KR20090122926A - 전자 디스플레이의 백라이트 발광 다이오드를 제어하기 위한 하이브리드 아날로그 및 디지털 아키텍처 - Google Patents

전자 디스플레이의 백라이트 발광 다이오드를 제어하기 위한 하이브리드 아날로그 및 디지털 아키텍처 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정 디스플레이에서의 LED들의 스트링들을 제어하는 제어기를 제공한다. 하이브리드 제어기는 아날로그 및 디지털 회로 컴포넌트들 둘 다를 이용한다. 에러 증폭기를 이용하여, LED 스트링들로부터 수신된 아날로그 피드백 신호들을 기준 신호들과 비교한다. 그러한 비교의 결과는 디지털 데이터로 변환되고, 디지털 신호 프로세서(DSP)에 의해 처리된다. DSP는 LED 스트링들을 통한 (피드백 신호들에 의해 표현되는) 실제 전류 흐름들과 (기준 신호들에 의해 표현되는) 원하는 전류 흐름들 사이의 편차에 근거하여 LED 스트링들에 대한 구동 전압들을 계산한다. 아날로그 구동기들은 구동 전압들을 LED 스트링들에 제공한다.
Figure P1020097016845
전자 디스플레이, 발광 다이오드, 아날로그-디지털 변환기, 디지털 신호 프로세서

Description

전자 디스플레이의 백라이트 발광 다이오드를 제어하기 위한 하이브리드 아날로그 및 디지털 아키텍처{HYBRID ANALOG AND DIGITAL ARCHITECTURE FOR CONTROLLING BACKLIGHT LIGHT EMITTING DIODES OF AN ELECTRONIC DISPLAY}
본 발명은 전자 디스플레이 기술에 관한 것으로, 특히 전자 디스플레이들의 백라이트들의 LED(light emitting diode) 스트링들을 제어하기 위한 아날로그 및 디지털 회로의 하이브리드 아키텍처에 관한 것이다.
백라이트들은 액정 디스플레이(LCD)들을 조명하기 위해 사용된다. 백라이트들을 갖는 LCD들은 컴퓨터 모니터들 및 텔레비전들을 위한 대형 디스플레이들에서뿐만 아니라 휴대용 전화기들 및 PDA를 위한 소형 디스플레이들에서도 사용된다. 통상적으로, 백라이트용 광원은 하나 이상의 CCFL(cold cathode fluorescent lamp)을 포함한다. 백라이트용 광원은 또한 백열 전구, ELP(electroluminescent panel), 또는 하나 이상의 HCFL(hot cathode fluorescent lamp)일 수 있다.
디스플레이 업계는 백라이트 기술에서의 광원으로서 LED의 사용을 면밀히 검토하고 있는데, 그 이유는 CCFL이 많은 단점을 갖기 때문이다. 즉, CCFL은 저온에서는 쉽게 발화하지 않고, 발화시키기에 충분한 유휴 시간을 요구하고, 정교한 처리를 요구한다. LED들은 일반적으로 다른 백라이트원들보다 소비 전력에 대한 발 생광의 비가 높다. 따라서, LED 백라이트들을 갖는 디스플레이들은 다른 디스플레이들보다 전력을 덜 소비한다. LED 백라이팅은, 통상적으로, 작고 비싸지 않은 LCD 판들에 사용되어 왔다. 그러나, LED 백라이팅은 컴퓨터들 및 텔레비전들에 사용되는 것과 같은 대형 디스플레이들에서 보다 일반적인 것이 되고 있다. 대형 디스플레이들에서는, LCD 디스플레이에 대해 충분한 백라이트를 제공하기 위해 다수의 LED가 요구된다.
대형 디스플레이들에서 다수의 LED들을 구동하는 회로들은 일반적으로 다수의 스트링들에 분산된 LED들로 구성된다. 도 1은 LED들의 3개의 독립적인 스트링들(1, 2, 3)을 갖는 백라이팅 시스템을 갖는 예시적인 평판 디스플레이(10)를 도시한다. LED들의 제1 스트링(1)은 디스플레이(10)에 걸쳐 이산적으로 분포되고 직렬 연결된 7개의 LED들(4, 5, 6, 7, 8, 9, 및 11)을 포함한다. 제1 스트링(1)은 구동 회로(12)에 의해 제어된다. 제2 스트링(2)은 구동 회로(13)에 의해 제어되고 제3 스트링(3)은 구동 회로(14)에 의해 제어된다. LED 스트링들(1, 2, 및 3)의 LED들은 배선들, 트레이스들 또는 다른 연결 요소들에 의해 직렬 접속될 수 있다.
스트링들(1, 2, 및 3)은 구동기들(12, 13, 및 14)를 통해 제어기에 의해 각각 제어된다. 도 2는 종래 기술의 제어기(20)를 도시한다. 도 2는 특히 스트링 1을 제어하는 제어기(20)를 예로서 도시한다. 그러나, 제어기(20)는 또한 스트링들(2 및 3)을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 제어기(20)는 에러 증폭기(22), 연속 시간 루프 보상 회로(24), 합산 노드, 로컬 피드백 루프(27) 및 시스템 피드백 루프(28)를 포함한다. 제어기(20)는 스트링 1의 실시간 아날로그 제어를 제공한다. 에러 증폭기(22)는 기준 전압 VREF를 입력으로서 수신한다. 에러 증폭기(22)는 또한 시스템 피드백 루프(28)를 통해 LED 스트링 1로부터 피드백 신호 VFB를 입력으로서 수신한다. 본 기술 분야의 당업자라면 에러 증폭기(22)가 피드백 신호와 VREF를 적절히 비교할 수 있도록, 시스템 피드백 루프(28)가 피드백 신호를 스케일링하는 능력을 포함한다는 것을 이해할 것이다.
통상적으로, VREF는 스트링 1을 통해 원하는 전류가 흐르게 하기 위해 스트링 1에 제공되어야 하는 원하는 구동 전압을 나타낸다. 에러 증폭기(22)는 VREF와, 스트링 1을 통해 흐르는 실제 전류를 나타내는 감지된 전압일 수 있는 피드백 전압 VFB를 비교하고, 그 비교 결과를 루프 보상 블록(24)에 제공한다. 에러 증폭기(22)의 출력은 스트링 1을 통해 원하는 전류가 흐르게 하기 위해 스트링 1의 구동 전압에 행해져야 하는 정정을 나타낸다. 에러 증폭기(22)는 스트링 1로부터 실시간으로 피드백 신호를 연속적으로 수신하고, 정정 신호를 루프 보상 블록(24)에 제공한다.
루프 보상 블록(24)은 에러 증폭기(22)로부터의 정정 신호를 수신하는 것에 응답하여, 구동기(12)를 통해 스트링 1에 적절한 구동 전압을 제공한다. 따라서, 루프 보상 블록(24)는 실시간으로 스트링 1에 대한 구동 전압을 연속적으로 조정한다. 도 2는 루프 보상 블록(24)이 합산 노드(Σ)를 통해 구동기(12)에 연결되는 것을 도시한다. 합산 노드는 입력으로서 루프 보상 블록(24)의 출력을 수신한다. 합산 노드는 또한 로컬 피드백 루프(27)를 통해 스트링 1로부터 피드백 신호를 수신한다. 로컬 피드백 루프(27)를 통해 수신된 피드백 신호는 예를 들어 스트링 1의 노이즈를 나타낼 수 있다. 로컬 피드백 루프(27)를 통해 수신된 피드백 신호는 또한, 예를 들어 스트링 1이나 디스플레이 회로의 일부 다른 부분에 의해 야기되는 개방 회로 상태 또는 단락 회로 상태를 나타낼 수 있다. 합산 노드는 회로 설계 및 목적에 따라, 비정상 상태 동안 구동기(12) 출력을 차단하는 것을 포함하여, 구동기(12)에 대한 신속한 조정을 제공할 수 있다.
도 3은 스트링 1을 제어하기 위한 다른 종래의 제어기(30)를 도시한다. 제어기(30)는 아날로그-디지털(A/D) 변환기(31), 아날로그-디지털(A/D) 변환기(33), 디지털 신호 프로세서(DSP)(32), 디지털-아날로그(D/A) 변환기(34) 및 버퍼(35)를 포함한다. 제어기(30)는 구동기(12)를 통해 스트링 1의 디지털 제어를 제공한다. A/D 변환기(33)는 기준 신호 VREF를 입력으로서 수신한다. 통상적으로, VREF는 스트링 1을 통해 원하는 전류가 흐르게 하기 위해 스트링 1을 구동하는데 사용되어야 하는 원하는 전압을 나타낸다. A/D 변환기(33)는 아날로그 VREF 신호를 디지털 데이터로 변환하고, 그 디지털 데이터를 디지털 신호 프로세서(DSP)(32)에 제공한다.
A/D 변환기(31)는 시스템 피드백 루프(38)를 통해 피드백 신호 VFB를 수신한다. VFB는 스트링 1을 통해 흐르는 전류를 나타내는 감지된 전압일 수 있다. A/D 변환기(31)는 아날로그 VFB 신호를 디지털 데이터로 변환하고 그 디지털 데이터를 DSP(32)에 제공한다. DSP(32)는 스트링 1에 대한 구동 전압을 결정하기 위해 A/D 변환기(31)로부터 수신된 디지털 데이터를 이용하도록 프로그램될 수 있다. DSP(32)는 각종 프로그램들, 비교 알고리즘들, 룩업 테이블들 등에 대한 액세스를 가지기 때문에 스트링 1을 제어하는 것에 관하여 지능적인(intelligent) 판정을 할 수 있고, 판정을 행하는데 있어서, 각종 실시간 시스템 변수(예를 들어, 주변 온도) 및 비실시간 시스템 변수들에 대한 고려 사항들을 제공할 수 있다. DSP(32)는 선택된 구동 전압에 관한 디지털 데이터를 디지털 아날로그(D/A) 변환기(34)에 제공한다. D/A 변환기(34)는 디지털 데이터를 아날로그 구동 신호로 변환하고 그 아날로그 구동 신호를 구동기(12)에 제공한다.
도 3은 DSP(32)가 버퍼(35)를 통해 구동기(12)에 연결되어 있는 것을 도시한다. 버퍼(35)는 D/A 변환기(34)로부터 수신된 아날로그 신호들을 저장 및 보유하기 위해 이용될 수 있다. 버퍼(35)는, 예를 들어, 아날로그 신호들을 저장하기 위한 저장 캐패시터들의 뱅크들을 포함할 수 있다. 버퍼(35)는 스트링 1을 구동하기 위해 D/A 변환기(34)의 출력들을 평활 신호들, 예를 들어 구형파(square wave)로 변환하도록 사용될 수 있다. 도 3은 또한 DSP(32)가 로컬 피드백 루프(37)를 통해 스트링 1로부터 피드백 신호를 수신하는 것을 도시한다. 아날로그-디지털(A/D) 변환기(36)는 아날로그 피드백 신호를 디지털 데이터로 변환한다. 로컬 피드백 루프(37)를 통해 수신된 피드백 신호는 예를 들어 스트링 1의 노이즈를 나타낼 수 있다. 로컬 피드백 루프(37)를 통해 수신된 피드백 신호는, 예를 들어, 스트링 1 또는 디스플레이 회로의 일부 다른 부분에 의해 야기되는 개방 회로 상태 또는 단락 회로 상태를 나타낼 수도 있다. DSP(32)는, DSP(32)에 포함된 알고리즘들 및 프로그램들에 따라, 비정상 상태 동안 구동기(12) 출력을 차단하는 것을 포함하여, 구동기(12)에 대한 신속한 조정을 제공할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 제어기들(20 및 30)은 여러 단점들을 갖는다. 제어기(20)는 저항기들, 캐패시터들 및 인덕터들과 같은 아날로그 회로 컴포넌트들의 속성들 및 특성들에 따라 다르게 동작하며, 지능적인 동작들을 수행하도록 프로그램될 수 없다. 제어기(20)는 또한 아날로그 회로 컴포넌트들에 고유한 노이즈 및 지연들에 종속적이다. 제어기(30)는 디지털 시스템들에 고유한 비교적 느린 시동 및 부트 업(boot up) 주기들에 종속적이다. 또한, 아날로그-디지털-아날로그 변환 및 디지털 신호 처리는 시간 지연을 발생시키고, 그 결과, 제어기(30)의 다수의 응용들에 대해서 실시간 제어가 이용가능하지 않을 수 있다. 또한, 제어기(30)의 동작 동안에, DSP(32)를 프로그래밍, 디버깅 또는 복구하기 위해, DSP(32)는 D/A 변환기(34)에 제공된 디지털 데이터를 동결(freeze)한다. 이에 의해 D/A 변환기(34)가 동결 기간 동안 구동기(12)에 동일한 출력 신호를 연속적으로 제공한다. 시스템 피드백 루프(38)를 통해 수신된 피드백 신호는 동결 기간 동안 무시된다. 이것은 바람직하지 않다.
본 발명은 인텔리전트 판정을 행하기 위해 프로그램될 수 있고 또한 실시간 동작들을 수행할 수 있는, 신속한 시동 주기를 갖는 저전압의 고속 제어기를 제공한다.
<발명의 요약>
본 발명은 액정 디스플레이를 포함하는 전자 디스플레이들에서 LED들의 스트링들을 제어하기 위한 제어기를 제공한다. 하이브리드 제어기는 아날로그 및 디지털 회로 컴포넌트들 모두를 이용한다. 에러 증폭기들을 사용하여 LED 스트링으로부터 수신된 아날로그 피드백 신호를 기준 신호들과 비교한다. 이들 비교 결과들은 디지털 데이터로 변환되고, 디지털 신호 프로세서(DSP)에 의해 처리된다. DSP는 LED 스트링을 통해 (피드백 신호들로 나타낸) 실제 전류 흐름과 (기준 신호들로 나타낸) 원하는 전류 흐름 사이의 편차에 기초하여 LED 스트링들에 대한 구동 전압들을 계산한다. 아날로그 구동기들은 구동 전압들을 LED 스트링들에 제공한다. DSP 출력들을 래치할 수 있기 때문에 DSP의 초기화 동안 또는 DSP가 각종 이유로 동작하지 않는 상태인 경우에, 아날로그 구동기들이 구동 전압들을 LED 스트링들에 제공할 수 있다. DSP에 의한 LED 스트링들의 순차 처리를 위해 다중화기를 이용한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적들과 이점들은 첨부 도면들과 함께 다음의 상세한 설명을 고려하면 명백해질 것이며, 첨부 도면들에서 동일한 참조 문자들은 도면 전체에 걸쳐서 동일한 부분들을 나타낸다.
도 1은 LED 스트링들을 구현하는 예시적인 디스플레이를 도시하는 도면.
도 2는 LED 스트링을 제어하기 위한 종래 기술의 아날로그 제어 아키텍처를 도시하는 도면.
도 3은 LED 스트링을 제어하기 위한 종래 기술의 디지털 제어 아키텍처를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 예시적인 아키텍처를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 예시적인 아키텍처를 도시하는 도면.
도 4는 도 1에 도시된 스트링 1을 제어하기 위한 본 발명의 예시적인 제어기(40)를 도시한다. 제어기(40)는 아날로그 및 디지털 회로 컴포넌트들의 조합을 포함한다. 도 4에서, 에러 증폭기(41)가 아날로그-디지털(A/D) 변환기(42)에 연결되어 도시되어 있다. A/D 변환기(42)는 디지털 신호 프로세서(digital signal processor; DSP)(43)에 연결되어 있다. DSP(43)는 디지털-아날로그(D/A) 변환기(44)에 연결되어 있다. D/A 변환기(44)는 버퍼(45) 및 합산 노드(∑)를 통해 구동기(12)에 연결되어 있다. 구동기(12)는 스트링 1에 연결되어 있다. 일 실시예에서, 제어기(40)는 집적 회로(IC) 칩에 구현된다.
에러 증폭기(41)는 아날로그 회로 컴포넌트이다. 에러 증폭기(41)는 입력으로서 기준 신호 VREF를 수신한다. 기준 신호 VREF는 스트링 1에 대한 원하는 구동 전압을 나타낼 수 있다. 에러 증폭기는 또한 다른 입력으로서 시스템 피드백 루프(49)에 의해 피드백 신호 VFB를 수신한다. 시스템 피드백 루프(49)를 통해 수신된 피드백 신호 VFB는 스트링 1을 통해 흐르는 전류를 나타낼 수 있다. 에러 증폭 기(41)는 VREF 신호를 VFB 신호와 비교하여, A/D 변환기(42)에 비교의 결과를 제공한다. 시스템 피드백 루프(49)는 에러 증폭기(41)가 동일한 스케일로 VREF 및 VFB 신호들을 적절하게 비교할 수 있도록 피드백 신호 VFB의 값들을 스케일링하는 회로를 포함할 수 있다. 본 기술분야의 당업자는 VREF 신호를 VFB 신호와 비교하기 위해, 에러 증폭기(41) 대신에 본 기술분야에 알려진 다양한 비교기 회로들로 대체될 수 있다는 것을 알 것이다.
일 실시예에서, 에러 증폭기(41)의 출력은 원하는 전류를 스트링 1이 출력하도록 하기 위해 스트링 1에 대한 구동 전압에 대해 행해져야 하는 정정을 나타낸다. 스트링 1을 위한 원하는 전류 흐름은 도 1에 도시된 디스플레이(10) 상에 디스플레이되고 있는 이미지들에 따르며, DSP(43) 또는 디스플레이(10)의 다른 컴포넌트(도시되지 않음)에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 에러 증폭기(41)의 출력 레벨은 스트링 1을 통해 흐르는 실제 전류와, 스트링 1에 대한 원하는 전류 흐름 사이의 편차의 양을 나타낸다. 일 실시예에서, 더 높은 에러 증폭기(41) 출력은 더 낮은 에러 증폭기(41) 출력보다 스트링 1의 실제 및 원하는 전류들 사이의 더 큰 차이를 나타낸다. 일 실시예에서, 에러 증폭기(41)의 출력은 스트링 1의 실제 및 원하는 전류 흐름들 사이의 차이들이 증가함에 따라 점진적으로 증가한다.
A/D 변환기(42)는 에러 증폭기(41)의 출력을 수신하여 그것을 디지털 데이터로 변환한다. A/D 변환기(42)는 DSP(43)에 디지털 데이터를 전송한다. 일 실시예에서, DSP(43)는 상태 머신을 포함한다. 일 실시예에서, DSP(43)는 프로그램가능 한 마이크로프로세서를 포함한다. 일 실시예에서, DSP(43)는 다양한 프로세싱 유닛들을 통해 그것을 시퀀싱(sequencing)함으로써 디지털 데이터를 처리하기 위한 시퀀서(sequencer)를 포함한다. DSP(43)는 스트링 1을 위한 요구되는 구동 전압을 결정하기 위해, 다양한 알고리즘들, 룩업 테이블들, 서브루틴들 등을 이용하여 A/D 변환기(42)로부터 수신된 디지털 데이터를 처리할 수 있다. DSP(43)는 결정된 구동 전압을 나타내는 디지털 데이터를 디지털-아날로그(D/A) 변환기(44)에 제공한다. D/A 변환기(44)는 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하고 아날로그 신호를 버퍼(45)에 전송한다. A/D 변환기(42) 및 D/A 변환기(44)는 DSP(43)의 컴포넌트들일 수 있다. 버퍼(45)는 예를 들어 캐패시터들의 뱅크(bank)일 수 있다. 버퍼(45)는 D/A 변환기(44)로부터 수신된 아날로그 신호를 평활 신호(smoothe signal), 예를 들어, 구형파로 변환하여 그것을 합산 노드를 통해 구동기(12)에 전송한다.
도 4에 도시된 바와 같이, DSP(43)는 접속(48)을 통해 에러 증폭기(41)와 통신할 수 있다. 접속(48)은 유선 또는 무선 접속일 수 있다. DSP(43)는 에러 증폭기(41)를 셧오프(shut off)할 수 있다. DSP(43)는 또한 기준 전압 VREF의 값을 조정할 수 있다. DSP(43)는 접속(47)을 통해 로컬 피드백 제어 회로(46)와 통신할 수 있다. 접속(47)은 유선 또는 무선 접속일 수 있다. 로컬 피드백 제어 루프 회로(46)는 스트링 1로부터 피드백 신호를 수신하여 그것을 합산 노드에 제공한다. 합산 노드는 로컬 피드백 제어 회로(46)로부터 수신된 피드백 신호에 기초하여 D/A 변환기(44)의 출력의 신호 레벨을 조정한다. 로컬 피드백 루프로부터 수신된 피드 백 신호는 예를 들어 노이즈를 포함할 수 있다.
또한, 로컬 피드백 제어 회로(46)는 개방 회로 또는 단락 회로 상태들과 같은 비정상 상태들의 발생시 합산 노드를 셧오프할 수 있다. 로컬 피드백 회로(46)는 비정상 상태의 경우에 보호 회로(도시되지 않음)를 트리거함으로써 합산 노드 회로를 셧오프할 수 있다. 일 실시예에서, 로컬 피드백 제어 회로(46)는 합산 노드 회로를 셧오프함으로써 스트링 1에 대한 임의의 구동 전압을 컷오프(cut off)할 수 있다. DSP(47)는 로컬 피드백 제어 회로(46)를 활성화 또는 비활성화할 수 있다.
본 기술분야의 당업자는 스타트-업(start-up) 동안, 제어기(40)의 아날로그 컴포넌트, 즉 에러 증폭기(41), 및 구동기(12)가 제어기(40)의 디지털 컴포넌트들보다 훨씬 더 작은 초기화 기간을 필요로 한다는 것을 알 것이다. 일 실시예에서, DSP(43)는 셧다운(shutdown) 동안 D/A 변환기(44)에 제공되는 디지털 데이터 값들의 메모리 장소들 또는 메모리 레지스터들을 래치(latch)하도록 프로그램된다. 래치하는 것에 의해, 메모리 레지스터들 및 메모리 장소들에 존재하는 데이터 값들이 동결되도록 하여, 손상(destruction)되는 것을 방지한다. 다른 실시예에서, DSP(43)는 D/A 변환기(44)에 제공되는 디지털 데이터 값들의 메모리 장소들 또는 메모리 레지스터들을 DSP에 의해 변경될 때까지 래치하도록 프로그램된다. 또 다른 실시예에서, DSP(43)의 메모리 장소들 또는 메모리 레지스터들은 제어기(40)를 위한 스타트 업 시퀀스의 개시 이전에 조정될 수 있다.
상기한 실시예들에서, 본 발명의 일 양태에 따르면, 구동기(12)는 DSP(43)가 그의 초기화 시퀀스를 실행하고 있는 동안이라도 스트링에 구동 전압들을 제공하는 것을 시작할 수 있다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 구동기(12)는 DSP(43)가 셧오프되거나, 디버그(debug)되고 있거나, 또는 프로그램되고 있을 때에도 계속해서 스트링 1에 구동 전압들을 제공할 수 있다. 본 발명의 그러한 양태에서, D/A 변환기(44)는 셧오프, 디버그, 또는 프로그램되는 동안에 동일한 래치된 디지털 데이터를 아날로그 신호들로 변환한다. 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 구동기(12)는 DSP가 초기화 모드에 있거나, 셧오프되거나, 디버그되고 있거나, 프로그램되고 있을 때에도 스트링 1에서의 개방 회로 또는 단락 회로와 같은 비정상 상태들의 발생에 기초하여 셧다운될 수 있다. 본 발명의 그러한 양태에서, 로컬 피드백 제어 회로(46)는 스트링 1의 동작에 있어서 임의의 비정상들을 위한 스트링 1로부터 수신된 피드백 신호들을 모니터하고, 비정상 이벤트의 발생시 합산 노드 회로를 셧오프한다.
도 5는 디스플레이의 다수의 LED 스트링들을 제어하기 위한 본 발명의 아키텍처의 예시적인 구현을 도시한다. 제어기(50)는 구동기들(12, 13, 14, 15, 16 및 17) 각각을 통해 6개의 스트링들 STR1, STR2, STR3, STR4, STR5 및 STR6을 제어한다. 제어기(50)는 에러 증폭기(41), A/D 변환기(42), DSP(43), D/A 변환기(44), 버퍼(45), 합산 노드 회로 및 로컬 피드백 제어 회로(46)를 포함하여 제어기(40)에 포함된 동일한 컴포넌트들 중 상당수를 포함한다. 제어기(50)는 또한 특정 구동기(12, 13, 14, 15, 16, 또는 17)를 선택하기 위한 구동기 선택기 회로(51) 및 특 정 스트링(STR1, STR2, STR3, STR4, STR5 및 STR6)을 위한 VFB 신호를 선택하기 위한 스트링 선택기(52)를 포함한다.
일 실시예에서, DSP(43)는 프로세싱을 위한 스트링(STR1, STR2, STR3, STR4, STR5 또는 STR6)을 선택한다. 일 실시예에서, DSP(43)는 스트링들 STR1, STR2, STR3, STR4, STR5 및 STR6을 순차적으로 그리고 주기적으로 처리한다. 다른 실시예에서, DSP(43)는 프로세싱을 위한 스트링(STR1, STR2, STR3, STR4, STR5 또는 STR6)을 무작위로 선택할 수 있다. 또 다른 실시예에서, DSP(43)는 다양한 인자들 및 회로 상태들에 기초하여, 프로세싱을 위한 스트링(STR1, STR2, STR3, STR4, STR5 또는 STR6)을 지능적으로 선택하도록 프로그램될 수 있다.
DSP(43)는 접속(53)을 통해 구동기 선택기(51)와 통신함으로써 구동기(12, 13, 14, 15, 16 및 17)를 선택하고, 접속(54)을 통해 특정 스트링(STR1, STR2, STR3, STR4, STR5 또는 STR6)의 VFB 신호를 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 구동기 선택기 회로(51) 및 스트링 선택기 회로(52)는 다중화기들을 포함한다. 일 실시예에서, 구동기 선택기 회로(51) 및 스트링 선택기 회로(52)는 DSP(43) 내부에 구현될 수 있다. 구동기 선택기 회로(51) 및 스트링 선택기 회로(52)는 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 다양한 스트링들(STR1-STR6)을 위한 VREF 전압 레벨들은 상이하다. 그러한 실시예에서, DSP(43)는 선택된 스트링(STR1, STR2, STR3, STR4, STR5 또는 STR6)을 위해, 접속(48)을 통해 에러 증폭기(41)에 VREF 전압 레벨을 제공한다.
본 발명은 디지털 및 아날로그 제어 방법들을 결합한다. 디지털 및 아날로그 분야는 매우 상이하며, 그 기술분야의 당업자들은 통상적으로 오직 디지털 또는 아날로그 시스템들에서 숙련되어 있다. 본 기술분야의 당업자는 전술한 본 발명의 기술들, 구조들, 및 방법들이 예시적인 것임을 알 것이다. 본 발명은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 실시예들에서 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 디스플레이를 위한 제어기로서,
    발광 다이오드(LED)들의 스트링(string)으로부터 아날로그 입력 신호를 수신하는 입력 회로 - 상기 입력 회로는 상기 아날로그 신호를 기준 신호와 비교함 - ;
    상기 입력 회로에 연결되어 상기 비교의 결과 신호를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환기 회로;
    상기 아날로그-디지털 회로에 연결되어 상기 디지털 데이터를 처리하는 디지털 신호 프로세서;
    처리된 상기 디지털 데이터를 저장하도록 상기 디지털 신호 프로세서에 연결되는 저장 유닛;
    처리된 상기 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하도록 상기 저장 유닛에 연결되는 디지털-아날로그 변환기 회로; 및
    상기 디지털-아날로그 변환기 회로에 연결되어 상기 아날로그 신호의 조절된 레벨을 제공하는 구동기 회로
    를 포함하며,
    상기 디지털-아날로그 변환기 회로는 상기 저장 유닛으로부터 데이터를 검색하도록 구성되는, 전자 디스플레이를 위한 제어기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 신호 프로세서에 연결된 래칭 회로를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 래칭 회로를 선택적으로 활성화하며,
    상기 제어기는 상기 래칭 회로를 활성화하여 상기 저장 유닛이 그 안에 저장된 데이터를 보존하도록 하는, 전자 디스플레이를 위한 제어기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 디지털-아날로그 변환기 회로는, 상기 제어기에 의한 상기 래칭 회로의 활성화시에, 상기 저장 유닛에서의 동일한 데이터를 아날로그 신호로 반복적으로 변환하는, 전자 디스플레이를 위한 제어기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 전자 디스플레이의 셧다운 기간 동안 상기 래칭 회로를 활성화하는, 전자 디스플레이를 위한 제어기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 래칭 회로는 상기 저장 유닛이 상기 전자 디스플레이의 초기화 기간 동안 이전의 셧다운으로부터의 데이터를 보존하도록 하는, 전자 디스플레이를 위한 제어기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 디지털 신호 프로세서는 시퀀서를 포함하는, 전자 디스플레이를 위한 제어기.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 구동기 회로에 연결된 발광 다이오드들의 복수의 스트링을 더 포함하고,
    상기 발광 다이오드들의 복수의 스트링은 상기 입력 회로에 연결되어 피드백 신호들을 상기 입력 회로에 제공하며,
    상기 제어기는 상기 발광 다이오드들의 복수의 스트링의 동작들을 제어하는, 전자 디스플레이를 위한 제어기.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 입력 회로는 에러 증폭기를 포함하는, 전자 디스플레이를 위한 제어기.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 입력 회로는 기준 신호를 제1 입력으로서 수신하고,
    상기 입력 회로는 발광 다이오드들의 스트링으로부터 피드백 신호를 제2 입력으로서 수신하고,
    상기 입력 회로는 상기 제1 입력과 상기 제2 입력을 비교하고, 상기 비교의 결과를 상기 아날로그-디지털 변환기 회로에 제공하는 에러 증폭기를 포함하는, 전 자 디스플레이를 위한 제어기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 입력 회로 및 상기 구동기 회로는 상기 디지털 신호 프로세서의 초기화 기간 동안 동작할 수 있는, 전자 디스플레이를 위한 제어기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기준 신호는 상기 발광 다이오드들의 스트링에 대한 원하는 구동 전압을 나타내는, 전자 디스플레이를 위한 제어기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 디지털 신호 프로세서를 선택적으로 셧다운하고, 상기 입력 회로 및 상기 구동기 회로만을 이용함으로써 그의 제어 기능을 수행할 수 있는, 전자 디스플레이를 위한 제어기.
  13. 액정 디스플레이로서,
    상기 디스플레이를 위한 백라이팅(backlighting)을 제공하는 발광 다이오드들의 복수의 스트링;
    상기 복수의 스트링의 스트링을 선택하는 스트링 선택기 회로;
    기준 신호를, 상기 선택된 스트링을 통해 흐르는 전류를 나타내는 피드백 신 호와 비교하는 비교기 회로; 및
    상기 비교의 결과에 기초하여 상기 선택된 스트링에 대한 구동 전압을 결정하는 디지털 신호 프로세서
    를 포함하고,
    상기 기준 신호는 상기 선택된 스트링을 통한 원하는 전류 흐름을 나타내는
    액정 디스플레이.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 발광 다이오드들의 복수의 스트링은 발광 다이오드들의 6개의 스트링을 포함하는 액정 디스플레이.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 비교기 회로는 아날로그 신호들을 비교하는 에러 증폭기를 포함하는 액정 디스플레이.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 디지털 신호 프로세서는 프로그램가능한 마이크로프로세서를 포함하는 액정 디스플레이.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 스트링 선택기 회로는 다중화기를 포함하는 액정 디스플레이.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 디지털 신호 프로세서에 연결되어 구동 전압을 상기 선택된 스트링에 제공하는 아날로그 구동기 회로를 더 포함하는 액정 디스플레이.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 아날로그 구동기 회로는 상기 디지털 신호 프로세서가 동작 모드에 있지 않은 기간에, 구동 전압을 발광 다이오드의 스트링에 제공하도록 구성되는 액정 디스플레이.
  20. 액정 디스플레이를 제어하는 방법으로서,
    발광 다이오드의 스트링을 통해 흐르는 전류를 나타내는 아날로그 피드백 신호를 수신하는 단계;
    상기 아날로그 피드백 신호와 아날로그 기준 신호를 비교하는 단계;
    상기 비교의 결과로서의 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하는 단계;
    상기 디지털 데이터를 처리하여, 상기 스트링을 위한 구동 전압 레벨을 결정하는 단계;
    상기 구동 전압 레벨을 나타내는 아날로그 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 구동 전압 레벨을 나타내는 상기 아날로그 신호를 이용함으로써 구동 전압을 상기 스트링에 제공하는 단계
    를 포함하는
    액정 디스플레이 제어 방법.
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