 있어, 모바일 폰, 네비게이션, 모니터, 텔레비전에 널리 적용되고 있다.
이러한 액정 표시 장치는 자체적으로 빛을 발하지 못하는 수광형 표시 장치이기 때문에, 화상을 표시하는 액정패널의 배면에 설치되어 화면 전체의 밝기를 균일하게 유지하는 백라이트 유닛을 사용하고 있다.
백라이트 유닛의 광원으로는 냉음극관 형광램프(CCFL: cold cathode fluorescent lamp), 외부전극 형광램프(external electrode fluorescent lamp)나 다수의 발광다이오드(LED, 이하 'LED'라 함)를 배열한 LED 어레이가 있다.
냉음극관 형광램프나 외부전극 형광램프는 소비전력이 높고, 대형화에 대응하기가 어려운 문제가 있다. 이와 달리 LED 어레이는 소비전력이 낮고, 대형화에 대응하기가 용이하며, 반영구적인 수명을 갖는 장점이 있어, 최근에 널리 개발되고 있다.
백라이트 유닛은 LED 제어부, LED 드라이버 및 LED 어레이를 포함한다.
LED 어레이는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED가 배열된 구조를 갖는다.
또한, LED가 온도에 취약하므로, 이를 보상하기 위해 온도센서와 컬러센서를 더 포함할 수 있다.
LED 제어부는 온도센서로부터 검출된 온도센선 신호를 바탕으로 컬러센서에서 검출된 컬러센서 신호를 변조하여 이를 반영한 PWM 신호를 공급한다.
LED 드라이버는 LED 제어부로부터 공급된 PWM 신호에 상응하는 구동 전압을 생성하여 LED 어레이로 공급한다. 이에 따라, LED 어레이의 각 LED로부터 빛을 발광한다.
앞서 설명한 바와 같이, LED 어레이의 각 LED는 온도에 취약하다. 온도가 증가할수록 LED의 광 파장이 변이되게 되고(도 2a), LED에 걸리는 포워딩 전압(Vf)이 감소하게 되며(도 2b), 광출력이 감소되게 된다(도 2c). 이에 따라, 백라이트 유닛은 온도 보상을 위해 온도센서가 구비된다.
컬러센서로부터 검출된 컬러센서 신호는 LED 어레이의 각 LED의 컬러 광을 반영한다. LED 어레이의 각 LED가 온 듀티 비를 갖는 구동 전압에 의해 발광되므로, 컬러센서로부터 검출된 컬러센서 신호 또한 온 듀티 비를 갖게 된다.
LED 제어부는 도 1에 도시된 바와 같이, 증폭기(110)와 캐패시터(120)가 구비된다. 컬러센서로부터 검출된 온 듀티 비를 갖는 컬러센서 신호는 증폭기(110)에 의해 증폭된 후, 캐패시터(120)에 의해 직류 전압으로 변환된다.
하지만, 컬러센서 신호의 온 듀티비가 작을 경우, 증폭기(110)와 캐패시터(120)에 의해 변환된 직류 전압에 오차가 발생될 수 있고, 캐패시터(120)의 특성으로 인해 직류 전압으로 변환이 느려지게 되는 문제가 있다.
한편, 주변 온도가 변화는 경우, 컬러센서로부터 검출된 컬러센서 신호의 진폭이 변하게 된다. 즉 주변 온도 변화에 따라, LED 어레이의 LED들로부터 검출된 컬러센서 신호의 진폭이 높아지거나 낮아질 수 있다.
하지만, 종래의 백라이트 유닛은 이러한 컬러센서 신호의 진폭 변화를 반영하지 않게 되므로 컬러 제어가 정확하게 이루어지지 않게 되어 백라이트 유닛으로 인한 화질 저하가 발생되는 문제가 있다.
본 발명은 온도에 따른 컬러센서 신호의 진폭 변화를 반영하여 컬러제어를 함으로써, 정확한 컬러제어를 통해 화질을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 그 구동 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 백라이트 유닛의 구동 방법은, 발광다이오드 어레이에 포함된 다수의 발광다이오드들을 블록 단위로 분할 구동으로 발광하는 단계; 상기 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 구간으로부터 컬러센서 신호를 검출하는 단계; 상기 검출된 컬러센서 신호의 진폭을 조정하는 단계; 및 상기 조정된 진폭을 반영한 컬러제어를 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 백라이트 유닛의 구동 방법은, 발광다이오드 어레이에 포함된 다수의 발광다이오드들을 동시에 소정 구간동안 발광하는 단계; 상기 다수의 발광다이오드들을 블록 단위로 분할 구동하고 스캐닝 단위로 스캐닝 구동하는 단계; 상기 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 상기 소정 구간으로부터 컬러센서 신호를 검출하는 단계; 상기 검출된 컬러센서 신호의 진폭을 조정하는 단계; 및 상기 조정된 진폭을 반영한 컬러제어를 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 백라이트 유닛은, 발광다이오드 어레이에 포함된 다수의 발광다이오드들을 블록 단위로 분할 구동으로 발광하기 위한 수단; 상기 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 구간으로부터 컬러센서 신호를 검출하는 컬러센서; 상기 검출된 컬러센서 신호의 진폭을 조정하기 위한 컬러 변조부; 및 상기 조정된 진폭을 반영한 컬러제어를 수행하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명의 제4 실시예에 따르면, 백라이트 유닛은, 발광다이오드 어레이에 포함된 다수의 발광다이오드들을 동시에 소정 구간동안 발광하기 위한 수단; 상기 다수의 발광다이오드들을 블록 단위로 분할 구동하고 스캐닝 단위로 스캐닝 구동하 기 위한 수단; 상기 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 상기 소정 구간으로부터 컬러센서 신호를 검출하는 컬러센서; 상기 검출된 컬러센서 신호의 진폭을 조정하기 위한 컬러 변조부; 및 상기 조정된 진폭을 반영한 컬러제어를 수행하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명은 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 구간의 일부 구간동안만 컬러센서가 구동되어 컬러센서로부터 검출된 컬러센서 신호가 듀티 비를 갖지 않게 되므로, 종래와 같이 듀티 비를 갖는 컬러센서 신호를 직류전압으로 변환할 필요가 없다. 이에 따라, 컬러센서 신호를 직류로 변환하기 위한 증폭기와 캐패시터가 필요 없어 비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 온도에 따라 가변된 컬러센서 신호의 진폭을 조정하여 이를 반영하여 컬러제어를 수행함으로써, 정확한 컬러제어를 통해 화질을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
본 실시예는 LED가 불록으로 할당되어 분할 구동을 기반으로 한다. 또한, 본 실시예는 분할 구동과 함께 영상의 스캐닝 위치에 대응되어 LED들을 스캐닝 구동을 기반으로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 백라이트 유닛(10)은 LED 어레이(20), LED 드라이버(30) 및 LED 제어부(40)를 포함한다.
LED 어레이(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 블록들(블록 1 내지 블록 6)로 할당될 수 있다. 편의상 본 실시예에서는 6개의 블록을 할당하였지만, 실제 적용에 있어서는 이보다 많은 블록들이 할당될 수 있다. 상기 LED 어레이(20)는 백라이트 유닛(10)이 채용된 액정표시장치의 액정패널과 동일하거나 유사한 사이즈를 가질 수 있다.
LED 어레이(20)는 각 블록(블록 1 내지 블록 6)마다 다수의 LED들이 배치될 수 있다, 각 LED는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED일 수 있다. 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED에 의해 LED 화소가 정의될 수 있다. LED 화소는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED에 의해 백색을 구현할 수 있는 최소 단위를 의미한다. 액정패널에 정의된 데이터 화소는 적색, 녹색 및 청색 컬러필터들에 의해 풀 컬러를 구현할 수 있는 최소 단위를 의미한다. 따라서, 본 실시에서 정의된 LED 화소는 액정패널의 데이터 화소와는 그 정의의 의미가 상이하다. 또한, 본 실시예에서 정의된 LED 화소는 액정패널의 데이터 화소와는 사이즈나 개수가 상이하다. 각 LED는 광이 확산으로 발광되므로, LED 화소가 액정패널의 데이터 화소보다는 더 큰 사이즈를 가질 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 예컨대, 제1 블록(블록 1)에 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED가 일 방향을 따라 배치될 수 있다. 즉, 일 방향을 따라 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED가 배치되고, 이러한 배치 구조가 일 방향과 평행한 다른 방향을 따라 반복적으로 이어질 수 있다. 따라서, 일 방향을 따라 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED를 포함하는 다수의 LED 화소들이 정의될 수 있다. 따라서, 제1 블록 (블록 1)에는 서로 평행한 방향들을 따라 다수의 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED들이 일정 간격으로 배치될 수 있다.
상기 제1 블록(블록 1)에서, 적색 LED들은 공통으로 전기적으로 연결되고, 녹색 LED들은 공통으로 전기적으로 연결되며, 청색 LED들은 공통으로 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 적색 LED들은 적색 구동전압에 의해 동시에 동일한 휘도를 갖는 적색 광이 발광되고, 녹색 LED들은 녹색 구동전압에 의해 동시에 동일한 휘도를 갖는 녹색 광이 발광되며, 청색 LED들은 청색 구동전압에 의해 동시에 동일한 휘도를 갖는 청색 광이 발광될 수 있다.
상기 제2 내지 제6 블록들(블록 2 내지 블록 6) 각각은 앞서 설명한 제1 블록(블록 1)과 동일하거나 유사한 LED 배치 구조를 가질 수 있다.
하지만, 각 블록들(블록 1 내지 블록 6)에 인가되는 적색, 녹색 및 청색 구동전압들은 상이할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제6 블록들(블록 1 내지 블록 6)에 인가되는 적색 구동전압들(Vr1 내지 Vr6)은 상이하고, 제1 내지 제6 블록들(블록 1 내지 블록 6)에 인가되는 녹색 구동전압들(Vg1 내지 Vg 6)은 상이하며, 제1 내지 제6 블록들(블록 1 내지 블록 6)에 인가되는 청색 구동전압들(Vb1 내지 Vb6)은 상이할 수 있다.
이와 같이 본 실시예는 각 블록들(블록 1 내지 블록 6)에 서로 상이한 구동전압들(Vr1 내지 Vr6, Vg1 내지 Vg6 및 Vb1 내지 Vb6)이 인가되므로, 각 구동전압들(Vr1 내지 Vr6, Vg1 내지 Vg6 및 Vb1 내지 Vb6)에 의해 발광된 각 블록들(블록 1 내지 블록 6)의 적색, 녹색 및 청색 LED들을 블록별로 개별적으로 제어할 수 있으 므로, 화이트 밸런스를 유지하여 화질을 향상시킬 수 있다.
본 실시예는 휘도뿐만 아니라 색온도와 주변 온도까지 고려하여 각 블록들(블록1 내지 블록 6)을 개별적으로 제어할 수 수 있다. 통상적으로, 각 LED들은 주변 온도에 따라 색온도나 휘도가 상이해진다.
이에 따라, 본 실시예는 이와 같이 LED들에 영향을 미치는 색온도와 주변 온도까지를 고려하여 각 블록(블록1 내지 블록 6)별로 개별적으로 제어함으로써, 화이트 밸런스를 유지하면서 화질을 향상시킬 수 있다.
주변 온도를 고려하기 위해 주변 온도를 검출할 수 있는 적어도 하나 이상의 온도 센서가 LED 어레이의 상부측, 중앙 일측 및 하부측에 배치될 수 있다. 또한, 색 온도를 검출할 수 있는 컬러센서가 LED 어레이의 하부측에 배치될 수 있다. 상기 컬러센서는 적색 LED의 적색 색온도, 녹색 LED의 녹색 색온도 및 청색 LED의 청색 색온도를 개별적으로 검출해야 하므로, 3개의 컬러센서들이 일체로 하나로 이루어질 수 있다. 따라서, 적어도 하나 이상의 온도 센서로부터 검출된 온도와 컬러센서에서 검출된 색온도를 고려하여 각 블록(블록 1 내지 블록 6)의 적색, 녹색 및 청색 LED들을 구동할 수 있다.
LED 드라이버(30)는 LED 어레이(20)를 구동하기 위한 구동전압을 생성한다. 앞서 설명한 바와 같이, LED 어레이(20)에 6개의 블록(블록 1 내지 블록 6)이 할당되었고 각 블록(블록 1 내지 블록 6)에는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED가 배치되므로, 16개의 구동전압들(Vr1 내지 Vr6, Vg1 내지 Vg6 및 Vb1 내지 Vb6)이 생성될 수 있다. 각 구동전압들(Vr1 내지 Vr6, Vg1 내지 Vg6 및 Vb1 내지 Vb6)은 LED 제어부(40)로부터 공급된 16개의 PWM 신호에 의해 생성될 수 있다. 각 PWM 신호는 온 듀티 비를 갖는 펄스로 이루어질 수 있다. 따라서, 각 블록(블록 1 내지 블록 6)별 그리고 각 LED별로 서로 상이한 온 듀티 비를 갖는 펄스의 PWM 신호들이 LED 제어부(40)로부터 LED 드라이버로 공급되고, LED 드라이버는 서로 상이한 온 듀티 비를 갖는 펄스의 PWM 신호를 이용하여 16개의 서로 상이한 구동 전압을 생성할 수 있다. 온 듀티비가 커질수록, LED 드라이버(30)에서 생성된 구동전압은 더 큰 폭을 가질 수 있다.
도 6은 도 1의 LED 제어부를 도시한 제1 실시예의 블록도이다.
도 6을 참조하면, LED 제어부(40)는 휘도 변조부(41), 컬러 변조부(60), 온도 변조부(43), 믹싱부(45), PWM 생성부(47), 컬러센서 제어부(70) 및 분할 구동 제어부(80)를 포함한다.
휘도 변조부(41)는 비디오 데이터를 이용하여 LED 어레이(20)의 각 블록에 최적인 휘도를 생성한다.
휘도 변조부(41)는 한 프레임의 비디오 데이터를 LED 어레이에 할당된 각 블록(블록 1 내지 블록 6)에 대응되도록 다수의 데이터 영역으로 분할한다. 한 프레임의 비디오 데이터는 액정패널을 한 프레임 동안 표시할 수 있는 영상을 의미한다. LED 어레이(20)에 6개의 블록들(블록 1 내지 블록 6)이 할당되었으므로, 비디오 데이터도 6개의 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 각 데이터 영역에는 다수의 적색, 녹색 및 청색 데이터들이 포함될 수 있다.
휘도 변조부(41)는 각 데이터 영역의 평균 휘도를 산출한다. 각 데이터 영역 에 포함된 모든 적색, 녹색 및 청색 데이터들의 평균 휘도가 산출될 수 있다. 예컨대, 하나의 데이터 영역에 20개의 적색 데이터, 20개의 녹색 데이터 및 20개의 청색 데이터가 포함되는 경우, 60개의 적색, 녹색 및 청색 데이터들의 평균 휘도가 산출될 수 있다.
휘도 변조부(41)는 각 데이터 영역에서 산출된 평균 휘도를 바탕으로 LED 어레이의 각 블록(블록 1 내지 블록 6)의 휘도를 결정하고, 상기 결정된 휘도에 대응된 휘도 변조 신호를 생성한다.
컬러 변조부(60)는 LED 어레이(20)의 하측부에 배치된 컬러센서로부터 검출된 컬러센서 신호를 바탕으로 LED 어레이(20)의 각 블록에 구비된 적색, 녹색 및 청색 LED의 색온도를 조절한다. 예컨대, 상기 컬러센서에 의해 검출된 컬러센서 신호로부터 녹색의 색온도가 낮아지면 최적의 녹색 색온도를 갖도록 보정될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 온도에 따라 각 발광다이오드의 특성이 변하기 때문에, 각 발광다이오드로부터 검출된 컬러센서 신호의 진폭은 변하게 된다.
본 실시예는 이러한 컬러센서 신호의 진폭 변화를 반영하여 컬러 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
이를 위해, 컬러 변조부(60)는 도 7에 도시된 바와 같이, 진폭 검출부(62), 비교부(64) 및 진폭 조정부(66)를 포함한다.
진폭 검출부(62)는 컬러센서로부터 검출된 컬러센서 신호의 진폭을 검출한다. 진폭 검출부(62)는 컬러센서 신호의 하이 레벨의 크기를 산출한다. 이에 따라, 하이 레벨의 크기가 컬러센서 신호의 진폭으로 검출될 수 있다.
비교부(64)는 진폭 검출부(62)로부터 공급된 컬러센서 신호의 진폭과 기준 진폭을 비교하여 그 차이 여부에 대한 비교 신호를 생성한다. 기준 진폭은 각 발광다이오드에 대해 설정될 수 있다.
예를 들어, 컬러센서 신호의 진폭과 기준 진폭이 동일하면, '0'의 비교 신호가 생성될 수 있다. 컬러센서 신호의 진폭과 기준 진폭이 상이하면, '1'의 비교 신호가 생성될 수 있다.
진폭 조정부(66)는 상기 비교부(64)에서 공급된 비교 신호에 따라 진폭을 조정한 컬러 변조 신호를 생성한다. 예를 들어, 비교 신호가 '0'이거나 '1'인 경우에 관계없이 기준 진폭으로 조정한 컬러 변조 신호가 생성될 수 있다.
컬러 변조부(60)는 이와 같이 조정된 컬러 변조 신호를 믹싱부(45)로 공급한다. 컬러 변조부(60)는 컬러 변조 신호에 상응하는 게인 값이 반영될 수 있다.
따라서, 본 실시예는 온도에 따라 가변된 컬러센서 신호의 진폭을 조정한 후 컬러 제어를 수행함으로써, 정확한 컬러제어를 통해 화질을 향상시킬 수 있다.
한편, 컬러센서 제어부(70)는 컬러센서의 구동을 제어한다. 본 실시예가 분할 구동으로 구동되는 것을 이미 앞서 설명한바 있다.
분할 구동시에는 각 블록 내의 각 발광다이오드가 동시에 발광될 수 있다. 이러한 경우, 컬러센서 제어부(70)는 도 8에 도시된 바와 같이, 각 블록 내의 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 시점으로부터 소정 구간 동안 컬러센서가 동작되도록 제어한다. 이에 따라, 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 시점에 컬러센서가 구동되어, 각 블록 내의 각 발광다이오드로부터 컬러센서 신호가 검출될 수 있다. 소정 구간 이후에는 컬러센서 제어부에 의해 컬러센서가 동작되지 않게 된다. 소정 구간은 각 발광다이오드의 온 펄스폭의 1% 내지 50% 범위에서 설정될 수 있다. 컬러센서 제어부(70)는 각 블록 내의 각 발광다이오드가 발광되는 동안에 적어도 한 번 이상 컬러센서가 구동되도록 제어할 수 있다. 다시 말해, 컬러센서는 컬러센서 제어부(70)에 의해 각 블록 내의 각 발광다이오드가 발광되는 동안에 각 블록 내의 각 발광다이오드로부터 간헐적으로 여러 번 컬러센서 신호가 검출될 수 있다.
온도 변조부(43)는 주변 온도에 따른 온도 변조 신호를 생성한다. 즉, 온도 센서로부터 검출된 주변 온도에 따라 0 내지 1의 범위를 갖는 게인을 조정한 온도 변조 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 주변 온도가 낮아질수록 게인은 높아질 수 있다. 온도 변조 신호의 게인은 휘도 변조에 반영되게 되므로, 게인이 높아질수록 LED 어레이에 공급되는 구동 전압의 폭이 증가될 수 있다.
믹싱부(45)는 휘도 변조부(41)에서 공급된 각 휘도 변조 신호에 온도 변조부에서 공급된 온도 변조 신호 및 컬러 변조부(60)에서 공급된 컬러 변조 신호를 반영하여 출력한다. 각 휘도 변조 신호는 휘도 변조부(41)에서 LED 어레이의 각 블록과 각 블록에 포함된 적색, 녹색 및 청색 LED들을 개별적으로 구동하기 위한 신호이다.
PWM 생성부(47)는 믹싱부(45)로부터 출력된 각 신호에 따른 PWM 신호를 생성하여 LED 드라이버로 공급한다.
분할구동 제어부(80)는 PWM 신호 생성부(47)에서 생성된 각 PWM 신호를 각 블록 및 각 LED별로 개별적으로 분할 구동되도록 제어한다. 도 4에 도시된 바와 같 이, 각 블록(블록 1 내지 블록 6)을 개별적으로 구동하기 위해 PWM 신호 생성부(47)를 제어한다.
LED 드라이버(30)에서 구동 전압들(Vr1 내지 Vr6, Vg1 내지 Vg6 및 Vb1 내지 Vb6)이 개별적으로 각 블록(블록 1 내지 블록 6) 및 각 LED별로 공급되는 경우, 분할 구동 제어부(80)는 생략될 수 있다.
LED 드라이버(30)는 각 PWM 신호에 따른 구동 전압을 생성하여 상기 LED 어레이(20)의 각 블록과 각 블록에 포함된 적색, 녹색 및 청색 LED들로 공급된다. 이에 따라, LED 어레이(20)의 각 블록과 각 블록에 포함된 적색, 녹색 및 청색 LED들이 개별적으로 서로 상이한 휘도를 갖고 발광될 수 있다.
도 9는 도 1의 LED 제어부를 도시한 제2 실시예의 블록도이다.
제2 실시예는 스캐닝 구동 제어부(90)를 제외하고는 제1 실시예와 동일하다. 따라서, 제2 실시예에서 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 번호를 부여한다. 또한, 중복적인 설명을 피하기 위해 스캐닝 구동 제어부(90)를 중심으로 설명한다.
스캐닝 구동 제어부(90)는 PWM 신호 생성부(47)에서 생성된 각 PWM 신호를 각 스캐닝 영역별로 스캐닝 구동되도록 제어한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 스캐닝 영역에는 제1 내지 제3 블록들이 포함될 수 있고, 제2 스캐닝 영역에는 제4 내지 제6 블록들이 포함될 수 있다.
본 실시예에서, LED 제어부(40)는 LED 어레이(20)의 각 스캐닝 영역의 각 발광다이오드들이 동일한 시점으로부터 소정 구간동안 발광되도록 제어할 수 있다.
컬러센서 제어부(70)는 도 10에 도시된 바와 같이, LED 어레이(20)의 각 스캐닝 영역의 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 시점에 동기되어 컬러센서가 구동되도록 제어한다. 이때, 컬러센서의 구동 시간은 LED어레이(20)의 각 스캐닝 영역의 각 발광다이오드가 발광되는 구간과 동일하거나 작을 수 있다. 컬러센서가 동작됨에 따라, 컬러센서로부터 컬러센서 신호가 검출될 수 있다.
검출된 컬러센서 신호는 컬러변조부(60)에 의해 온도에 따른 가변된 진폭이 조정되고 조정된 진폭이 반영되어 컬러제어가 수행될 수 있다.
본 실시예는 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 구간의 일부 구간동안만 컬러센서가 구동되어 컬러센서로부터 검출된 컬러센서 신호가 듀티 비를 갖지 않게 되므로, 종래와 같이 듀티 비를 갖는 컬러센서 신호를 직류전압으로 변환할 필요가 없다. 이에 따라, 컬러센서 신호를 직류로 변환하기 위한 증폭기와 캐패시터가 필요 없어 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 실시예는 온도에 따라 가변된 컬러센서 신호의 진폭을 조정하여 이를 반영하여 컬러제어를 수행함으로써, 정확한 컬러제어를 통해 화질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 LED 제어부를 도시한 도면.
도 2a는 발광다이오드의 온도에 따른 파장 특성을 도시한 도면.
도 2b는 발광다이오드의 온도에 따른 포워딩 전압 특성을 도시한 도면.
도 2c는 발광다이오드의 온도에 따른 광출력 특성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 도시한 블록도.
도 4는 도 3의 LED 어레이에 할당된 블록들을 도시한 도면.
도 5는 도 4의 각 블록에 배치된 발광다이오드들을 도시한 도면.
도 6은 도 1의 LED 제어부를 도시한 제1 실시예의 블록도.
도 7은 도 6의 컬러 변조부를 도시한 블록도.
도 8은 제1 실시예에서 컬러센서 신호의 검출 모습을 도시한 도면.
도 9는 도 1의 LED 제어부를 도시한 제2 실시예의 블록도.
도 10은 제2 실시예에서 컬러센서 신호의 검출 모습을 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 백라이트 유닛 20: LED 어레이
30: LED 드라이버 40: LED 제어부
41: 휘도 변조부 43: 온도 변조부
45: 믹싱부 47: PWM 신호 생성부
60: 컬러 변조부 62: 진폭 검출부
64: 비교부 66: 진폭 조정부
70: 컬러센서 제어부 80: 분할 구동 제어부
90: 스캐닝 구동 제어부

Claims (10)

  1. 발광다이오드 어레이에 포함된 다수의 발광다이오드들을 블록 단위로 분할 구동으로 발광하는 단계;
    상기 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 구간으로부터 컬러센서 신호를 검출하는 단계;
    상기 검출된 컬러센서 신호의 진폭을 조정하는 단계; 및
    상기 조정된 진폭을 반영한 컬러제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컬러센서 신호는 상기 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 시점으로부터 소정 구간동안 검출되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 소정 구간은 상기 각 발광다이오드가 발광되는 온 듀티비의 1% 내지 50%의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 컬러센서 신호는 상기 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 구간 내에서 적어도 한번 이상 검출되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  5. 발광다이오드 어레이에 포함된 다수의 발광다이오드들을 동시에 소정 구간동안 발광하는 단계;
    상기 다수의 발광다이오드들을 블록 단위로 분할 구동하고 스캐닝 단위로 스캐닝 구동하는 단계;
    상기 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 상기 소정 구간으로부터 컬러센서 신호를 검출하는 단계;
    상기 검출된 컬러센서 신호의 진폭을 조정하는 단계; 및
    상기 조정된 진폭을 반영한 컬러제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 컬러센서 신호는 상기 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 시점으로부터 상기 소정 구간동안 검출되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 소정 구간은 상기 각 발광다이오드가 발광되는 온 듀티비의 1% 내지 50%의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 컬러센서 신호는 상기 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 구간 내에서 적어도 한번 이상 검출되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 구동 방법.
  9. 발광다이오드 어레이에 포함된 다수의 발광다이오드들을 블록 단위로 분할 구동으로 발광하기 위한 수단;
    상기 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 구간으로부터 컬러센서 신호를 검출하는 컬러센서;
    상기 검출된 컬러센서 신호의 진폭을 조정하기 위한 컬러 변조부; 및
    상기 조정된 진폭을 반영한 컬러제어를 수행하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 발광다이오드 어레이에 포함된 다수의 발광다이오드들을 동시에 소정 구간동안 발광하기 위한 수단;
    상기 다수의 발광다이오드들을 블록 단위로 분할 구동하고 스캐닝 단위로 스캐닝 구동하기 위한 수단;
    상기 각 발광다이오드가 동시에 발광되는 상기 소정 구간으로부터 컬러센서 신호를 검출하는 컬러센서;
    상기 검출된 컬러센서 신호의 진폭을 조정하기 위한 컬러 변조부; 및
    상기 조정된 진폭을 반영한 컬러제어를 수행하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
KR1020070127444A 2007-12-10 2007-12-10 백라이트 유닛 및 그 구동 방법 KR20090060573A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070127444A KR20090060573A (ko) 2007-12-10 2007-12-10 백라이트 유닛 및 그 구동 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070127444A KR20090060573A (ko) 2007-12-10 2007-12-10 백라이트 유닛 및 그 구동 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090060573A true KR20090060573A (ko) 2009-06-15

Family

ID=40990298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070127444A KR20090060573A (ko) 2007-12-10 2007-12-10 백라이트 유닛 및 그 구동 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090060573A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8035603B2 (en) Illumination system and liquid crystal display
KR101193908B1 (ko) 발광 다이오드 기반 광 시스템과 그 제어 시스템 및 제어방법
KR100734465B1 (ko) 조명 휘도 및 색 제어 시스템 및 제어 방법
US7903082B2 (en) Control device and control method, and planar light source and control method of planar light source
JP4757585B2 (ja) 光源ユニット及び照明装置
US20090167674A1 (en) Light source system and display
KR100758987B1 (ko) Ｌｅｄ 발광 장치 및 그 제어 방법
KR101365345B1 (ko) 발광 다이오드 소자의 구동 장치, 광원 장치, 표시 장치
KR101521098B1 (ko) 광원 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 광원 장치
US8169155B2 (en) Method of driving light source, light source driving apparatus for performing the method, and display apparatus having the light source apparatus
US20070242459A1 (en) Backlight system, liquid crystal display including the same, and method of adjusting backlight
WO2006112459A1 (ja) 照明装置及びこれを用いた表示装置
US7609240B2 (en) Light generating device, display apparatus having the same and method of driving the same
KR101474006B1 (ko) 광원 장치, 광원 구동 장치, 발광량 제어 장치 및 액정표시 장치
KR101467004B1 (ko) 화상 표시 장치
US7285923B2 (en) Display apparatus and driving pulse control method thereof
US8067894B2 (en) Light source system
JP2008034841A (ja) 使用寿命を通じて色均一性を再較正するｌｃｄのためのｌｅｄバックライト
US20110012937A1 (en) Liquid crystal display apparatus
US9135869B2 (en) Display signal generator, display device, and method of image display
JP5152375B2 (ja) バックライトシステム及び液晶表示装置並びにバックライトの調整方法
KR20090060573A (ko) 백라이트 유닛 및 그 구동 방법
US10545374B2 (en) Light source control apparatus, light source control method and display device
KR101502367B1 (ko) 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의구동방법
KR20090041029A (ko) 백라이트 유닛 및 그 구동 방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination