KR20090071913A - 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의구동방법 - Google Patents

백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의구동방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090071913A
KR20090071913A KR1020070139851A KR20070139851A KR20090071913A KR 20090071913 A KR20090071913 A KR 20090071913A KR 1020070139851 A KR1020070139851 A KR 1020070139851A KR 20070139851 A KR20070139851 A KR 20070139851A KR 20090071913 A KR20090071913 A KR 20090071913A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driving
signal
dimming control
value
led module
Prior art date
Application number
KR1020070139851A
Other languages
English (en)
Inventor
김부진
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 KR1020070139851A priority Critical patent/KR20090071913A/ko
Publication of KR20090071913A publication Critical patent/KR20090071913A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • G02F1/13454Drivers integrated on the active matrix substrate
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control 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
    • G09G3/34Control 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
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • G09G3/342Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control 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
    • G09G3/34Control 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
    • G09G3/36Control 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
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

본 발명은 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 특성에 따라 백 라이트의 발광 효율을 향상시킴과 아울러 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있도록 한 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 백 라이트 유닛은 적어도 하나의 LED 모듈과 적어도 하나의 형광램프가 조합된 백 라이트; 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 계조값 또는 휘도값에 따라 상기 각 LED 모듈의 구동 타이밍을 제어하는 제 1 디밍 제어신호를 생성함과 아울러, 상기 계조값 또는 휘도값에 따라 상기 각 형광램프의 구동 타이밍을 제어하는 제 2 디밍 제어신호를 생성하는 디밍 제어부; 및 상기 제 1 디밍 제어신호에 따라 제 1 구동신호를 생성하여 상기 각 LED 모듈을 구동함과 아울러, 상기 제 2 디밍 제어신호에 따라 제 2 구동신호를 생성하여 상기 각 형광램프를 구동하는 백 라이트 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
Figure P1020070139851
발광 효율, LED 모듈, 형광램프, 제 1 및 제 2 디밍 제어신호

Description

백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의 구동방법{BACK LIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 백 라이트 유닛에 관한 것으로 특히, 외부로부터 입력되는 영상 데이터에 따라 백 라이트의 발광 효율을 향상시킴과 아울러 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있도록 한 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display)와 같은 여러가지 평판 표시장치가 활용되고 있다.
이 중, 액정 표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 액정셀을 구비한 액정패널에 의해 백 라이트 유닛(Back Light Unit)으로부터 공급된 광의 투과량이 조절되어 원하는 영상을 표시하게 된다.
여기서, 백 라이트 유닛은 복수의 형광램프를 사용하여 액정패널에 광을 공급하게 되는데 이때, 형광램프의 위치에 따라 에지형 및 직하형 백 라이트 유닛으로 나누어진다. 에지형 백 라이트 유닛은 노트북 등과 같은 소형 액정 표시장치에 주로 사용되며, 직하형 백 라이트 유닛은 텔레비전 등과 같은 중대형 액정 표시장치에 주로 사용된다. 또한, 최근에는 백 라이트 유닛의 소형화, 박형화, 경량화의 추세에 따라 형광 램프 대신에 소비전력, 무게, 휘도 등에서 유리한 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)를 이용한 백 라이트 유닛이 제안되었다.
하지만, 최근 들어 사용자의 요구에 따라 대형화된 고휘도의 액정 표시장치가 개발되고 있다. 이에, 복수의 형광램프와 LED들이 조합된 백 라이트 유닛이 개발되었는데, 이러한 백 라이트 유닛은 일률적인 밝기의 광을 발생하기 때문에 전력 소모가 크고 발광 효율이 저하되는 등의 문제점이 있다. 다시 말하여, 종래의 백 라이트 유닛은 표시되는 영상의 밝기에 상관없이 일률적인 광을 발생하기 때문에 소비전력이 증가하게 된다. 아울러, 백 라이트 유닛에 구비된 복수의 형광램프와 LED들 각각은 발광 특성에 상관없이 동일한 구동 타이밍으로 구동되기 때문에 영상이 표시되는 초기화면이나 명암대비가 큰 동영상의 경우 그 발광 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외부로부터 입력되는 영상 데이터에 따라 백 라이트의 발광 효율을 향상시킴과 아울러 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있도록 한 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 적어도 하나의 LED 모듈과 적어도 하나의 형광램프가 조합된 백 라이트; 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 계조값 또는 휘도값에 따라 상기 각 LED 모듈의 구동 타이밍을 제어하는 제 1 디밍 제어신호를 생성함과 아울러, 상기 계조값 또는 휘도값에 따라 상기 각 형광램프의 구동 타이밍을 제어하는 제 2 디밍 제어신호를 생성하는 디밍 제어부; 및 상기 제 1 디밍 제어신호에 따라 제 1 구동신호를 생성하여 상기 각 LED 모듈을 구동함과 아울러, 상기 제 2 디밍 제어신호에 따라 제 2 구동신호를 생성하여 상기 각 형광램프를 구동하는 백 라이트 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 디밍 제어부는 상기 영상 데이터를 공급받아 상기 계조값 또는 휘도값을 검출하는 검출부, 상기 계조값 또는 휘도값을 저장하고 적어도 한 프레임 단위의 평균 계조값 또는 평균 휘도값을 생성하는 히스토그램 분석부, 상기 계조값 또는 휘도값이 출력되는 타이밍을 카운트하여 적어도 한 수평라인 기간 또는 적어도 한 프레임 기간의 카운트 신호를 출력하는 프레임 카운터, 및 상기 평균 계조값 또는 평균 휘도값과 상기 카운트 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호를 각각 생성하는 디밍신호 생성부를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 디밍신호 생성부는 상기 평균 계조값 또는 휘도값에 대응하는 듀티비를 산출하고, 상기 산출된 듀티비가 30% 미만인 경우 LED 모듈 구동기간, 상기 산출된 듀티비가 30% 이상 100% 이하인 경우 형광램프 구동기간으로 설정함과 아울러, 상기 카운트 신호에 따라 미리 설정된 복수의 수평라인 기간 또는 복수의 프레임 기간 동안을 동시 구동기간으로 설정한 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 디밍신호 생성부는 상기 산출된 듀티비에 따라 상기 LED 모듈 구동기간, 상기 형광램프 구동기간, 및 상기 동시 구동기간 단위로 상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 변환하여 출력한 것을 특징으로 한다.
상기 백 라이트 제어부는 상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 각각에 따라 디밍 값이 변화된 제 1 및 제 2 PWM 신호를 각각 생성하는 PWM 생성부, 상기 제 1 PWM 신호에 따라 상기 제 1 구동신호를 생성하여 상기 각 LED 모듈의 구동 타이밍을 제어하는 LED 모듈 구동부, 및 상기 제 2 PWM 신호에 따라 상기 제 2 구동신호를 출력하여 상기 각 형광램프의 구동 타이밍을 제어하는 형광램프 구동부를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 이용한 액정 표시장치는 복수의 화소영역을 구비하여 형성된 액정패널; 상기 액정패널을 구동하는 데이터 및 게이트 드라이버; 외부로부터의 영상 데이터 를 상기 액정패널의 구동에 알맞게 정렬하고 상기 데이터 및 게이트 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러; 및 상기 타이밍 컨트롤러로부터 정렬된 영상 데이터를 공급받고 상기 정렬된 영상 데이터에 따라 상기 액정패널에 광을 조사하기 위해 상기과 같은 특징을 갖는 백 라이트 유닛을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛의 구동방법은 적어도 하나의 LED 모듈과 적어도 하나의 형광램프가 조합된 백 라이트를 구비한 백 라이트의 구동방법에 있어서, 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 계조값 또는 휘도값에 따라 상기 각 LED 모듈의 구동 타이밍을 제어하는 제 1 디밍 제어신호를 생성하는 단계; 상기 계조값 또는 휘도값에 따라 상기 각 형광램프의 구동 타이밍을 제어하는 제 2 디밍 제어신호를 생성하는 단계; 상기 제 1 디밍 제어신호에 따라 제 1 구동신호를 생성하여 상기 복수의 LED 모듈을 구동하는 단계; 및 상기 제 2 디밍 제어신호에 따라 제 2 구동신호를 생성하여 상기 복수의 형광램프를 구동하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 생성단계는 상기 영상 데이터로부터 상기 계조값 또는 휘도값을 검출하는 단계, 상기 계조값 또는 휘도값을 저장하고 적어도 한 프레임 단위의 평균 계조값 또는 평균 휘도값을 산출하는 단계, 상기 계조값 또는 휘도값이 출력되는 타이밍을 카운트하여 적어도 한 수평라인 기간 또는 적어도 한 프레임 기간의 카운트 신호를 출력하는 단계, 및 상기 평균 계조값 또는 평균 휘도값과 상기 카운트 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호를 각각 생성하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 생성단계는 상기 평균 계조값 또는 휘도값에 대응하는 듀티비를 산출하는 단계, 상기 산출된 듀티비가 30% 미만인 경우 LED 모듈 구동기간으로 설정하는 단계, 상기 산출된 듀티비가 30% 이상 100% 이하인 경우 형광램프 구동기간으로 설정하는 단계, 및 상기 카운트 신호에 따라 미리 설정된 복수의 수평라인 기간 또는 복수의 프레임 기간 동안을 동시 구동기간으로 설정하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 생성단계는 상기 산출된 듀티비에 따라 상기 LED 모듈 구동기간, 상기 형광램프 구동기간, 및 상기 동시 구동기간 단위로 상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 변환하여 출력하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 각 LED 모듈과 형광램프의 구동방법은 상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 각각에 따라 디밍 값이 변화된 제 1 및 제 2 PWM 신호를 각각 생성하는 단계, 상기 제 1 PWM 신호에 따라 상기 제 1 구동신호를 생성하여 상기 각 LED 모듈의 구동 타이밍을 제어하는 단계, 및 상기 제 2 PWM 신호에 따라 상기 제 2 구동신호를 출력하여 상기 각 형광램프의 구동 타이밍을 제어하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트을 이용한 액정 표시장치의 구동방법은 복수의 화소영역을 구비한 액정패널 및 상기 액정패널에 광을 조사하기 위한 백 라이트 유닛을 구비한 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 단계; 및 상기 액정패널에 광을 조사하기 위해 상기에서 상술한 백 라이트 유닛의 구동방법을 포함한 것 을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의 구동방법은 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 본 발명은 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 특성에 따라 복수의 LED 모듈과 형광램프들을 각각 구동함으로써 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발며은 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있으며, 복수의 LED 모듈과 형광램프들의 발광 특성에 따라서도 구동 타이밍을 각각 제어하기 때문에 소비전력을 감소시킬 수 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치를 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 액정 표시장치는 복수의 화소영역을 구비하여 형성된 액정패널(2); 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)을 구동하는 데이터 드라이버(4); 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)을 구동하는 게이트 드라이버(6); 외부로부터의 영상 데이터(RGB)를 액정패널(2)의 구동에 알맞게 정렬하고 데이터 드라이버(4)와 게이트 드라이버(6)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(8); 및 복수의 LED 모듈과 복수의 형광램 프가 조합된 백 라이트를 구비하고 타이밍 컨트롤러(8)로부터 정렬된 영상 데이터(Data)에 따라 각각의 LED 모듈과 형광램프들의 구동 타이밍을 제어하는 백 라이트 유닛(18)을 구비한다.
백 라이트 유닛(18)은 복수의 LED 모듈과 복수의 형광램프가 조합된 백 라이트(12); 외부로부터 입력되는 영상 데이터 예를 들어, 타이밍 컨트롤러(8)로부터 정렬된 영상 데이터(Data)의 계조값 또는 휘도값에 따라 복수의 LED 모듈의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제 1 디밍 제어신호(LDim)를 생성함과 아울러 복수의 형광램프들의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제 2 디밍 제어신호(CDim)를 생성하는 디밍 제어부(14); 및 제 1 디밍 제어신호(LDim)에 따라 제 1 구동신호(LDS)를 생성하여 복수의 LED 모듈을 구동함과 아울러 제 2 디밍 제어신호(CDim)에 따라 제 2 구동신호(CDS)를 생성하여 복수의 형광램프를 구동하는 백 라이트 제어부(16)를 구비한다.
액정패널(2)은 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 의해 정의되는 각 화소셀에 형성된 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor), TFT와 접속된 액정 커패시터(Clc)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 TFT와 접속된 화소전극과, 화소전극과 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극으로 구성된다. TFT는 각각의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 각각의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 영상신호를 화소전극에 공급한다. 액정 커패시터(Clc)는 화소전극에 공급된 영상신호와 공통전극에 공급된 공통전압의 차전압을 충전하고, 그 차전압에 따라 액정 분자들의 배열을 가변시켜 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다. 그리고 액정 커패시터(Clc)에는 스토리지 커패시터(Cst)가 병렬로 접속되어 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압이 다음 데이터 신호가 공급될 때까지 유지되게 한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 화소전극이 이전 게이트 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성된다. 이와 달리 스토리지 커패시터(Cst)는 화소전극이 스토리지 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성되기도 한다.
데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 데이터 제어신호(DCS) 예를 들어, 소스 스타트 펄스(SSP; Source Start Pulse), 소스 쉬프트 클럭(SSC; Source Shift Clock), 소스 출력 인에이블(SOE; Source Output Enable) 신호 등을 이용하여, 타이밍 컨트롤러(8)로부터 정렬된 화소 데이터(Data)를 아날로그 전압 즉, 영상신호로 변환한다. 구체적으로, 데이터 드라이버(4)는 SSC에 따라 입력되는 영상 데이터(Data)를 래치한 후, SOE 신호에 응답하여 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스가 공급되는 1수평 주기마다 1수평 라인분의 영상신호를 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(4)는 화소 데이터(Data)의 계조값에 따라 소정 레벨을 가지는 정극성 또는 부극성의 감마전압을 선택하고 선택된 감마전압을 영상신호로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다.
게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 게이트 제어신호(GCS) 예를 들어, 게이트 스타트 펄스(GSP; Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC; Gate Shift Clock)에 응답하여 스캔펄스를 순차 생성하고, 게이트 출력 인에이블(GOE; Gate Output Enable) 신호에 따라 스캔펄스들의 펄스 폭을 제어한다. 그 리고, 펄스 폭이 제어된 스캔펄스들 다시 말하여, 게이트 온 전압들을 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다. 구체적으로, 게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 GSP를 GSC에 따라 쉬프트시켜서 순차적으로 스캔펄스를 생성한다. 그리고, GOE 신호에 따라 스캔펄스들의 펄스 폭을 제어하여 펄스 폭이 제어된 게이트 온 전압들을 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차 공급한다. 그리고, 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 게이트 온 전압이 공급되지 않는 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다.
타이밍 컨트롤러(8)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 액정패널(2)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 드라이버(4)에 공급한다. 그리고, 외부로부터의 동기신호들(DCLK,DE,Hsync,Vsync)을 이용하여 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여 데이터 드라이버(4)와 게이트 드라이버(6)를 제어한다. 한편, 타이밍 컨트롤러(8)는 정렬된 영상 데이터(Data)를 디밍 제어부(14)에 공급하기도 한다.
백 라이트 유닛(18)의 디밍 제어부(14)는 외부 예를 들어, 타이밍 컨트롤러(8)로부터 입력되는 정렬된 데이터(Data)를 공급받아 계조값 또는 휘도값을 검출하여 적어도 한 프레임 단위의 평균 계조값 또는 평균 휘도값을 생성한다. 그리고, 백 라이트(12)의 LED 모듈들과 형광램프들을 각각 구동하거나 또는 동시에 구동하기 위한 임의의 구동기간들을 설정한 후, 평균 계조값 또는 평균 휘도값과 설정된 구동기간들에 따라 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim)를 각각 생성한다. 그리고, 생성된 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim)를 백 라이트 제어부(16)에 각각 공급한다. 이러한, 디밍 제어부(14)에 대해서는 이후, 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
백 라이트 제어부(16)는 디밍 제어부(14)로부터 입력되는 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim) 각각에 응답하여 제 1 및 제 2 펄스 폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation) 신호를 생성한다. 그리고, 제 1 및 제 2 PWM 신호들을 각각 이용하여 복수의 LED 모듈을 구동하기 위한 제 1 구동신호(LDS)와 복수의 형광램프를 구동하기 위한 제 2 구동신호(CDS)를 생성한다. 이와 같이 생성된 제 1 및 제 2 구동신호(LDS,CDS)는 백 라이트(12)에 공급된다. 여기서, 백라이트 제어부(16)는 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim)에 따라 백 라이트(12)에 구비된 복수의 LED 모듈과 형광램프들의 온/오프 시간을 가변시키는 버스트 모드(Burst Mode)로 구동할 수도 있다. 또한, 백 라이트 제어부(16)는 백 라이트(12)로부터 피드백(Feedback)되는 피드백 전압들을 제 1 및 제 2 구동신호(LDS,CDS)에 보상하여 출력하기도 한다. 이러한, 백 라이트 제어부(16)는 각 LED 모듈의 온/오프 시간을 가변하거나 제 1 및 제 2 구동신호(LDS,CDS)의 전압레벨을 가변시키는 방법으로 백 라이트(12)의 밝기를 조절한다. 마찬가지로, 이러한 백 라이트 제어부(16)에 대해서는 이후, 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
백 라이트(12)는 적어도 하나의 LED 모듈(L_MD)과 적어도 하나의 형광램프(L_LP)를 구비하고, 제 1 및 제 2 구동신호(LDS,CDS)에 응답하여 액정패널(2)에 광을 조사한다. 이러한, 백 라이트(12)는 도 2에 도시된 바와 같이, 가로로 배치된 적어도 하나의 LED 모듈(L_MD)과 형광램프(L_LP)가 백 라이트(12)의 측면부에 위치하도록 하여 도광판(DPL)을 통해 액정패널(2)의 배면으로 광이 조사되도록 하는 에지형 백라이트 방식이 될 수 있다. 또한, 백 라이트(12)는 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 교번적으로 배치된 복수의 LED 모듈(L_MD)과 복수의 형광램프(L_LP)가 백 라이트(12)의 하부면 즉, 액정패널(2) 배면에 배치되어 액정패널(2)로 광이 균일하게 조사되도록 하는 직하형 백 라이트 방식이 될 수 있다.
복수의 LED 모듈(L_MD)은 복수의 적색, 녹색, 및 청색 LED(R_LED,G_LED, B_LED)와 각각의 LED들(R_LED,G_LED,B_LED)이 부착된 인쇄 회로기판 등으로 이루어진다. 여기서, 복수의 적색, 녹색, 및 청색 LED(R_LED,G_LED,B_LED) 각각은 구동특성, 발광색깔, 또는 발광특성 등에 알맞게 직렬 또는 병렬로 연결되어 인쇄회로기판 등에 부착될 수 있다. 한편, 복수의 LED 모듈(L_MD)은 백색광을 발광하는 복수의 백색 LED로 이루어질 수 있는데, 이 경우에도 백색 LED들은 직렬 또는 병렬로 연결되어 인쇄 회로기판 등에 부착될 수 있다. 이러한, 복수의 LED 모듈(L_MD)은 인쇄 회로기판 등을 통해 공급되는 제 1 구동신호(LDS)에 의해 점등되어 액정패널(2)에 광을 조사한다.
복수의 형광램프(L_LP)는 복수의 LED 모듈(L_MD)과 교번적으로 조합되도록 백 라이트(12)의 하부면 또는 측면에 배치되는데, 이때 각 형광램프(L_LP)는 백 라이트(12)에 마련된 램프 고정소켓(미도시) 등에 장착된다. 여기서, 복수의 형광램프(L_LP)로는 외부전극 형광램프(EEFL; External Electrode Fluorescent Lamp), 열음극 형광램프(HCFL; Hot Cathode Fluorescent Lamp) 또는 냉음극 형광램프(CCFL; Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등이 사용될 수도 있다. 이러한, 복수의 형광램 프(L_LP)는 각각의 고정소켓 등을 통해 공급되는 제 2 구동신호(CDS)에 의해 점등되어 액정패널(2)에 광을 조사한다.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 디밍 제어부를 나타낸 구성도이다. 그리고, 도 5는 도 4의 히스토그램 분석부로부터 분석된 히스토그램을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 디밍 제어부(14)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터 입력되는 정렬된 데이터(Data)를 공급받아 계조값(gray) 또는 휘도값(Y)을 검출하는 검출부(22), 검출부(22)로부터 입력되는 계조값(gray) 또는 휘도값(Y)을 저장하고 적어도 한 프레임 단위의 평균 계조값(Agray) 또는 평균 휘도값(AY)을 생성하는 히스토그램 분석부(24), 검출부(22)로부터의 계조값(gray) 또는 휘도값(Y)을 카운트하여 적어도 한 수평라인 기간 또는 적어도 한 프레임 기간을 나타내는 카운트 신호(CS)를 출력하는 프레임 카운터(28), 및 히스토그램 분석부(24)로부터의 평균 계조값(Agray) 또는 평균 휘도값(AY)과 프레임 카운터(28)로부터의 카운트 신호(CS)에 따라 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim)를 각각 생성하는 디밍신호 생성부(26)를 구비한다.
검출부(22)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터 순차적으로 입력되는 정렬된 데이터(Data)를 공급받아 각 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 화소의 계조값(gray) 또는 휘도값(Y)을 순차적으로 검출한다. 여기서, 각 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 화소의 계조값(gray)은 입력되는 정렬 데이터(Data) 값을 그대로 이용하여 검출할 수 있다. 그리고, 각 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 화소의 휘도값(Y_R,Y_G,Y_B)은 아래 수학식 1에 의해서 구해질 수 있다.
Y_R = 0.299 × R
Y_G = 0.587 × G
Y_B = 0.114 × B
히스토그램 분석부(24)는 적어도 하나의 메모리를 구비하고 검출부(22)로부터 순차적으로 입력되는 계조값(gray) 또는 휘도값(Y)을 저장한다. 그리고, 적어도 한 프레임 단위의 평균 계조값(Agray) 또는 평균 휘도값(AY)을 생성하여 디밍신호 생성부(26)에 공급한다.
프레임 카운터(28)는 검출부(22)로부터 순차적으로 입력되는 계조값(gray) 또는 휘도값(Y)을 카운트하여 매 수평라인 기간 또는 프레임 기간을 나타내는 카운트 신호(CS)를 생성한다. 그리고, 생성된 카운트 신호(CS)를 디밍신호 생성부(26)에 순차 공급한다.
디밍신호 생성부(26)는 히스토그램 분석부(24)로부터의 평균 계조값(Agray) 또는 평균 휘도값(AY)에 따라 듀티비(Duty; Duty Ratio)를 산출한다. 그리고, 산출된 듀티비(Duty)와 프레임 카운터(28)로부터의 카운트 신호(CS)에 따라 LED모듈(L_MD) 구동기간, 형광램프(L_LP) 구동기간, 및 LED모듈(L_MD)과 형광램프(L_LP)의 동시 구동기간을 각각 설정한다. 이러한, 디밍신호 생성부(26)는 산출된 듀티비(Duty)와 설정된 구동기간에 따라 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim)를 각각 생성하여 백 라이트(12)에 공급한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 타이밍 컨트롤러(8)로부터 입력되는 정렬 데이터(Data)의 계조값(gray) 또는 휘도값(Y)에 따라 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim)를 각각 생성할 수 있다. 하지만, 이하에서는 설명의 편의상 계조값(gray)을 이용하여 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim)를 생성하는 경우로만 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 도 4의 디밍신호 생성부를 통해 설정되는 복수의 LED 모듈과 형광램프의 구동 타이밍을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6과 같이, 디밍신호 생성부(26)는 미리 설정된 평균 계조값(Agray) 대비 듀티비(Duty)를 이용하여, 히스토그램 분석부(24)로부터 입력되는 평균 계조값(Agray)에 대응하는 듀티비(Duty)를 산출한다. 구체적으로, 디밍신호 생성부(26)는 입력되는 평균 계조값(Agray)에 따라 듀티비(Duty)가 30% 미만으로 산출되는 경우, LED 모듈(L_MD) 구동기간(LD)으로 설정하고 복수의 LED 모듈(L_MD)을 구동하기 위한 제 1 디밍 제어신호(LDim)를 생성하게 된다. 이때, 복수의 형광램프(L_LP)를 구동하기 위한 제 2 디밍 제어신호(CDim)는 오프(off)를 의미하는 신호로 출력될 수 있다. 이는, 형광램프(L_LP)들의 발광 특성상 듀티비(Duty)가 30% 미만인 경우 발광효율이 저하되기 때문에 30% 미만에서 형광램프(L_LP)들보다 발광효율이 좋은 복수의 LED 모듈(L_MD)을 구동하여 광의 밝기효율을 향상시키기 위함이다.
하지만, 평균 계조값(Agray)에 따라 듀티비(Duty)가 30% 이상 100% 이하로 산출되는 경우에는, 형광램프(L_LP) 구동기간(CD)으로 설정하여 제 2 디밍 제어신 호(CDim)를 생성한다. 이때, 제 1 디밍 제어신호(LDim)는 오프(off)를 의미하는 신호로 출력될 수 있다. 이는, 듀티비(Duty)가 30% 이상 100% 이하인 경우, 복수의 LED 모듈(L_MD)보다 발광효율이 좋은 형광램프(L_LP)들을 구동하여 광의 밝기효율을 향상시키고 LED 모듈(L_MD)들은 오프(off)시켜 소비전력을 감소시키기 위함이다.
한편, 디밍신호 생성부(26)는 프레임 카운터(28)로부터의 카운트 신호(CS)에 따라 LED 모듈(L_MD)과 형광램프(L_LP)들이 동시에 구동되는 동시 구동기간(L_CD)에는 제 1 및 제 2 디밍 신호(LDim,CDim)를 모두 생성하여 출력한다. 이러한, 동시 구동기간(L_CD)에는 발광 휘도가 피크치(peak)에 도달해 그 밝기가 400 내지 500(nit)가 될수 있으며, 이때의 듀티비(Duty)는 120%가 될 수도 있다. 이를 위해, 디밍신호 생성부(26)는 수평라인 기간 또는 매 프레임 기간단위로 입력되는 카운트 신호(CS)에 따라 복수의 LED 모듈(L_MD)과 형광램프(L_LP)의 동시 구동기간(L_CD)을 설정하게 된다. 여기서, 동시 구동기간(L_CD)은 미리 설정된 복수의 수평라인 기간이 될 수도 있고, 미리 설정된 복수의 프레임 기간일 수도 있다.
예를 들어, 매 프레임 기간의 200 수평라인 기간 동안을 동시 구동기간(L_CD)으로 설정한 경우, 매 프레임 기간의 초기 200 수평라인이 구동되는 기간에는 복수의 LED 모듈(L_MD)과 형광램프(L_LP)들이 동시에 구동될 수 있다. 만일, 동시 구동기간(L_CD)이 초기 1/10 프레임 기간으로 설정된 경우, 60㎐ 구동시 60 프레임을 구동하는 기간 중 초기 6 프레임이 구동되는 기간 동안에는 복수의 LED 모듈(L_MD)과 형광램프(L_LP)들이 동시에 구동될 수 있다. 이와 같이, 복수의 LED 모듈(L_MD)과 형광램프(L_LP)들이 동시에 구동되는 기간들로 인해 백 라이트(12)의 발광 휘도가 효과적으로 상승될 수 있다. 하지만, 동시 구동기간(L_CD)이라 하더라도 동시 구동기간(L_CD)에 산출되는 듀티비(Duty)가 30% 미만인 경우에는 어두운 영상으로 간주하여 제 1 디밍 제어신호(LDim)만을 생성할 수도 있다.
도 7은 도 1에 도시된 본 발명의 백 라이트 제어부를 나타낸 구성도이다. 그리고, 도 8은 도 7의 백 라이트 제어부로부터 생성된 제 1 및 제 2 구동신호를 나타낸 파형도이다.
도 7에 도시된 백 라이트 제어부(16)는 디밍 제어부(14)로부터 입력되는 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim)에 따라 디밍 값(Dimming Value)이 변화된 제 1 및 제 2 PWM 신호(1PWM,2PWM)를 생성하는 PWM 생성부(32), 제 1 PWM 신호(1PWM)에 따라 제 1 구동신호(LDS)를 생성하여 각 LED 모듈(L_MD)의 구동 타이밍을 제어하는 LED 모듈 구동부(34), 및 제 2 PWM 신호(2PWM)에 따라 제 2 구동신호(CDS)를 출력하여 각 형광램프(L_LP)들의 구동 타이밍을 제어하는 형광램프 구동부(36)를 구비한다.
PWM 생성부(32)는 적어도 하나의 메모리를 구비하고, 디밍 제어부(14)로부터 입력되는 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim) 각각에 대응하는 제 1 및 제 2 PWM 신호(1PWM,2PWM)를 출력한다. 여기서, 제 1 및 제 2 PWM 신호(1PWM,2PWM) 각각은 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim)에 따라 디밍 값이 변화된 신호이다. 다시 말하여, 제 1 및 제 2 PWM 신호(1PWM,2PWM) 각각은 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim)에 따라 듀티비(Duty) 예를 들어, 한 주기에서 하이 즉, 온(on) 구간 의 비율이 각각 변화된 신호이기도 하다.
LED 모듈 구동부(34)에는 DC/DC 컨버터, 버퍼 및 증폭회로 등이 더 구비된다. 이러한, LED 모듈 구동부(34)는 제 1 PWM 신호(LPWM)에 따라 직류전원(DC)의 출력 타이밍을 제어함으로써 제 1 구동신호(LDS)를 생성하여, 각 LED 모듈(L_MD)의 구동 타이밍을 제어한다. 이러한, LED 모듈 구동부(34)는 제 1 PWM 신호(1PWM)에 따라 각 LED 모듈(L_MD)의 온/오프 시간을 가변하거나 제 1 구동신호(LDS)의 전압레벨을 가변시키는 방법으로 각 LED 모듈(L_MD)의 밝기를 조절할 수 있다.
형광램프 구동부(36)에는 적어도 하나의 인버터, AC/DC 컨버터, 버퍼 및 증폭회로 등이 더 구비된다. 이러한, 형광램프 구동부(36)는 제 2 PWM 신호(2PWM)에 따라 외부로부터 공급되는 교류전원(AC)의 출력 타이밍을 제어함으로써 제 2 구동신호(CDS)를 생성하여, 각 LED 모듈(L_MD)의 구동 타이밍을 제어한다. 이러한, 형광램프 구동부(36)는 제 2 PWM 신호(2PWM)에 따라 각 형광램프(L_LP)들의 온/오프 시간을 가변하거나 제 2 구동신호(CDS)의 전압레벨을 가변시키는 방법으로 각 형광램프(L_LP)들의 밝기를 조절할 수 있다.
여기서, 도시되지 않았지만 LED 모듈 구동부(34)와 형광램프 구동부(36) 각각은 각 LED 모듈(L_MD)과 각 형광램프(L_LP)들로부터 피드백되는 각각의 피드백 전압을 제 1 및 제 2 구동신호(LDS,CDS)에 각각 보상하여 출력하기도 한다.
도 8을 참조하여, 본 발명의 백 라이트 제어부 구동방법을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, PWM 생성부(32)는 디밍 제어부(14)로부터 제 1 및 제 2 디밍 제어신 호(LDim,CDim)가 입력되면 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim) 각각에 대응하는 제 1 및 제 2 PWM 신호(1PWM,2PWM)를 출력한다. 좀 더 구체적으로, 디밍 제어부(14)에서 듀티비(Duty)가 25%로 산출되면, 25%의 듀티비(Duty)로 설정된 디지털 값의 제 1 디밍 제어신호(LDim)와 0%의 듀티비(Duty)로 설정된 제 2 디밍 제어신호(CDim)가 PWM 생성부(32)에 입력된다. 이때는 산출된 듀티비(Duty)가 30% 미만임에 따라 복수의 LED 모듈(L_MD)만 구동되는 LED 모듈(L_MD) 구동기간(LD)이다. 이에 따라, PWM 생성부(32)는 한 주기에서 25%의 온(on) 비율을 갖는 제 1 PWM 신호(1PWM)와 0%의 온(on) 비율를 갖는 제 2 PWM 신호(2PWM)를 출력한다.
그러면, LED 모듈 구동부(34)는 25%의 온(on) 비율을 갖는 제 1 PWM 신호(1PWM)에 응답하여 직류전원(DC)의 출력 타이밍을 25%로 제어한 제 1 구동신호(LDS)를 생성하고, 생성된 제 1 구동신호(LDS)를 각 LED 모듈(L_MD)에 공급한다. 이에, 각 LED 모듈(L_MD)은 제 1 구동신호(LDS)의 온(on) 구간에 응답하여 액정패널(2)에 광을 조사한다. 한편, 형광램프 구동부(36)는 0%의 온(on) 비율을 갖는 제 2 PWM 신호(2PWM)에 응답하여 각 형광램프(L_LP)들을 오프(off)시킨다.
이후, 디밍 제어부(14)에서 듀티비(Duty)가 50%로 산출되면, 0%의 듀티비(Duty)로 설정된 디지털 값의 제 1 디밍 제어신호(LDim)와 50%의 듀티비(Duty)로 설정된 제 2 디밍 제어신호(CDim)가 각각 PWM 생성부(32)에 입력된다. 이때는 산출된 듀티비(Duty)가 30% 이상 100% 이하의 범위임에 따라 복수의 형광램프(L_LP)만 구동되는 형광램프(L_LP) 구동기간(CD)이다. 이에 따라, PWM 생성부(32)는 한 주기에서 0%의 온(on) 비율을 갖는 제 1 PWM 신호(1PWM)와 50%의 온(on) 비율를 갖 는 제 2 PWM 신호(2PWM)를 출력한다.
그러면, LED 모듈 구동부(34)는 0%의 온(on) 비율을 갖는 제 1 PWM 신호(1PWM)에 응답하여 각 LED 모듈들(L_MD)을 오프(off)시킨다. 반면, 형광램프 구동부(36)는 50%의 온(on) 비율을 갖는 제 2 PWM 신호(2PWM)에 응답하여 교류전원(AC)의 출력 타이밍을 50%로 제어한 제 2 구동신호(CDS)를 생성하고, 생성된 제 2 구동신호(CDS)를 각 형광램프(L_LP)에 공급한다. 이에, 각 형광램프(L_LP)는 제 2 구동신호(CDS)의 온(on) 구간에 응답하여 액정패널(2)에 광을 조사한다.
한편, 디밍 제어부(14)에서 동시 구동구간(L_CD)으로 설정되면 100%의 듀티비(Duty)로 각각 설정된 디지털 값의 제 1 및 제 2 디밍 제어신호(LDim,CDim)가 PWM 생성부(32)에 입력된다. 상술한 바와 같이, 이때는 산출된 듀티비(Duty)에 상관없이 복수의 LED 모듈(L_MD)과 형광램프(L_LP)들이 모두 구동되는 기간이다. 이에 따라, PWM 생성부(32)는 한 주기에서 100%의 온(on) 비율을 갖는 제 1 및 제 2 PWM 신호(1PWM,2PWM)를 출력한다.
그러면, LED 모듈 구동부(34)와 형광램프 구동부(36)는 100%의 온(on) 비율을 갖는 제 1 및 제 2 PWM 신호(1PWM,2PWM)에 응답하여 직류전원(DC)과 교류전원(AC)의 출력 타이밍을 모두 100%로 제어한 제 1 및 제 2 구동신호(LDS,CDS)를 생성하고, 생성된 제 1 및 제 2 구동신호(LDS,CDS)를 각 LED 모듈(L_MD)과 각 형광램프(L_LP)에 공급한다. 이에, 각 LED 모듈(L_MD)과 각 형광램프(L_LP)는 100%의 온(on) 구간에 응답하여 액정패널(2)에 피크치(peak)의 휘도 및 밝기를 갖는 광을 조사한다.
한편, 본 발명의 백 라이트(16)에는 복수의 LED 모듈(L_MD)과 형광램프(L_LP)들 상에 배치되어 복수의 LED 모듈(L_MD)과 형광램프(L_LP)들로부터의 광의 휘도 및 효율을 향상시켜 액정패널(2)에 조사하는 복수의 광학시트(미도시)를 구비하기도 한다. 그리고, 복수의 광학시트는 복수의 LED 모듈(L_MD)과 형광램프(L_LP)들로부터 입사되는 광을 확산시키는 적어도 하나의 확산시트(또는 확산판), 및 확산시트에 의해 확산된 광이 액정패널(2) 쪽으로 진행하도록 광의 경로를 변환하여 광의 효율을 향상시키는 적어도 하나의 프리즘 시트를 포함한다.
이상 상술한 바와 같이, 외부로부터 입력되는 영상 데이터(Data)의 특성에 따라 복수의 LED 모듈(L_MD) 및 형광램프(L_LP)들을 각각 구동함으로써 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있으며 복수의 LED 모듈(L_MD) 및 형광램프(L_LP)들의 발광 특성에 따라서도 복수의 LED 모듈(L_MD)과 형광램프(L_LP)들의 구동 타이밍을 제어하기 때문에 소비전력을 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 에지형 백 라이트 유닛을 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 직하형 백 라이트 유닛을 나타낸 구성도.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 디밍 제어부를 나타낸 구성도.
도 5는 도 4의 히스토그램 분석부로부터 분석된 히스토그램을 나타낸 도면.
도 6은 도 4의 디밍신호 생성부를 통해 설정되는 복수의 LED 모듈과 형광램프의 구동 타이밍을 설명하기 위한 그래프.
도 7은 도 1에 도시된 본 발명의 백 라이트 제어부를 나타낸 구성도.
도 8은 도 7의 백 라이트 제어부로부터 생성된 제 1 및 제 2 구동신호를 나타낸 파형도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명*
2: 액정패널 4 : 데이터 드라이버
6 : 게이트 드라이버 8 : 타이밍 컨트롤러
10 : 디밍 제어부 12 : 백 라이트 제어부
14 : 디밍 제어부 16 : 백 라이트 제어부
18 : 백 라이트 유닛 22 : 검출부
24 : 히스토그램 분석부 26 : 디밍신호 생성부
28 : 프레임 카운터 32 : PWM 생성부
34 : LED 모듈 구동부 36 : 형광램프 구동부
L_LP : 형광램프 L_MD : LED 모듈

Claims (12)

  1. 적어도 하나의 LED 모듈과 적어도 하나의 형광램프가 조합된 백 라이트;
    외부로부터 입력되는 영상 데이터의 계조값 또는 휘도값에 따라 상기 각 LED 모듈의 구동 타이밍을 제어하는 제 1 디밍 제어신호를 생성함과 아울러, 상기 계조값 또는 휘도값에 따라 상기 각 형광램프의 구동 타이밍을 제어하는 제 2 디밍 제어신호를 생성하는 디밍 제어부; 및
    상기 제 1 디밍 제어신호에 따라 제 1 구동신호를 생성하여 상기 각 LED 모듈을 구동함과 아울러, 상기 제 2 디밍 제어신호에 따라 제 2 구동신호를 생성하여 상기 각 형광램프를 구동하는 백 라이트 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디밍 제어부는
    상기 영상 데이터를 공급받아 상기 계조값 또는 휘도값을 검출하는 검출부,
    상기 계조값 또는 휘도값을 저장하고 적어도 한 프레임 단위의 평균 계조값 또는 평균 휘도값을 생성하는 히스토그램 분석부,
    상기 계조값 또는 휘도값이 출력되는 타이밍을 카운트하여 적어도 한 수평라인 기간 또는 적어도 한 프레임 기간의 카운트 신호를 출력하는 프레임 카운터, 및
    상기 평균 계조값 또는 평균 휘도값과 상기 카운트 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호를 각각 생성하는 디밍신호 생성부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디밍신호 생성부는
    상기 평균 계조값 또는 휘도값에 대응하는 듀티비를 산출하고, 상기 산출된 듀티비가 30% 미만인 경우 LED 모듈 구동기간, 상기 산출된 듀티비가 30% 이상 100% 이하인 경우 형광램프 구동기간으로 설정함과 아울러, 상기 카운트 신호에 따라 미리 설정된 복수의 수평라인 기간 또는 복수의 프레임 기간 동안을 동시 구동기간으로 설정한 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 디밍신호 생성부는
    상기 산출된 듀티비에 따라 상기 LED 모듈 구동기간, 상기 형광램프 구동기간, 및 상기 동시 구동기간 단위로 상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 변환하여 출력한 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 백 라이트 제어부는
    상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 각각에 따라 디밍 값이 변화된 제 1 및 제 2 PWM 신호를 각각 생성하는 PWM 생성부,
    상기 제 1 PWM 신호에 따라 상기 제 1 구동신호를 생성하여 상기 각 LED 모듈의 구동 타이밍을 제어하는 LED 모듈 구동부, 및
    상기 제 2 PWM 신호에 따라 상기 제 2 구동신호를 출력하여 상기 각 형광램프의 구동 타이밍을 제어하는 형광램프 구동부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  6. 복수의 화소영역을 구비하여 형성된 액정패널;
    상기 액정패널을 구동하는 데이터 및 게이트 드라이버;
    외부로부터의 영상 데이터를 상기 액정패널의 구동에 알맞게 정렬하고 상기 데이터 및 게이트 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 정렬된 영상 데이터를 공급받고 상기 정렬된 영상 데이터에 따라 상기 액정패널에 광을 조사하기 위해 상기 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 백 라이트 유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  7. 적어도 하나의 LED 모듈과 적어도 하나의 형광램프가 조합된 백 라이트를 구비한 백 라이트의 구동방법에 있어서,
    외부로부터 입력되는 영상 데이터의 계조값 또는 휘도값에 따라 상기 각 LED 모듈의 구동 타이밍을 제어하는 제 1 디밍 제어신호를 생성하는 단계;
    상기 계조값 또는 휘도값에 따라 상기 각 형광램프의 구동 타이밍을 제어하 는 제 2 디밍 제어신호를 생성하는 단계;
    상기 제 1 디밍 제어신호에 따라 제 1 구동신호를 생성하여 상기 복수의 LED 모듈을 구동하는 단계; 및
    상기 제 2 디밍 제어신호에 따라 제 2 구동신호를 생성하여 상기 복수의 형광램프를 구동하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 생성단계는
    상기 영상 데이터로부터 상기 계조값 또는 휘도값을 검출하는 단계,
    상기 계조값 또는 휘도값을 저장하고 적어도 한 프레임 단위의 평균 계조값 또는 평균 휘도값을 산출하는 단계,
    상기 계조값 또는 휘도값이 출력되는 타이밍을 카운트하여 적어도 한 수평라인 기간 또는 적어도 한 프레임 기간의 카운트 신호를 출력하는 단계, 및
    상기 평균 계조값 또는 평균 휘도값과 상기 카운트 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호를 각각 생성하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛의 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 생성단계는
    상기 평균 계조값 또는 휘도값에 대응하는 듀티비를 산출하는 단계,
    상기 산출된 듀티비가 30% 미만인 경우 LED 모듈 구동기간으로 설정하는 단계,
    상기 산출된 듀티비가 30% 이상 100% 이하인 경우 형광램프 구동기간으로 설정하는 단계, 및
    상기 카운트 신호에 따라 미리 설정된 복수의 수평라인 기간 또는 복수의 프레임 기간 동안을 동시 구동기간으로 설정하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 생성단계는
    상기 산출된 듀티비에 따라 상기 LED 모듈 구동기간, 상기 형광램프 구동기간, 및 상기 동시 구동기간 단위로 상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 변환하여 출력하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛의 구동방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 각 LED 모듈과 형광램프의 구동방법은
    상기 제 1 및 제 2 디밍 제어신호 각각에 따라 디밍 값이 변화된 제 1 및 제 2 PWM 신호를 각각 생성하는 단계,
    상기 제 1 PWM 신호에 따라 상기 제 1 구동신호를 생성하여 상기 각 LED 모듈의 구동 타이밍을 제어하는 단계, 및
    상기 제 2 PWM 신호에 따라 상기 제 2 구동신호를 출력하여 상기 각 형광램프의 구동 타이밍을 제어하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛의 구동방법.
  12. 복수의 화소영역을 구비한 액정패널 및 상기 액정패널에 광을 조사하기 위한 백 라이트 유닛을 구비한 액정 표시장치의 구동방법에 있어서,
    광의 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 단계; 및
    상기 액정패널에 광을 조사하기 위해 상기 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 구동방법을 포함한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
KR1020070139851A 2007-12-28 2007-12-28 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의구동방법 KR20090071913A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070139851A KR20090071913A (ko) 2007-12-28 2007-12-28 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의구동방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070139851A KR20090071913A (ko) 2007-12-28 2007-12-28 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의구동방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090071913A true KR20090071913A (ko) 2009-07-02

Family

ID=41329193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070139851A KR20090071913A (ko) 2007-12-28 2007-12-28 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의구동방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090071913A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8976104B2 (en) 2009-11-17 2015-03-10 Samsung Display Co., Ltd. Display device and driving method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8976104B2 (en) 2009-11-17 2015-03-10 Samsung Display Co., Ltd. Display device and driving method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9019195B2 (en) Apparatus and method for driving backlight using scanning backlight scheme, liquid crystal display device and its driving method using scanning backlight scheme
US8847876B2 (en) Device and method for driving liquid crystal display device
KR102231046B1 (ko) 화질 향상을 위한 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101286540B1 (ko) 액정표시장치
TWI418879B (zh) 液晶顯示裝置及其驅動方法
US8692760B2 (en) Backlight unit, liquid crystal display device using the same, and method for driving backlight unit
KR101963784B1 (ko) 백 라이트 구동 장치 및 구동 방법, 이를 이용한 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR20110042873A (ko) 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법
KR20070001549A (ko) 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정표시 장치 및 그의 구동 방법
KR20170051795A (ko) 액정표시장치 및 이의 디밍 제어방법
KR101899399B1 (ko) 액정표시장치, 이의 구동회로 및 구동방법
KR101296640B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20090068591A (ko) 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의구동방법
KR20080084150A (ko) 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법
KR20130073780A (ko) 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법
KR101461019B1 (ko) 액정 표시장치의 구동장치 및 구동방법
KR101595444B1 (ko) 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법
KR101502367B1 (ko) 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의구동방법
KR101818459B1 (ko) 스마트 tv용 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법
KR101510885B1 (ko) 백라이트 유닛의 광원 구동장치 및 방법
KR102116412B1 (ko) 백라이트 유닛과 이를 이용한 표시장치 및 그의 구동 방법
KR20090071913A (ko) 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의구동방법
KR101441381B1 (ko) 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법
KR101622649B1 (ko) 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법
KR20080050877A (ko) 액정표시장치 및 그의 구동 방법

Legal Events

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