KR20130016897A - Driving integrated circuit for backlight driver and liquid crystal display device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 백라이트 드라이버용 구동집적회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 PWM 신호를 입력 받아 다수의 엘이디를 채널 별로 구동하기 위한 백라이트 드라이버용 구동집적회로 및 그를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a driving integrated circuit for a backlight driver, and more particularly, to a driving integrated circuit for a backlight driver for driving a plurality of LEDs for each channel by receiving a plurality of PWM signals and a liquid crystal display including the same.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 분야에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 특징을 지닌 여러 평판 표시 장치(Flat Panel Display device), 예를 들어, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device), 전기발광표시장치(Electro Luminescent Display device) 등이 연구되고 있다.Recently, as the information society develops, the demand for the display field is increasing in various forms, and in response, various flat panel display devices, for example, liquid crystal, which have features such as thinning, light weight, and low power consumption Liquid crystal display devices, plasma display panel devices, electroluminescent display devices, and the like have been studied.
이 중에서 액정표시장치는 현재 가장 널리 사용되는 평판 표시 장치 중 하나이며, 화소전극과 공통전극 등이 형성되는 두 기판과, 두 기판 사이의 액정층을 포함한다.Among these, the liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices, and includes two substrates on which pixel electrodes, a common electrode, and the like are formed, and a liquid crystal layer between the two substrates.
이러한 액정표시장치는, 전극에 인가된 전압에 의해 생성된 전기장에 따라 액정층의 액정분자들의 배향을 결정하고, 입사광의 편광을 제어하여 영상을 표시한다.Such a liquid crystal display determines an orientation of liquid crystal molecules of a liquid crystal layer according to an electric field generated by a voltage applied to an electrode, and controls polarization of incident light to display an image.
그리고, 액정표시장치는 동화상 표시에 유리하고 높은 콘트라스트비(contrast ratio)로 인하여 기존의 음극선관(Cathode Ray Tube)을 대체하면서 이동 단말기의 표시장치(노트북 모니터 등)뿐만 아니라 컴퓨터의 모니터, 텔레비전 등으로 다양하게 이용되고 있다.In addition, the liquid crystal display device is advantageous for moving image display and replaces a conventional cathode ray tube due to a high contrast ratio, and not only a display device (laptop monitor, etc.) of a mobile terminal, but also a computer monitor, a television, etc. It is used in various ways.
액정표시장치는 자체 발광요소를 갖지 못해서 별도의 광원을 갖추어야 하는데, 액정표시장치의 배면에는 광원을 구비한 백라이트 유닛(backlight unit)이 배치되고, 백라이트 유닛을 통해 광(light)이 액정패널 전면으로 조사됨에 따라 비로소 식별 가능한 휘도의 영상이 구현될 수 있다.The liquid crystal display device does not have its own light emitting element, so a separate light source must be provided. A backlight unit having a light source is disposed on the back of the liquid crystal display, and light is directed to the front of the liquid crystal panel through the backlight unit. As it is irradiated, an image of identifiable luminance may be realized.
여기서, 백라이트 유닛의 광원으로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluoresent Lamp), 외부전극형광램프(External Electrode Fluoresent Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등이 사용된다.Here, a cold cathode fluorescent lamp, an external electrode fluorescent lamp, a light emitting diode (LED), or the like is used as a light source of the backlight unit.
이 중에서 특히, LED는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 갖추고 있어서 표시용 광원으로 널리 이용되고 있다. 이하에서 도면을 참조하여 설명한다.
Among them, LEDs are particularly widely used as light sources for displays because of their small size, low power consumption, and high reliability. A description with reference to the drawings below.
도1은 종래의 백라이트 드라이버의 구동집적회로를 도시한 도면이고, 도2는 종래의 백라이트 드라이버의 구동집적회로의 구동을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.1 is a diagram showing a driving integrated circuit of a conventional backlight driver, and FIG. 2 is a diagram referred to for explaining driving of a driving integrated circuit of a conventional backlight driver.
도1에 도시한 바와 같이, 종래의 백라이트 드라이버의 구동집적회로는 하나의 PWM 단자(DIM) 및 4개의 OUT 단자(OUT1, OUT2, OUT3, OUT4) 등의 포함하는 다수의 단자로 구성된다.As shown in Fig. 1, the driving integrated circuit of the conventional backlight driver is composed of a plurality of terminals including one PWM terminal DIM and four OUT terminals OUT1, OUT2, OUT3, and OUT4.
여기서, PWM 단자(DIM)는 백라이트 유닛의 휘도를 조정하기 위한 PWM 디밍 신호를 입력 받는 단자이며, 이러한 PWM 디밍 신호는 일반적으로 타이밍 제어부(미도시)로부터 전달 받는다.Here, the PWM terminal DIM is a terminal for receiving a PWM dimming signal for adjusting the brightness of the backlight unit, and the PWM dimming signal is generally transmitted from a timing controller (not shown).
그리고, 제 1 내지 제 4 OUT 단자(OUT1, OUT2, OUT3, OUT4)는 각각 제 1 내지 제 4 LED 스트링(미도시)의 일단과 연결되는 단자이며, 제 1 내지 제 4 LED 스트링을 통해 흐르는 전류를 제어하기 위하여 내부적으로 트랜지스터와 연결된다.The first to fourth OUT terminals OUT1, OUT2, OUT3, and OUT4 are terminals connected to one ends of the first to fourth LED strings (not shown), respectively, and current flowing through the first to fourth LED strings. It is connected internally with a transistor to control it.
이때, 제 1 내지 제 4 LED 스트링은 병렬 연결되며, 제 1 내지 제 4 LED 스트링 각각은 다수의 LED(Light Emitting Diode)가 직렬 연결된 형태일 수 있다.In this case, the first to fourth LED strings are connected in parallel, and each of the first to fourth LED strings may have a form in which a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) are connected in series.
이와 같은 종래의 백라이트 드라이버의 구동집적회로의 동작을 살펴보면, 도2에 도시한 바와 같이, PWM 단자(DIM)로부터 입력되는 PWM 디밍 신호는 로직부(Logic)로 전달되고, 로직부(Logic)의 출력에 의해 두 개의 스위치가 턴 온될 수 있다.Referring to the operation of the driving integrated circuit of the conventional backlight driver, as shown in FIG. 2, the PWM dimming signal input from the PWM terminal DIM is transferred to the logic unit Logic, The two switches can be turned on by the output.
한편, 트랜지스터(T)의 드레인은 각 OUT 단자(OUT1, OUT2, OUT3, OUT4를 통해 제 1 내지 제 4 LED 스트링과 각각 연결되며, 트랜지스터(T)의 게이트는 비교기(52)의 출력단과 연결된다.Meanwhile, the drain of the transistor T is connected to the first to fourth LED strings through the respective OUT terminals OUT1, OUT2, OUT3, and OUT4, and the gate of the transistor T is connected to the output terminal of the
그리고, 트랜지스터(T)의 소스는 저항(R)에 연결되며, 저항(R)의 타단은 LEDGND 단자를 통해 그라운드와 연결된다.The source of the transistor T is connected to the resistor R, and the other end of the resistor R is connected to the ground through the LEDGND terminal.
비교기(52)는 제 1 내지 제 4 LED 스트링의 전류에 따른 저항(R) 일단의 샘플링 전압과 기준전압(Vref)을 비교하고, 트랜지스터(T)는 각각 비교기(52)의 출력전압에 따라 제 1 내지 제 4 LED 스트링 각각에 흐르는 전류를 조절한다The
예를 들어, 제 1 내지 제 4 LED 스트링의 전류가 기준전류보다 낮으면, 저항(R)에서의 전압강하가 작아지고, 이에 따라 저항(R) 일단의 샘플링 전압이 낮아진다.For example, when the current of the first to fourth LED strings is lower than the reference current, the voltage drop at the resistor R is small, and thus the sampling voltage at one end of the resistor R is lowered.
비교기(52)는 기준전압(Vref)과 저항(R) 일단의 낮아진 샘플링 전압을 비교하여, 더 큰 전류가 흐르도록 트랜지스터(T)를 제어함으로써, 제 1 내지 제 4 LED 스트링의 전류를 증가시킬 수 있다.The
반면에, 제 1 내지 제 4 LED 스트링의 전류가 기준전류보다 높을 경우에는, 비교기(52)는 위와 반대로 동작하여 더 작은 전류가 흐르도록 트랜지스터(T)를 제어함으로써, 제 1 내지 제 4 LED 스트링의 전류를 감소시킬 수 있다.On the other hand, when the current of the first to fourth LED string is higher than the reference current, the
결국, 비교기(52), 트랜지스터(T) 및 저항(R)은 제 1 내지 제 4 LED 스트링에 균일한 전류가 흐르도록 하는 정전류원(constant current source) 역할을 수행할 수 있다.
As a result, the
도3은 종래의 액정표시장치의 백라이트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도4는 종래의 백라이트의 제 1 내지 제 4 LED 스트링 각각에 흐르는 전류를 도시한 도면이고, 도5는 종래의 백라이트의 제 1 내지 제 4 LED 스트링을 구동을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.FIG. 3 is a diagram schematically showing a backlight of a conventional liquid crystal display, and FIG. 4 is a diagram showing a current flowing through each of the first to fourth LED strings of a conventional backlight, and FIG. It is a figure referred to for explaining the driving of the first to fourth LED strings.
도3에 도시한 바와 같이, 종래의 액정표시장치의 백라이트는, 각각이 다수의 LED가 직렬로 연결되는 제 1 내지 제 4 LED 스트링(L1 내지 L4)을 포함하며, 백라이트 드라이버는 각 스트링을 구동하기 위한 제 1 내지 제 4 채널로 구성된다.As shown in FIG. 3, the backlight of the conventional liquid crystal display device includes first to fourth LED strings L1 to L4 in which a plurality of LEDs are connected in series, and the backlight driver drives each string. It consists of the first to fourth channels for.
여기서, 제 1 내지 제 4 LED 스트링(L1 내지 L4)은 액정패널(미도시) 하부에 나란히 배치될 수 있다.Here, the first to fourth LED strings L1 to L4 may be disposed in parallel with the lower portion of the liquid crystal panel (not shown).
종래의 백라이트 드라이버의 구동집적회로는 하나의 PWM 신호를 이용하여 제 1 내지 제 4 LED 스트링(L1 내지 L4)을 구동하기 때문에, 도4에 도시한 바와 같이, 제 1 내지 제 4 LED 스트링(L1 내지 L4) 각각에 흐르는 전류는 동일하다.Since the driving integrated circuit of the conventional backlight driver drives the first to fourth LED strings L1 to L4 using one PWM signal, as shown in FIG. 4, the first to fourth LED strings L1. Through L4) are the same.
따라서, 제 1 내지 제 4 LED 스트링(L1 내지 L4)은 동일하게 구동되어, 도5에 도시한 바와 같이, 액정표시장치의 전 화면의 휘도는 동일하게 구현된다.Accordingly, the first to fourth LED strings L1 to L4 are driven the same, and as shown in FIG. 5, the luminance of all screens of the liquid crystal display is equally implemented.
이와 같이, 종래의 백라이트 드라이버은 다수의 LED 스트링을 하나의 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 이용하여 동작하거나 설계 시 고정된 하나의 위상 쉬프트(Phase Shift)로만 제어 할 수 있었기 때문에 스캐닝(Scanning) 동작 및 로컬 디밍(Local Dimming) 구현이 어려웠다.As such, the conventional backlight driver operates by using a single pulse width modulation (PWM) signal or controls only a single phase shift fixed at the time of design. Local Dimming was difficult to implement.
따라서, 모든 LED 스트링을 구동하기 위한 PWM의 듀티비와 지연시간이 모두 동일하기 때문에 모션 블러(motion blur) 현상이 발생하는 문제점이 있었다.Therefore, since the duty ratio and delay time of the PWM for driving all the LED strings are the same, there is a problem that a motion blur phenomenon occurs.
그리고, 영상 데이터의 부분 밝기와 무관하게 액정표시장치의 전화면의 휘도를 조정하는 글로벌 디밍(Global dimming) 구현만 가능했기 때문에 콘트라스트 비(Contrast Ratio)가 감소하고, 소비전력이 증가하는 문제점이 있었다.In addition, since only global dimming to adjust the brightness of the full screen of the liquid crystal display device is possible regardless of the partial brightness of the image data, there is a problem in that contrast ratio is reduced and power consumption is increased. .
한편, 스캐닝(Scanning) 동작 및 로컬 디밍(Local Dimming) 기능을 구현하기 위해서는 구동집적회로를 여러 개 사용하거나 MCU(Micro Controller Unit) IC를 포함하며 I2C 및 SPI 통신이 가능한 백라이트 드라이버 구동집적회로가 필요했다.Meanwhile, in order to implement scanning operation and local dimming function, a backlight driver driving integrated circuit using multiple driving integrated circuits or a micro controller unit (MCU) IC and capable of I2C and SPI communication is required. did.
따라서, 추가적인 부품 사용으로 인한 제조비용 증가하는 문제점이 있었다.
Therefore, there is a problem that the manufacturing cost increases due to the use of additional components.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수의 PWM 입력 단자를 통해 다수의 PWM 신호를 입력 받은 다수의 엘이디를 채널 별로 구동하기 위한 백라이트 드라이버용 구동집적회로 및 그를 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and a driving integrated circuit for driving a backlight driver for driving a plurality of LEDs received with a plurality of PWM signals through a plurality of PWM input terminals for each channel and a liquid crystal display including the same The purpose is to provide.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 백라이트 드라이버의 구동집적회로는, 제 1 내지 제 N(N은 임의의 자연수) 발광다이오드 블록의 일단과 각각 연결되는 제 1 내지 제 N 출력단자와; 다수의 펄스폭 변조 신호를 입력 받기 위한 제 1 내지 제 M(M은 임의의 자연수) PWM 단자를 포함하며, 상기 다수의 펄스폭 변조 신호를 이용하여 상기 제 1 내지 제 N 발광다이오드 블록을 채널 별로 구동하는 것을 특징으로 한다.The driving integrated circuit of the backlight driver for achieving the above object comprises: first to Nth output terminals connected to one end of each of the first to Nth (N is an arbitrary natural number) light emitting diode blocks; First to Mth (M is any natural number) PWM terminal for receiving a plurality of pulse width modulation signal input, and using the plurality of pulse width modulation signal to the first to Nth LED block for each channel It is characterized by driving.
여기서, 샘플링 전압과 기준전압을 비교하여 출력전압을 출력하는 제 1 내지 제 N 비교기와; 상기 제 1 내지 제 N 비교기의 출력전압에 의해 제어되는 제 1 내지 제 N 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.Here, the first to N-th comparator for outputting the output voltage by comparing the sampling voltage and the reference voltage; The apparatus may further include first to Nth switching elements controlled by the output voltages of the first to Nth comparators.
그리고, 상기 제 1 내지 제 N 스위칭 소자의 게이트는 상기 제 1 내지 제 N 비교기의 출력단과 각각 연결되고, 상기 제 1 내지 제 N 스위칭 소자의 드레인은 상기 제 1 내지 제 N 출력단자와 각각 연결되며, 상기 제 1 내지 제 N 스위칭 소자의 소스는 제 1 내지 제 N 샘플링 저항의 일단과 각각 연결될 수 있다.The gates of the first to Nth switching elements are connected to output terminals of the first to Nth comparators, respectively, and the drains of the first to Nth switching elements are connected to the first to Nth output terminals, respectively. The sources of the first to Nth switching elements may be connected to one ends of the first to Nth sampling resistors, respectively.
여기서, 상기 샘플링 전압은, 상기 제 1 내지 제 N 발광다이오드 블록 각각의 전류에 의해 상기 제 1 내지 제 N 샘플링 저항의 일단에 생성되는 전압일 수 있다.The sampling voltage may be a voltage generated at one end of the first to Nth sampling resistors by a current of each of the first to Nth LED blocks.
그리고, 상기 제 1 내지 제 N 샘플링 저항의 타단은 엘이디 그라운드 단자를 통해 그라운드와 연결되는 것이 바람직하다.
The other end of the first to Nth sampling resistors may be connected to ground through an LED ground terminal.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 액정표시장치는, 제 1 내지 제 N(N은 임의의 자연수) 발광다이오드 블록을 포함하는 백라이트와; 상기 백라이트를 구동하는 백라이트 드라이버를 포함하며, 상기 백라이트 드라이버는, 상기 제 1 내지 제 N 발광다이오드 블록의 일단과 각각 연결되는 제 1 내지 제 N 출력단자와, 다수의 펄스폭 변조 신호를 입력 받기 위한 제 1 내지 제 M(M은 임의의 자연수) PWM 단자로 구성되며, 상기 다수의 펄스폭 변조 신호를 이용하여 상기 제 1 내지 제 N 발광다이오드 블록을 채널 별로 구동하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display including: a backlight including first to Nth light emitting diode blocks (where N is an arbitrary natural number); And a backlight driver for driving the backlight, wherein the backlight driver includes first to Nth output terminals respectively connected to one end of the first to Nth LED blocks, and receives a plurality of pulse width modulated signals. The first to Mth (M is an arbitrary natural number) PWM terminals are configured, and the first to Nth LED blocks are driven for each channel using the plurality of pulse width modulation signals.
여기서, 상기 다수의 펄스폭 변조 신호에 의해 상기 채널 별로 지연시간을 다르게 주어 스캐닝(Scanning) 동작을 구현할 수 있다.In this case, a scanning operation may be implemented by giving a delay time for each channel by the plurality of pulse width modulation signals.
그리고, 상기 다수의 펄스폭 변조 신호에 의해 상기 채널 별로 PWM 듀티비를 다르게 주어 로컬 디밍(Local Dimming) 동작을 구현할 수도 있다.In addition, a local dimming operation may be implemented by giving a different PWM duty ratio for each channel by the plurality of pulse width modulation signals.
여기서, 상기 백라이트 드라이버는, 샘플링 전압과 기준전압을 비교하여 출력전압을 출력하는 제 1 내지 제 N 비교기와; 상기 제 1 내지 제 N 비교기의 출력전압에 의해 제어되는 제 1 내지 제 N 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.The backlight driver may include: first to N th comparators configured to compare a sampling voltage and a reference voltage to output an output voltage; The apparatus may further include first to Nth switching elements controlled by the output voltages of the first to Nth comparators.
그리고, 상기 제 1 내지 제 N 스위칭 소자의 게이트는 상기 제 1 내지 제 N 비교기의 출력단과 각각 연결되고, 상기 제 1 내지 제 N 스위칭 소자의 드레인은 상기 제 1 내지 제 N 출력단자와 각각 연결되며, 상기 제 1 내지 제 N 스위칭 소자의 소스는 제 1 내지 제 N 샘플링 저항의 일단과 각각 연결되는 것이 바람직하다.The gates of the first to Nth switching elements are connected to output terminals of the first to Nth comparators, respectively, and the drains of the first to Nth switching elements are connected to the first to Nth output terminals, respectively. Preferably, the sources of the first to Nth switching elements are connected to one ends of the first to Nth sampling resistors, respectively.
여기서, 상기 제 1 내지 제 N 샘플링 저항의 타단은 엘이디 그라운드 단자를 통해 그라운드와 연결될 수 있다.Here, the other end of the first to Nth sampling resistors may be connected to ground through an LED ground terminal.
그리고, 상기 샘플링 전압은, 상기 제 1 내지 제 N 발광다이오드 블록 각각의 전류에 의해 상기 제 1 내지 제 N 샘플링 저항의 일단에 생성되는 전압일 수 있다.
The sampling voltage may be a voltage generated at one end of the first to Nth sampling resistors by a current of each of the first to Nth LED blocks.
이상 설명한 바와 같이, 백라이트 드라이버 집적회로는, 다수의 LED 블록과 대응되도록 다수의 PWM 단자를 포함하여, 각 PWM 단자를 통해 다수의 LED 블록을 채널 별로 구동하기 위한 다수의 PWM 신호를 입력 받을 수 있다.As described above, the backlight driver integrated circuit may include a plurality of PWM terminals so as to correspond to the plurality of LED blocks, and may receive a plurality of PWM signals for driving the plurality of LED blocks per channel through each PWM terminal. .
그 결과 채널 별로 지연시간을 다르게 주어 스캐닝(Scanning) 동작을 구현 할 수 있으며, 모션 블러(Motion Blur) 현상을 개선할 수 있다.As a result, scanning operation can be implemented by different delay time for each channel, and motion blur can be improved.
또한, 채널 별로 PWM 듀티비를 다르게 주어 로컬 디밍(Local Dimming) 동작을 구현할 수 있으며, 소비전력 및 콘트라스트 비(Contrast Ratio)를 개선시킬 수 있다.In addition, different PWM duty ratios are provided for each channel to implement a local dimming operation and to improve power consumption and contrast ratio.
한편, 하나의 백라이트 드라이버 집적회로만으로도 스캐닝(Scanning) 동작 및 로컬 디밍(Local Dimming) 동작을 구현할 수 있어 종래 대비 집적도가 향상되며, 제조비용을 절감시킬 수 있다.
Meanwhile, only one backlight driver integrated circuit can implement a scanning operation and a local dimming operation, thereby improving integration and reducing manufacturing costs.
도1은 종래의 백라이트 드라이버의 구동집적회로를 도시한 도면이다.
도2는 종래의 백라이트 드라이버의 구동집적회로의 구동을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도3은 종래의 액정표시장치의 백라이트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도4는 종래의 백라이트의 제 1 내지 제 4 LED 스트링 각각에 흐르는 전류를 도시한 도면이다.
도5는 종래의 백라이트의 제 1 내지 제 4 LED 스트링을 구동을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도7은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 드라이버의 구동집적회로를 도시한 도면이다.
도8은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 드라이버의 구동집적회로의 구동을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도9는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 LED 블록을 구동하기 위한 PWM 신호의 지연시간을 개략적으로 도시한 도면이다.
도10은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트의 스캐닝 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도11은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 LED 블록을 구동하기 위한 PWM 신호의 듀티비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도12는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트의 로컬 디밍 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도13 및 도14는 백라이트의 스캐닝 동작에 따른 모션 블러(Motion Blur) 현상 개선을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도15 및 도16은 백라이트의 로컬 디밍 동작에 따른 화질 향상을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.1 is a diagram illustrating a driving integrated circuit of a conventional backlight driver.
2 is a view referred to for explaining the driving of the driving integrated circuit of the conventional backlight driver.
3 is a view schematically illustrating a backlight of a conventional liquid crystal display device.
4 is a diagram illustrating a current flowing through each of the first to fourth LED strings of the conventional backlight.
5 is a view referred to to explain driving of the first to fourth LED strings of the conventional backlight.
6 is a schematic view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a driving integrated circuit of a backlight driver according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram referred to for describing driving of a driving integrated circuit of a backlight driver according to an exemplary embodiment of the present invention.
9 is a diagram schematically illustrating a delay time of a PWM signal for driving a plurality of LED blocks according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram referred to for describing a scanning operation of a backlight according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 11 is a diagram schematically illustrating a duty ratio of a PWM signal for driving a plurality of LED blocks according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram referred to describe a local dimming operation of a backlight according to an embodiment of the present invention.
13 and 14 are views referred to for explaining improvement of a motion blur phenomenon according to a scanning operation of a backlight.
15 and 16 are views referred to for explaining image quality improvement according to a local dimming operation of a backlight.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.6 is a schematic view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치(100)는, 액정패널(110)과 데이터 드라이버(120), 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130) 각각의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부(140)와, 백라이트(160)와 백라이트 드라이버(150)으로 이루어지는 백라이트 유닛 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, the liquid
액정패널(110)은, 다수의 게이트 배선(GL) 및 다수의 데이터 배선(DL)이 서로 교차하여 정의되는 다수의 부화소영역(SP)을 포함할 수 있으며, 다수의 부화소영역(SP)에는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)에 연결되는 박막트랜지스터(T), 박막트랜지스터(T)에 연결되는 스토리지 커패시터(Cst) 및 액정셀(Clc)이 형성된다.The
여기서, 다수의 부화소영역(SP)은, 예를 들어, 적, 녹, 청 부화소영역(SP)일 수 있으며, 가로방향(수평방향) 또는 세로방향(수직방향)으로 순차적으로 배치될 수 있다.Here, the plurality of subpixel areas SP may be, for example, red, green, and blue subpixel areas SP, and may be sequentially disposed in the horizontal direction (horizontal direction) or the vertical direction (vertical direction). have.
그리고, 액정패널(110)에는 적, 녹, 청 부화소영역(SP)을 포함하는 화소영역이 MㅧN(M, N은 임의의 자연수)의 매트릭스형상으로 배열될 수 있다.In the
박막트랜지스터(T)는 게이트 배선(GL)을 통해 게이트 신호, 즉 게이트 하이 전압(VGH)을 공급 받으면, 턴-온(Turn-On)되어 데이터 배선(DL)을 통해 액정셀(Clc)에 데이터 신호를 공급하며, 게이트 배선(GL)을 통해 게이트 로우 전압(VGL)을 공급 받는 경우 턴-오프(Turn-Off)된다.When the thin film transistor T receives a gate signal, that is, a gate high voltage VGH, through the gate line GL, the thin film transistor T is turned on to transmit data to the liquid crystal cell Clc through the data line DL. When the signal is supplied and the gate low voltage VGL is supplied through the gate line GL, the signal is turned off.
액정셀(Clc)은 등가적으로 캐패시터로 표현되며, 액정을 사이에 두고 대면하는 공통 전극(미도시)과 박막트랜지스터(T)에 접속된 화소전극(미도시)으로 구성된다.The liquid crystal cell Clc is equivalently represented by a capacitor and includes a common electrode (not shown) facing the liquid crystal with a liquid crystal interposed therebetween and a pixel electrode (not shown) connected to the thin film transistor T.
이러한 액정셀(Clc)은 박막트랜지스터(T)를 통해 충전되는 데이터 신호에 따라 액정의 배열 상태가 가변하여 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현하게 된다.The liquid crystal cell Clc realizes gradation by adjusting the light transmittance by changing the arrangement state of the liquid crystals according to the data signal charged through the thin film transistor T.
그리고, 스토리지 캐패시터(Cst)는, 액정셀(Clc)에 충전된 데이터 신호를 다음 프레임까지 유지시키는 역할을 한다.The storage capacitor Cst maintains the data signal charged in the liquid crystal cell Clc until the next frame.
데이터 드라이버(120)는 액정패널(110)로 데이터 신호를 공급하는 적어도 하나의 드라이버 IC(미도시)를 포함할 수 있다.The
데이터 드라이버(120)는 타이밍 제어부(140)로부터 전달 받은 변환된 영상 신호(R/G/B)와 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 출력 인에이블(SOE) 등과 같은 드라이버 IC 제어 신호를 이용하여 데이터 신호를 생성하고, 생성한 데이터 신호를 다수의 데이터 배선(DL)을 통해 액정패널(110)로 공급한다.The
타이밍 제어부(140)는 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 인터페이스를 통해 그래픽 카드와 같은 시스템(System)으로부터 다수의 영상 신호 및 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE) 등과 같은 다수의 제어신호를 전달 받을 수 있다.The
그리고, 타이밍 제어부(140)는, 다수의 제어신호를 이용하여 게이트 드라이버(130)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 드라이버(120)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성할 수 있다.The
여기서, 게이트 제어신호(GCS)는, 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있으며, 데이터제어신호(DCS)는, 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock), 소스 출력 인에이블(Source Output Enable) 등을 포함할 수 있다.The gate control signal GCS may include a gate start pulse, a gate shift clock, a gate output enable signal, and the like, and a data control signal DCS. ) May include a source start pulse, a source shift clock, a source output enable, and the like.
이때, LVDS(Low Voltage Differential Signal) 인터페이스는, 시스템(System)으로부터 전달 받은 다수의 영상 신호 및 다수의 제어 신호를 LVDS 신호로 변환하여 전달하는 LVDS 송신부(미도시)와, LVDS 송신부로부터 LVDS 신호로 변환된 다수의 N 비트 영상 신호 및 다수의 제어 신호를 전달 받는 LVDS 수신부(미도시)를 포함할 수 있다.In this case, a low voltage differential signal (LVDS) interface includes an LVDS transmitter (not shown) for converting a plurality of video signals and a plurality of control signals received from a system into LVDS signals, and a LVDS signal from the LVDS transmitter. It may include an LVDS receiver (not shown) receiving a plurality of converted N-bit image signal and a plurality of control signals.
여기서, LVDS 송신부는 시스템(System)에 내장되고, LVDS 수신부는 타이밍 제어부(140)에 내장될 수 있다.Here, the LVDS transmitter may be embedded in the system, and the LVDS receiver may be embedded in the
한편, 타이밍 제어부(140)는, 백라이트 드라이버(150)를 제어하기 위한 백라이트 제어신호(BCS) 또는 백라이트(160)의 휘도를 제어하기 위한 PWM 디밍 신호를 생성할 수 있다.The
예를 들어, 타이밍 제어부(140)는, 그래픽 카드와 같은 시스템(System)으로부터 글로벌 디밍값을 전달 받아 입력 영상을 백라이트 유닛의 LED 블록 크기에 대응하는 영상의 블록 단위로 영상을 분석하여 그 분석 결과에 따라 로컬 디밍값을 생성할 수 있다.For example, the
게이트 드라이버(130)는 GIP(Gate In Panel)방식 등으로 형성될 수 있으며, 타이밍 제어부(140)로부터 전달 받은 다수의 게이트 제어신호를 이용하여 게이트신호를 생성하고, 생성된 게이트신호를 다수의 게이트 배선(GL)을 통해 액정패널(110)로 공급하도록 제어할 수 있다.The
도시하지는 않았지만, 감마전압생성회로(미도시) 및 전원공급회로(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 감마전압생성회로는 고전위전압과 저전위전압을 분압하여 다수의 감마전압을 생성하고, 이를 데이터 드라이버(140)에 공급할 수 있다.Although not shown, it may further include a gamma voltage generation circuit (not shown) and a power supply circuit (not shown). The gamma voltage generation circuit generates a plurality of gamma voltages by dividing a high potential voltage and a low potential voltage, This may be supplied to the
그리고, 전원공급회로는, 외부로부터 전달 받은 전원전압을 이용하여 액정표시장치(100)의 구성요소들을 구동하기 위한 구동전압을 생성하여 공급할 수 있다.The power supply circuit may generate and supply a driving voltage for driving the components of the liquid
백라이트 드라이버(150)는 구동전압 및 구동전류를 생성하여 백라이트(160)에 공급하며, 백라이트(160)의 다수의 LED 블록 각각에 흐르는 전류에 따라 구동전압 및 구동전류를 제어하는 구동집적회로를 포함할 수 있다.The
그리고, 백라이트 드라이버(150)는 타이밍 제어부(140)로부터의 다수의 PWM 디밍 신호에 따라 0~100% 사이의 듀티비를 갖는 PWM 신호를 생성하며, 생성된 PWM 신호를 이용하여 LED 블록(채널)을 채널 별로 구동할 수 있다.In addition, the
또한, 백라이트 드라이버(150)는 각 PWM 신호의 듀티비에 따라 다수의 LED 블록을 제어하기 위한 다수의 PWM 신호의 지연시간(Delay Time)을 다양하게 변경할 수 있다.In addition, the
예를 들어, PWM 제어부(미도시)는 다수의 PWM 디밍 신호를 이용하여 0~100% 사이의 듀티비를 갖는 PWM 신호를 생성하고, 각 PWM 신호의 듀티비에 따라 다수의 PWM 신호의 지연시간을 다양하게 변경할 수 있다.For example, the PWM controller (not shown) generates a PWM signal having a duty ratio of 0 to 100% using a plurality of PWM dimming signals, and delay time of the plurality of PWM signals according to the duty ratio of each PWM signal. Can be changed in various ways.
백라이트(160)는 액정패널(110)에 빛을 공급하는 역할을 하는데, 예를 들어, 액정패널(110) 하부에 배치되어 빛을 공급하는 직하형 백라이트일 수 있다.The
백라이트(160)는 다수의 LED가 묶여서 LED 블록(미도시)으로 구성될 수 있는데, 예를 들어 다수의 LED가 직렬로 연결되는 다수의 LED 스트링(도3의 L1~L4)으로 구성될 수 있다. 이와 같은 LED 블록은 백라이트 드라이버(150)에서 생성된 PWM 신호에 의해 채널 별로 구동될 수 있다.The
여기서, PWM신호는, LED 블록을 구성하는 다수의 LED의 온/오프 시간을 조절하기 위한 신호인데, PWM신호의 듀티비(Duty Ratio)에 따라 다수의 LED의 발광시간 및 다수의 LED로 흐르는 전류량이 조절될 수 있다.Here, the PWM signal is a signal for adjusting the on / off time of the plurality of LEDs constituting the LED block, the emission time of the plurality of LEDs and the amount of current flowing to the plurality of LEDs according to the duty ratio of the PWM signal. This can be adjusted.
예를 들어, 듀티비가 큰 PWM 신호에 의해 구동되는 다수의 LED의 발광시간은 길고, 듀티비가 큰 PWM 신호에 의해 구동되는 다수의 LED의 발광시간은 짧을 수 있다.For example, the emission time of a plurality of LEDs driven by a PWM signal having a high duty ratio may be long, and the emission time of a plurality of LEDs driven by a PWM signal having a high duty ratio may be short.
이러한 PWM신호의 듀티비는 타이밍 제어부(140)로부터 전달 받은 PWM 디밍 신호에 의해 결정될 수 있다.
The duty ratio of the PWM signal may be determined by the PWM dimming signal received from the
이러한 백라이트 드라이버의 구동집적회로에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.The driving integrated circuit of the backlight driver will be described with reference to the drawings.
도7은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 드라이버의 구동집적회로를 도시한 도면이고, 도8은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 드라이버의 구동집적회로의 구동을 설명하기 위해 참조되는 도면이다. PWM 단자의 개수는 예를 들어 8개로 설명하고 있지만 이에 한정되지 아니하고 다양하게 조절 가능하며, PWM 단자와 OUT 단자의 개수는 상이할 수도 있다.7 is a diagram illustrating a driving integrated circuit of a backlight driver according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view referred to for explaining driving of the driving integrated circuit of a backlight driver according to an embodiment of the present invention. Although the number of PWM terminals is described as eight, for example, the present invention is not limited thereto and can be variously adjusted. The number of PWM terminals and OUT terminals may be different.
도7에 도시한 바와 같이, 백라이트 드라이버의 구동집적회로는 복수 개의 PWM 단자(PWM1 내지 PWM8) 및 복수 개의 OUT 단자(LED1 내지 LED8) 등의 포함하는 다수의 단자로 구성된다.As shown in FIG. 7, the driving integrated circuit of the backlight driver is composed of a plurality of terminals including a plurality of PWM terminals PWM1 to PWM8 and a plurality of OUT terminals LED1 to LED8.
여기서, 복수 개의 PWM 단자(PWM1 내지 PWM8)는 백라이트 유닛의 휘도를 조정하기 위한 다수의 PWM 디밍 신호를 입력 받는 단자이며, 이러한 다수의 PWM 디밍 신호는 일반적으로 타이밍 제어부(도6의 140)로부터 전달 받을 수 있다.Here, the plurality of PWM terminals PWM1 to PWM8 are terminals for receiving a plurality of PWM dimming signals for adjusting the brightness of the backlight unit, and the plurality of PWM dimming signals are generally transmitted from the timing controller 140 (FIG. 6). I can receive it.
그리고, 복수 개의 OUT 단자(LED1 내지 LED8)는 각각 다수의 LED 블록(미도시)의 일단과 연결되는 단자이며, 다수의 LED 블록을 통해 흐르는 전류를 제어하기 위하여 내부적으로 다수의 트랜지스터(T1~ T6) 각각과 연결된다.The plurality of OUT terminals LED1 to LED8 are terminals respectively connected to one ends of a plurality of LED blocks (not shown), and a plurality of transistors T1 to T6 are internally used to control current flowing through the plurality of LED blocks. ) Is associated with each.
여기서, 다수의 LED 블록은, 예를 들어 다수의 LED가 직렬로 연결되는 다수의 LED 스트링(도3의 L1~L4) 형태일 수 있다.Here, the plurality of LED blocks may be, for example, in the form of a plurality of LED strings (L1 to L4 of FIG. 3) in which a plurality of LEDs are connected in series.
이와 같은 백라이트 드라이버의 구동집적회로의 동작을 살펴보면, 도8에 도시한 바와 같이, 복수 개의 PWM 단자(PWM1 내지 PWM6)을 통해 입력되는 PWM 디밍 신호는 PWM 제어부(미도시)로 전달되고, PWM 제어부(미도시)의 출력(다수의 PWM 신호)은 각 비교기를 제어할 수 있다.Referring to the operation of the driving integrated circuit of the backlight driver, as shown in FIG. 8, the PWM dimming signal input through the plurality of PWM terminals PWM1 to PWM6 is transmitted to a PWM controller (not shown), and the PWM controller. The output (multiple PWM signals) of (not shown) can control each comparator.
한편, 다수의 트랜지스터(T1~ T6)의 드레인은 다수의 OUT 단자(LED1 내지 LED6)를 통해 다수의 LED 블록과 연결되며, 다수의 트랜지스터(T1~ T6)의 게이트는 다수의 비교기(OP1~OP6)의 출력단과 각각 연결된다.Meanwhile, drains of the plurality of transistors T1 to T6 are connected to the plurality of LED blocks through the plurality of OUT terminals LED1 to LED6, and gates of the plurality of transistors T1 to T6 are connected to the plurality of comparators OP1 to OP6. Are respectively connected to the output terminal.
그리고, 다수의 트랜지스터(T1~ T6)의 소스 각각은 다수의 저항(R1~R6)의 일단에 각각 연결되며, 다수의 저항(R1~R6)의 타단은 LEDGND 단자를 통해 그라운드와 연결된다.Each of the sources of the plurality of transistors T1 to T6 is connected to one end of the plurality of resistors R1 to R6, respectively, and the other end of the plurality of resistors R1 to R6 is connected to the ground through the LEDGND terminal.
각 비교기는 다수의 LED 블록에 흐르는 전류에 따른 다수의 저항(R1~R6) 일단의 샘플링 전압과 기준전압(Vref)을 비교하고, 다수의 트랜지스터(T1~ T6)는 비교기의 출력전압에 따라 다수의 LED 블록 각각에 흐르는 전류를 조절할 수 있다.Each comparator compares a sampling voltage and a reference voltage (Vref) of a plurality of resistors (R1 to R6) according to the current flowing in the plurality of LED blocks, and the plurality of transistors (T1 to T6) according to the output voltage of the comparator The current flowing in each LED block can be adjusted.
예를 들어, 다수의 LED 블록에 흐르는 전류가 기준전류보다 낮으면, 제 1 저항(R1)에서의 전압강하가 작아지고, 이에 따라 제 1 저항(R1) 일단의 샘플링 전압이 낮아진다.For example, when the current flowing in the plurality of LED blocks is lower than the reference current, the voltage drop at the first resistor R1 is reduced, thereby lowering the sampling voltage at one end of the first resistor R1.
비교기는 기준전압(Vref)과 저항(R) 일단의 낮아진 샘플링 전압을 비교하여, 더 큰 전류가 흐르도록 다수의 트랜지스터(T1~ T6)를 제어함으로써, 다수의 LED 블록에 흐르는 전류를 증가시킬 수 있다.The comparator compares the reference voltage Vref with the lowered sampling voltage of the resistor R to control the plurality of transistors T1 to T6 so that a larger current flows, thereby increasing the current flowing through the plurality of LED blocks. have.
반면에, 다수의 LED 블록에 흐르는 전류가 기준전류보다 높을 경우에는, 비교기는 위와 반대로 동작하여 더 작은 전류가 흐르도록 다수의 트랜지스터(T1~ T6)를 제어함으로써, 다수의 LED 블록에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있다.On the other hand, when the current flowing in the plurality of LED blocks is higher than the reference current, the comparator operates in the opposite manner to control the plurality of transistors T1 to T6 so that a smaller current flows, thereby controlling the current flowing in the plurality of LED blocks. Can be reduced.
결국, 다수의 비교기와 다수의 트랜지스터(T1~ T6) 및 다수의 저항(R1~R6)은 다수의 LED 블록에 균일한 전류가 흐르도록 하는 정전류원(constant current source) 역할을 수행할 수 있다.
As a result, the plurality of comparators, the plurality of transistors T1 to T6, and the plurality of resistors R1 to R6 may serve as constant current sources that allow a uniform current to flow through the plurality of LED blocks.
도9는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 LED 블록을 구동하기 위한 PWM 신호의 지연시간을 개략적으로 도시한 도면이고, 도10은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트의 스캐닝 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.FIG. 9 is a view schematically showing a delay time of a PWM signal for driving a plurality of LED blocks according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a reference for explaining a scanning operation of a backlight according to an embodiment of the present invention. It is a drawing.
도9에 도시한 바와 같이, 다수의 LED 블록(채널)을 채널 별로 구동하기 위한 다수의 PWM 신호는 각각 상이한 지연시간(DT1 내지 DT4)을 가지고 입력될 수 있다.As shown in FIG. 9, a plurality of PWM signals for driving a plurality of LED blocks (channels) for each channel may be input with different delay times DT1 to DT4, respectively.
즉, 다수의 PWM 신호는, 수직동기신호(Vsync)이 인가되는 시점을 기준으로 제 1 지연시간 내지 제 4 지연시간(DT1 내지 DT4)만큼 순차적으로 지연된 후 입력될 수 있다.That is, the plurality of PWM signals may be input after being sequentially delayed by the first delay time to the fourth delay time DT1 to DT4 based on the time point at which the vertical synchronization signal Vsync is applied.
그 결과 백라이트 유닛의 다수의 LED 블록(채널)은 채널 별로 제 1 지연시간 내지 제 4 지연시간(DT1 내지 DT4)만큼 순차적으로 지연되면서 발광되어서, 도10에 도시한 바와 같이, LED 블록(채널) 별로 발광되는 시점을 달라지도록 구동하는 스캐닝 동작을 구현할 수 있다. 그리고, 도시하지는 않았지만 LED 블록이 동시에 발광할 수도 있다.
As a result, the plurality of LED blocks (channels) of the backlight unit emit light while sequentially delaying the first to fourth delay times DT1 to DT4 for each channel, as shown in FIG. 10. The scanning operation may be implemented to drive the light emission time differently. Although not shown, the LED block may emit light at the same time.
도11은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 LED 블록을 구동하기 위한 PWM 신호의 듀티비를 개략적으로 도시한 도면이고, 도12는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트의 로컬 디밍 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 여기서는, 4구간을 예로 도시하고 있지만 이에 한정하지 아니하고, 좌우로도 분할하여 4구간 이상의 구간으로 나누어 로컬 디밍 동작을 구현할 수 있다.FIG. 11 is a view schematically showing a duty ratio of a PWM signal for driving a plurality of LED blocks according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a diagram for describing a local dimming operation of a backlight according to an embodiment of the present invention. Reference is made to the drawing. Here, although four sections are shown as an example, the present invention is not limited thereto, and local dimming operations may be implemented by dividing the four sections into four or more sections.
도11에 도시한 바와 같이, 다수의 LED 블록을 채널 별로 구동하기 위한 PWM 신호는 제 1 내지 제 4 듀티비(DR1~DR4)을 가질 수 있다.As illustrated in FIG. 11, a PWM signal for driving a plurality of LED blocks for each channel may have first to fourth duty ratios DR1 to DR4.
그리고, 이러한 PWM 신호의 제 1 내지 제 4 듀티비(DR1~DR4)에 의해 다수의 LED 블록의 LED의 발광시간이 조절될 수 있다.In addition, the emission time of the LEDs of the plurality of LED blocks may be adjusted by the first to fourth duty ratios DR1 to DR4 of the PWM signal.
즉, PWM 신호의 듀티비에 따라 다수의 LED의 발광시간은 조절될 수 있으며 예를 들어, 제 1 내지 제 4 듀티비(DR1~DR4)를 각각 40%, 99%, 50%, 20%라고 하면, 도12에 도시한 바와 같이, LED 블록(채널) 별로 LED 발광시간 차이에 의해 휘도가 달라질 수 있다.That is, the emission time of the plurality of LEDs may be adjusted according to the duty ratio of the PWM signal. For example, the first to fourth duty ratios DR1 to DR4 may be 40%, 99%, 50%, and 20%, respectively. As shown in FIG. 12, luminance may vary due to a difference in LED emission time for each LED block (channel).
다시 말해서, 듀티비가 99%, 50%, 40%, 20% 순으로 LED 블록(채널) 별로 LED 발광시간이 짧아지기 때문에 휘도가 낮아진다.In other words, since the LED emission time is shortened for each LED block (channel) in the order of 99%, 50%, 40%, and 20%, the luminance is lowered.
그 결과 LED 블록(채널) 별로 휘도를 달리하는 로컬 디밍(Local Dimming) 동작을 구현할 수 있다.
As a result, it is possible to implement a local dimming operation in which the luminance is changed for each LED block (channel).
도13 및 도14는 백라이트의 스캐닝 동작에 따른 모션 블러(Motion Blur) 현상 개선을 설명하기 위해 참조되는 도면이고, 도15 및 도16은 백라이트의 로컬 디밍 동작에 따른 화질 향상을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.13 and 14 are views for explaining the improvement of the motion blur phenomenon according to the scanning operation of the backlight, and FIGS. 15 and 16 are referred to for explaining the improvement of the image quality according to the local dimming operation of the backlight. Drawing.
도13 및 도14을 살펴보면, LED 블록(채널) 별로 발광되는 시점을 달라지도록 하는 스캐닝 동작을 구현함에 따라 모션 블러(Motion Blur) 현상이 개선됨을 알 수 있다.Referring to FIGS. 13 and 14, it can be seen that the motion blur phenomenon is improved by implementing a scanning operation to change the light emission point for each LED block (channel).
그리고, 도15 및 도16을 살펴보면, 입력 영상을 부분적으로 어두운 구간과 밝은 구간으로 나누어 각 구간을 상이한 듀티비를 갖는 PWM 신호에 의해 구동되도록 제어함에 따라 콘트라스트 비(Contrast Ratio)를 개선할 수 있다.15 and 16, a contrast ratio may be improved by dividing an input image into a dark section and a bright section to control each section to be driven by a PWM signal having a different duty ratio. .
더불어 어두운 구간과 밝은 구간으로 나누어 다수의 LED의 발광시간을 다르게 제어함에 따라 소비전력도 개선할 수 있다.In addition, power consumption can be improved by dividing the light emission time of a plurality of LEDs into a dark section and a bright section.
다시 말해서, 입력 영상을 부분적으로 어두운 구간과 밝은 구간으로 나누어 밝은 부분은 더 밝게 구동하고 어두운 부분은 더 어둡게 구동함에 따라 콘트라스트 비(Contrast Ratio) 및 소비전력을 개선할 수 있다.
In other words, the contrast ratio and power consumption may be improved by dividing the input image into a dark section and a bright section to drive the brighter part brighter and the darker part darker.
이상과 같은 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위 및 이와 균등한 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
The embodiments of the present invention as described above are merely illustrative, and those skilled in the art can make modifications without departing from the gist of the present invention. Accordingly, the protection scope of the present invention includes modifications of the present invention within the scope of the appended claims and equivalents thereof.
100: 액정표시장치 110: 액정패널
120: 데이터 드라이버 130: 게이트 드라이버
140: 타이밍 제어부 150: 백라이트 드라이버
160: 백라이트100: liquid crystal display 110: liquid crystal panel
120: Data driver 130: Gate driver
140: timing controller 150: backlight driver
160: backlight
Claims (12)
다수의 펄스폭 변조 신호를 입력 받기 위한 제 1 내지 제 M(M은 임의의 자연수) PWM 단자를 포함하며,
상기 다수의 펄스폭 변조 신호를 이용하여 상기 제 1 내지 제 N 발광다이오드 블록을 채널 별로 구동하는 것을 특징으로 하는 백라이트 드라이버용 구동집적회로.
First to Nth output terminals connected to one end of each of the first to Nth light emitting diode blocks (where N is an arbitrary natural number);
A first through Mth (M is any natural number) PWM terminals for receiving a plurality of pulse width modulated signals,
And driving the first to Nth LED blocks for each channel by using the plurality of pulse width modulated signals.
샘플링 전압과 기준전압을 비교하여 출력전압을 출력하는 제 1 내지 제 N 비교기와;
상기 제 1 내지 제 N 비교기의 출력전압에 의해 제어되는 제 1 내지 제 N 스위칭 소자
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 드라이버용 구동집적회로.
The method of claim 1,
First to Nth comparators configured to compare the sampling voltage and the reference voltage to output an output voltage;
First to Nth switching elements controlled by output voltages of the first to Nth comparators
Drive integrated circuit for a backlight driver further comprises.
상기 제 1 내지 제 N 스위칭 소자의 게이트는 상기 제 1 내지 제 N 비교기의 출력단과 각각 연결되고,
상기 제 1 내지 제 N 스위칭 소자의 드레인은 상기 제 1 내지 제 N 출력단자와 각각 연결되며,
상기 제 1 내지 제 N 스위칭 소자의 소스는 제 1 내지 제 N 샘플링 저항의 일단과 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 백라이트 드라이버용 구동집적회로.
The method of claim 2,
Gates of the first to Nth switching elements are connected to output terminals of the first to Nth comparators, respectively.
The drains of the first to Nth switching elements are connected to the first to Nth output terminals, respectively.
And a source of the first to Nth switching elements is connected to one end of the first to Nth sampling resistors, respectively.
상기 샘플링 전압은,
상기 제 1 내지 제 N 발광다이오드 블록 각각의 전류에 의해 상기 제 1 내지 제 N 샘플링 저항의 일단에 생성되는 전압인 것을 특징으로 하는 백라이트 드라이버용 구동집적회로.
The method of claim 2,
The sampling voltage is,
And a voltage generated at one end of the first to Nth sampling resistors by a current of each of the first to Nth LED blocks.
상기 제 1 내지 제 N 샘플링 저항의 타단은 엘이디 그라운드 단자를 통해 그라운드와 연결되는 것을 특징으로 하는 백라이트 드라이버용 구동집적회로.
The method of claim 3,
And the other end of the first to Nth sampling resistors is connected to ground through an LED ground terminal.
상기 백라이트를 구동하는 백라이트 드라이버를 포함하며,
상기 백라이트 드라이버는,
상기 제 1 내지 제 N 발광다이오드 블록의 일단과 각각 연결되는 제 1 내지 제 N 출력단자와, 다수의 펄스폭 변조 신호를 입력 받기 위한 제 1 내지 제 M(M은 임의의 자연수) PWM 단자로 구성되며,
상기 다수의 펄스폭 변조 신호를 이용하여 상기 제 1 내지 제 N 발광다이오드 블록을 채널 별로 구동하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
A backlight comprising first to Nth (N is any natural number) light emitting diode blocks;
A backlight driver for driving the backlight;
The backlight driver,
First to Nth output terminals connected to one end of each of the first to Nth LED blocks, and first to Mth PWM terminals (M are arbitrary natural numbers) for receiving a plurality of pulse width modulation signals. ,
And driving the first to Nth LED blocks for each channel by using the plurality of pulse width modulation signals.
상기 다수의 펄스폭 변조 신호에 의해
상기 채널 별로 지연시간을 다르게 주어 스캐닝(Scanning) 동작을 구현하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method according to claim 6,
By the plurality of pulse width modulated signals
And a delay time for each channel to implement a scanning operation.
상기 다수의 펄스폭 변조 신호에 의해
상기 채널 별로 PWM 듀티비를 다르게 주어 로컬 디밍(Local Dimming) 동작을 구현하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method according to claim 6,
By the plurality of pulse width modulated signals
And varying the PWM duty ratio for each channel to implement a local dimming operation.
상기 백라이트 드라이버는,
샘플링 전압과 기준전압을 비교하여 출력전압을 출력하는 제 1 내지 제 N 비교기와;
상기 제 1 내지 제 N 비교기의 출력전압에 의해 제어되는 제 1 내지 제 N 스위칭 소자
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method according to claim 6,
The backlight driver,
First to Nth comparators configured to compare the sampling voltage and the reference voltage to output an output voltage;
First to Nth switching elements controlled by output voltages of the first to Nth comparators
Liquid crystal display device further comprising.
상기 제 1 내지 제 N 스위칭 소자의 게이트는 상기 제 1 내지 제 N 비교기의 출력단과 각각 연결되고,
상기 제 1 내지 제 N 스위칭 소자의 드레인은 상기 제 1 내지 제 N 출력단자와 각각 연결되며,
상기 제 1 내지 제 N 스위칭 소자의 소스는 제 1 내지 제 N 샘플링 저항의 일단과 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. The method of claim 9,
Gates of the first to Nth switching elements are connected to output terminals of the first to Nth comparators, respectively.
The drains of the first to Nth switching elements are connected to the first to Nth output terminals, respectively.
The source of the first to Nth switching elements is connected to one end of the first to Nth sampling resistor, respectively.
상기 제 1 내지 제 N 샘플링 저항의 타단은 엘이디 그라운드 단자를 통해 그라운드와 연결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 10,
And the other end of the first to Nth sampling resistors is connected to the ground through an LED ground terminal.
상기 샘플링 전압은,
상기 제 1 내지 제 N 발광다이오드 블록 각각의 전류에 의해 상기 제 1 내지 제 N 샘플링 저항의 일단에 생성되는 전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.10. The method of claim 9,
The sampling voltage is,
And a voltage generated at one end of the first to Nth sampling resistors by a current of each of the first to Nth LED blocks.
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