KR20130124096A - 영상표시장치 및 영상표시방법, 발광소자 구동장치 및 발광소자 구동방법 - Google Patents

영상표시장치 및 영상표시방법, 발광소자 구동장치 및 발광소자 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상표시장치 및 영상표시방법, 발광소자 구동장치 및 발광소자 구동방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는 입력된 영상에 대한 영상데이터 및 영상데이터를 화면에 표시하기 위한 타이밍 신호를 생성해 출력하고 영상표시장치로 입력된 전원 또는 영상의 비정상 동작시의 과도상태 신호를 제공하는 과도상태정보 제공부, 영상데이터 및 타이밍 신호를 수신하며, 영상데이터 및 타이밍 신호를 이용해 화면에 화상을 표시하는 표시패널, 및 표시패널로 광을 제공하는 발광소자의 제어를 위한 제어신호를 생성하며 과도상태정보 제공부에서 제공하는 과도상태 신호를 이용하여 비정상 동작시의 비정상 동작 구간에 해당되는 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 조정하여 발광소자를 제어하는 백라이트유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상표시장치 및 영상표시방법, 발광소자 구동장치 및 발광소자 구동방법{Apparatus and Method for Displaying Image, Apparatus and Method for Driving Light Emitting Device}
본 발명은 영상표시장치 및 영상표시방법, 발광소자 구동장치 및 발광소자 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 예컨대 LED 백라이트를 갖는 영상표시장치에서 초기 구동시 또는 구동 중에 발생하는 돌입 전류, 오버슈트(over-shoot) 및 언더슈트(under-shoot) 등의 과도현상을 저감하려는 영상표시장치 및 영상표시방법, 발광소자 구동장치 및 발광소자 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 영상표시장치는 비디오카드 등으로부터 입력되는 화상신호를 표시하는 데 사용된다. 이러한 영상표시장치는 발광형과 수광형으로 분리될 수 있다. 예를 들어, CRT나 PDP 등의 영상표시장치는 발광형으로서 자체적으로 빛을 발산해 영상을 표시한다. 그러나, LCD는 2개의 얇은 유리기판 사이에 고체와 액체의 중간 성질을 가진 액정(Liquid Crystal)을 주입해 전원공급시 액정분자의 배열을 변화시킴으로써 명암을 발생시켜 영상을 표시하는 장치로서 그 자체가 수광형이다. 이 때문에 수광형은 배면 광원이 없으면 사용이 불가능하며, 이에 따라 화면 전체를 균일한 밝기로 유지할 수 있는 면광원 형태의 백라이트 램프를 필요로 한다.
이와 같은 백라이트 램프는 예컨대 LED가 사용될 수 있는데, 복수의 LED들은 면광원 형태로 빛을 제공하기 위하여 패널의 가장자리에 배치되거나 패널의 배면 전체에 배치될 수 있다. 통상, 가장자리에 배치되는 형태를 에지형(edge type)이라 하고, 배면 전체에 배치되는 형태를 직하형(direct type)이라 명명하고 있다.
또한 영상표시장치는 백라이트 램프를 구동하기 위한 램프 구동부를 포함하게 되는데, 이러한 램프 구동부는 백라이트 램프를 온/오프 구동하기 위한 스위칭 방식의 파워 회로를 포함할 수 있다.
그런데, 종래에는 영상표시장치의 초기 기동시나 구동 중에 돌입 전류가 발생하거나, 오버슈트 및 언더슈트와 같은 정상상태를 벗어나는 과도현상이 발생하고 있다. 물론 이러한 과도현상에 견디도록 회로 소자들의 용량을 충분히 크게 설계할 수도 있겠지만, 이의 경우에는 제조 비용이 증가하는 문제가 있다.
본 발명의 실시예는 제조 비용을 절약하면서 영상표시장치의 과도현상을 개선할 수 있는 영상표시장치 및 영상표시방법, 발광소자 구동장치 및 발광소자 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는 입력된 영상에 대한 영상데이터 및 상기 영상데이터를 화면에 표시하기 위한 타이밍 신호를 생성해 출력하고, 상기 영상표시장치로 입력된 전원 또는 상기 영상의 비정상 동작시의 과도상태 신호를 제공하는 과도상태정보 제공부; 상기 영상데이터 및 상기 타이밍 신호를 수신하며, 상기 영상데이터 및 상기 타이밍 신호를 이용해 화면에 화상을 표시하는 표시패널; 및 상기 표시패널로 광을 제공하는 발광소자의 제어를 위한 제어신호를 생성하며, 상기 과도상태정보 제공부에서 제공하는 상기 과도상태 신호를 이용하여 상기 비정상 동작시의 비정상 동작 구간에 해당되는 상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 조정하여 상기 발광소자를 제어하는 백라이트유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과도상태정보 제공부는 상기 영상표시장치의 초기 기동시 상기 과도상태 신호로서 전원전압(Vcc)을 제공하는 전원전압 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과도상태정보 제공부는 상기 과도상태 신호로서 단위 프레임 영상에 밝기를 나타내는 디밍신호를 생성해 제공하는 디밍신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 백라이트유닛은 단위 프레임 영상의 밝기를 나타내는 디밍신호를 이용하는 경우, 복수의 단위 프레임 영상에서 밝기가 동일하게 유지될 때를 상기 비정상 동작으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 백라이트유닛은 상기 발광소자를 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하며, 상기 제어신호의 특성을 조정하기 위하여 상기 밝기가 동일하게 유지되는 구간에서의 펄스들이 서로 다른 펄스 폭을 갖도록 조정하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동장치는 발광소자를 제어하기 위한 제어신호를 생성해 출력하며, 영상표시장치로 입력되는 전원 또는 영상의 비정상 동작시의 비정상 동작 구간에 해당되는 상기 제어신호의 특성을 선형적으로 변화시켜 출력하는 변조신호 발생부; 상기 발광소자에 대한 검출 신호와 기설정된 기준 신호를 비교한 비교 결과를 상기 변조신호 발생부에 제공하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제어신호를 변환하여 상기 발광소자에 대한 보상을 수행하는 보상부; 및 상기 영상표시장치에 대한 비정상 동작을 알리는 과도상태 신호를 수신하며, 상기 수신한 과도상태 신호를 이용하여 상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 제어하는 과도상태 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광소자 구동장치는 상기 변조신호 발생부와 상기 보상부의 사이에 구비되며, 상기 비교 결과를 안정화시켜 상기 변조신호 발생부에 제공하는 안정화부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과도상태 판단부는, 상기 비교 결과가 인가되는 상기 변조신호 발생부의 일측과 접지 사이에 연결되며, 상기 비교 결과를 상기 접지로 풀다운(pull-down)시키는 스위칭부; 및 상기 과도상태 신호에 의해 상기 영상표시장치의 비정상 동작을 판단하고, 판단 결과 비정상 동작시 상기 스위칭부의 임피던스 특성을 변화시켜 상기 제어신호의 특성이 변화하도록 제어하는 소프트스타트(Soft-Start)부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 소프트스타트부는 상기 제어신호의 특성을 변화시키기 위하여 상기 비정상 동작 구간에 해당되는 펄스 신호들이 서로 다른 폭을 갖도록 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 소프트스타트부는 상기 영상표시장치의 초기 기동시 제공되는 전원전압(Vcc)을 이용하여 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광소자 구동장치는 상기 영상표시장치에 입력되는 단위 프레임 영상에 대한 밝기를 나타내는 디밍신호를 상기 과도상태 신호로서 수신하고, 상기 디밍신호에 대한 처리 결과를 상기 과도상태 판단부에 제공하는 래치부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광소자 구동장치는 상기 과도상태 신호를 이용하여 복수의 단위 프레임 영상의 밝기가 동일하게 유지되는지를 카운팅하고, 카운팅 결과가 기설정된 값을 초과할 때 상기 래치부를 초기화(Reset)시키는 타이머를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광소자 구동장치는 복수의 단위 프레임 영상의 밝기가 동일하게 유지되어 상기 발광소자가 기설정된 값을 초과해 턴-오프될 때, 상기 래치부를 초기화시키는 초기화 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 초기화 구동부는, 전원전압에 연결되어 전류원의 역할을 수행하는 전류원부; 상기 밝기가 기설정된 어두운 상태(DIMMING_OFF)일 때 상기 전류원부에 접속하고, 상기 어두운 상태 이외의 상태일 때 접지되는 스위칭부; 일측 단자가 상기 래치부 및 상기 스위칭부에 연결되고, 타측 단자는 접지되며, 상기 스위칭부가 상기 전류원부에 접속할 때, 상기 전류원부에서 제공하는 전류를 차징하고, 차징된 값을 상기 래치부로 출력하여 상기 초기화를 수행하는 차징부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차징부는 커패시터를 포함하며, 상기 기설정된 값을 초과해 상기 발광소자가 턴-오프되는지를 판단하기 위한 상기 커패시터의 기설정된 용량에 근거하여 상기 래치부의 초기화가 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 영상표시방법은 입력된 영상에 대한 영상데이터 및 상기 영상데이터를 화면에 표시하기 위한 타이밍 신호를 생성해 출력하고, 영상표시장치에 입력된 전원 또는 상기 영상의 비정상 동작시의 과도상태 신호를 제공하는 단계; 상기 영상데이터 및 상기 타이밍 신호를 수신하며, 상기 영상데이터 및 상기 타이밍 신호를 이용해 표시패널의 화면에 영상을 표시하는 단계; 및 상기 표시패널로 광을 제공하는 발광소자의 제어를 위한 제어신호를 생성하고, 상기 과도상태 신호를 이용하여 상기 비정상 동작시의 비정상 동작 구간에 해당되는 상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 조정하여 상기 발광소자를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과도상태 신호를 제공하는 단계는, 상기 과도상태 신호로서 상기 영상표시장치의 초기 기동시 전원전압(Vcc)을 제공하거나, 상기 단위 프레임 영상에 대한 밝기를 나타내는 디밍신호를 생성해 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광소자를 제어하는 단계는, 단위 프레임 영상의 밝기를 나타내는 디밍신호를 이용하는 경우, 복수의 단위 프레임 영상에서 밝기가 동일하게 유지될 때를 상기 비정상 동작으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광소자를 제어하는 단계는, 상기 발광소자를 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하며, 상기 제어신호의 특성을 조정하기 위하여 상기 밝기가 동일하게 유지되는 구간에서의 펄스들이 서로 다른 펄스 폭을 갖도록 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동방법은 변조신호 발생부가 발광소자를 제어하기 위한 제어신호를 생성해 출력하며, 영상표시장치로 입력된 전원 또는 영상의 비정상 동작시의 비정상 동작 구간에 해당되는 상기 제어신호의 특성을 선형적으로 변화시켜 출력하는 단계; 보상부가 상기 발광소자에 대한 검출 신호와 기설정된 기준 신호를 비교한 비교 결과를 상기 변조신호 발생부에 제공하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제어신호를 변환하여 상기 발광소자에 대한 보상을 수행하는 단계; 및 과도상태 판단부가 상기 영상표시장치에 대한 비정상 동작을 알리는 과도상태 신호를 수신하며, 상기 수신한 과도상태 신호를 이용하여 상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광소자 구동방법은, 상기 변조신호 발생부와 상기 보상부의 사이에 구비되는 안정화부에서 상기 비교 결과를 안정화시켜 상기 변조신호 발생부에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 제어하는 단계는, 상기 비교 결과가 인가되는 상기 변조신호 발생부의 일측과 접지 사이에 연결되는 스위칭부에서 상기 비교 결과를 상기 접지로 풀다운(pull-down)시키는 단계; 및 상기 과도상태 신호에 의해 상기 영상표시장치의 비정상 동작을 판단하고, 판단 결과 비정상 동작시 상기 스위칭부의 임피던스 특성을 변화시켜 상기 제어신호의 특성이 변화되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 제어하는 단계는, 상기 제어신호의 특성을 변화시키기 위하여 상기 비정상 동작 구간에 해당되는 펄스 신호들이 서로 다른 폭을 갖도록 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 제어하는 단계는, 상기 영상표시장치의 초기 기동시 제공되는 전원전압(Vcc)을 이용하여 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광소자 구동방법은, 래치부가 상기 영상표시장치에 입력되는 단위 프레임 영상에 대한 밝기를 나타내는 디밍신호를 상기 과도상태 신호로서 수신하고, 상기 디밍신호에 대한 처리 결과를 상기 과도상태 판단부에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광소자 구동방법은, 상기 과도상태 신호를 이용하여 복수의 단위 프레임 영상의 밝기가 동일하게 유지되는지를 카운팅하고, 카운팅 결과가 기설정된 값을 초과할 때 상기 래치부를 초기화(Reset)시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광소자 구동방법은, 복수의 단위 프레임 영상의 밝기가 동일하게 유지되어 기설정된 값을 초과해 상기 발광소자가 턴-오프될 때, 상기 래치부를 초기화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기설정된 값을 초과해 상기 발광소자가 턴-오프될 때, 상기 래치부를 초기화시키는 단계는, 상기 밝기가 기설정된 어두운 상태(DIMMING_OFF)일 때 전류원부에 접속하여 전류를 제공받고, 상기 어두운 상태 이외의 상태일 때 접지되는 단계; 및 상기 전류원부에 접속할 때, 상기 전류원부에서 제공하는 전류를 차징하고, 차징한 값을 상기 래치부가 초기화되도록 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차징은 커패시터에 의해 수행되며, 상기 기설정된 값을 초과해 상기 발광소자가 턴-오프되는지를 판단하기 위한 상기 커패시터의 기설정된 용량에 근거하여 상기 초기화가 결정되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상표시장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램,
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 영상표시장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램,
도 3은 도 2의 램프 구동부 및 백라이트부의 회로도,
도 4는 도 3의 제어부의 제1 실시예에 따른 회로도,
도 5는 도 4의 소프트스타트 블록을 예시하여 나타낸 회로도,
도 6은 소프트스타트 동작 파형을 예시하여 나타낸 도면,
도 7은 소프트스타트 동작시 출력 파형을 종래와 대비하여 나타낸 도면,
도 8은 도 3의 제어부의 제2 실시예에 따른 회로도,
도 9는 도 3의 제어부의 제3 실시예에 따른 회로도,
도 10은 도 3의 제어부의 제4 실시예에 따른 회로도,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시방법을 나타내는 흐름도, 그리고
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상표시장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상표시장치는 과도상태정보 제공부(100), 표시패널(110) 및 백라이트유닛(120)의 일부 또는 전부를 포함한다. 여기서, 일부 또는 전부를 포함한다는 것은 예컨대, 과도상태정보 제공부(100)가 백라이트유닛(120)에 통합되어 구성될 수도 있음을 의미한다. 설명의 편의를 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.
과도상태정보 제공부(100)는 생성된 전원전압(Vcc)을 영상표시장치의 초기 구동(혹은 기동)시 백라이트유닛(120)에 제공해 주거나, 입력된 영상으로부터 획득된 영상 정보, 즉 디밍신호(DMIMING Signal)를 생성해 백라이트유닛(120)에 제공할 수 있다. 여기서 디밍신호란 가령 단위 프레임의 입력 영상에 대한 밝기 정보를 나타내는 신호로서, 해당 단위 프레임의 어두운 정도를 표시하는 신호이다.
또한 과도상태정보 제공부(100)는 외부에서 입력된 R, G, B의 영상 데이터를 영상표시장치의 해상도에 적합하게 변환하여 출력하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 8비트 R, G, B의 비디오 데이터를 각각 6비트 데이터로 변환하여 표시패널(110)로 제공한다. 이 과정에서 과도상태정보 제공부(100)는 가령 표시패널(110)상에 형성되는 게이트/소스 드라이버의 타이밍 제어를 위한 타이밍 신호 등을 발생할 수도 있을 것이다.
나아가 과도상태정보 제공부(100)는 영상표시장치의 해상도에 적합한 클럭신호(DCLK)와 수직 및 수평동기신호(Vsync, Hsync) 등의 제어신호들을 발생하여 백라이트유닛(120)에 제공할 수 있는데, 이에 따라 백라이트유닛(120)은 입력된 영상에 동기되어 발광소자를 포함한 백라이트를 턴-온 및 턴-오프시킬 수 있을 것이다.
표시패널(110)은 예컨대 제1 기판 및 제2 기판, 그리고 그 사이에 게재된 액정층으로 이루어질 수 있다. 제1 기판은 서로 교차하여 화소 영역을 정의하기 위한 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)과 데이터 라인(DL1~DLn)이 형성되고, 그 교차하는 화소 영역에는 화소전극이 형성된다. 그리고 화소 영역의 일 영역, 더 정확하게는 모서리에는 TFT(Thin Film Transistor)가 형성된다. 이러한 TFT의 턴-온 동작시 제1 기판의 화소전극과 가령 제2 기판의 공통전극에 인가된 전압의 차만큼 액정이 트위스트(twist)되어 백라이트유닛(120)에서 제공하는 광을 투과시킬 수 있게 된다.
또한 표시패널(110)은 화상이 구현되는 표시부의 외곽에 형성된 게이트 드라이버 및 소스 드라이버를 포함할 수 있다. 이의 경우 표시패널(110)은 과도상태정보 제공부(100)에서 제공하는 타이밍 제어신호에 의해 게이트 드라이버 및 소스 드라이버를 동작시키고, 이에 따라 소스 드라이버를 통해 과도상태정보 제공부(100)에서 제공하는 R, G, B의 데이터를 표시부에 나타내어 화상을 구현할 수 있다. 기타 자세한 내용들은 이후에 다시 다루기로 한다.
백라이트유닛(120)은 과도상태정보 제공부(100)에서 제공하는 전원전압(Vcc) 또는 디밍신호를 처리하는 램프 구동부와 램프 구동부의 제어에 따라 백라이트 광을 제공하는 백라이트부로 구분될 수 있다. 여기서, 백라이트부는 가령 LED와 같은 발광소자들을 포함하며, 램프 구동부의 지시에 따라 백라이트 광을 표시패널(110)로 제공하게 된다. 램프 구동부는 과도상태정보 제공부(100)의 지시에 따라 백라이트부를 구동시키고, 백라이트부를 피드백 제어하게 된다.
본 발명의 실시예에 따라 백라이트유닛(120)은 과도상태정보 제공부(100)에서 전원전압을 수신하는 경우, 수신한 전원전압을 이용하여 백라이트부가 과도상태를 나타내지 않도록 한다. 다시 말해 영상표시장치의 초기 기동시에는 순간적으로 시스템이 불안정한 상태를 유지할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 기동시에 동기되어 백라이트부를 제어할 수 있다. 또한 전원전압이 인가된 후 백라이트부의 LED가 동작하는 데에는 시간 차가 발생할 수 있기 때문에 이의 경우에는 과도상태정보 제공부(100)로부터의 디밍신호를 이용함으로써 과도상태를 방지할 수 있다. 자세한 내용은 이후에 자세히 다루기로 한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 영상표시장치의 구조를 나타내는 블록다이어그램이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는 인터페이스부(200), 타이밍 컨트롤러(210), 게이트 및 소스 드라이버(220_1, 220_2), 표시패널(230), 전원전압 생성부(240), 램프 구동부(250), 백라이트부(260) 및 기준전압 생성부(270)의 일부 또는 전부를 포함한다.
여기서, 일부 또는 전부를 포함한다는 것은 램프 구동부(250)와 백라이트부(260)가 통합되어 백라이트유닛을 구성하는 것과 같이 일부의 구성요소가 서로 통합되어 구성될 수 있음을 의미한다. 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.
인터페이스부(200)는 가령 그래픽 카드와 같은 영상 보드(board)로서 외부에서 입력된 영상데이터를 영상표시장치의 해상도에 적합하게 변환하여 출력하는 역할을 수행한다. 여기서 영상데이터는 가령 8비트의 R, G, B의 영상데이터로 구성될 수 있으며, 인터페이스부(200)는 영상표시장치의 해상도에 적합한 클럭신호(DCLK)와 수직 및 수평동기신호(Vsync, Hsync) 등의 제어신호들을 발생한다. 그리고 인터페이스부(200)는 영상데이터를 타이밍 컨트롤러(210)로 제공하며, 수직/수평 동기신호 등은 램프 구동부(250)로 제공하여 표시패널(230)에 영상이 구현될 때 이에 동기되어 백라이트부(260)가 턴온 및 턴오프되도록 동작시킬 수 있다.
또한 인터페이스부(200)는 영상분석부(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서 영상분석부는 입력된 영상을 분석하여 밝기를 판단할 수 있다. 또한 연속적인 단위 프레임에 대하여 밝기, 가령 어두운 정도에 대한 디밍신호를 생성하여 과도상태 신호로서 램프 구동부(250)에 제공할 수 있다. 이와 같은 영상분석부는 인터페이스부(200)에 포함되어 구성되는 것이 바람직하나 서로 분리되어 형성될 수도 있으므로 본 발명의 실시예에서는 그것에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
타이밍 컨트롤러(210)는 인터페이스부(200) 또는 영상분석부에서 영상데이터를 소스 드라이버(220_2)에 제공하고, 소스 드라이버(220_2)에서의 영상데이터 출력을 타이밍 신호를 이용해 제어함으로써 표시패널(230)에 단위 프레임 영상이 순차적으로 구현될 수 있도록 한다. 또한 타이밍 컨트롤러(210)는 게이트 드라이버(220_1)를 제어하여 전원전압 생성부(240)에서 제공된 게이트 온/오프 전압이 표시패널(230)에 수평 라인별로 제공될 수 있도록 한다. 예를 들어 타이밍 컨트롤러(210)는 게이트 라인 1(GL1)에 게이트 전압을 인가한 경우, 소스 드라이버(220_2)를 제어하여 제1 수평 라인 분에 해당하는 영상데이터를 인가하게 된다. 그리고 게이트 라인 2(GL2)를 턴-온 시킴과 동시에 제1 게이트 라인을 턴-오프시켜 제2 수평 라인 분에 해당하는 영상데이터가 소스 드라이버(220_2)에서 표시패널(230)로 인가되도록 한다. 이러한 방식으로 하여 표시패널(230)의 화면 전체에 단위 프레임 영상이 표시되게 된다.
게이트 드라이버(220_1)는 전원전압 생성부(240)에서 제공되는 게이트 온/오프 전압(Vgh/Vgl)을 제공받아 타이밍 컨트롤러(210)의 제어에 따라 표시패널(230)로 해당 전압을 인가하게 된다. 이와 같은 게이트 온 전압(Vgh)은 표시패널(230)에 영상 구현시 게이트 라인 1(GL1)에서 게이트 라인 N(GLn)까지 차례로 제공된다.
소스 드라이버(220_2)는 타이밍 컨트롤러(210)에서 직렬(serial)로 제공되는 영상데이터를 병렬(parallel)로 변환하고, 디지털 데이터를 아날로그 전압으로 변환하여 하나의 수평 라인분에 해당되는 영상데이터를 표시패널(230)에 동시에, 그리고 순차적으로 제공한다. 또한 소스 드라이버(220_2)는 전원전압 생성부(240)에서 생성된 공통전압(Vcom), 기준전압 생성부(270)에서 제공하는 기준전압(Vref)(혹은 감마전압)을 제공받을 수 있다. 여기서, 공통전압(Vcom)은 표시패널(230)의 공통전극으로 제공하기 위한 것이며, 기준전압(Vref)은 소스 드라이버(220_2) 내의 D/A 컨버터로 제공되어 컬러 영상의 계조를 표현할 때 이용된다. 다시 말해, 타이밍 컨트롤러(210)에서 제공되는 영상데이터는 D/A 컨버터로 제공될 수 있는데, D/A 컨버터로 제공된 비디오 데이터의 디지털 정보는 컬러의 계조를 표현할 수 있는 아날로그 전압으로 변환되어 표시패널(230)에 제공된다.
표시패널(230)은 앞서 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시패널(110)을 통해 충분히 설명하였으므로 더 이상의 설명은 생략하도록 한다. 다만, 표시패널(230)이 OLED 등을 포함하는 자발광 형태의 표시패널(230)로 형성되는 경우에는 본 발명의 표시패널(230)은 백라이트부(260)를 포함하는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
전원전압 생성부(240)는 외부로부터의 상용전압, 즉 110V 또는 220V의 교류전압을 제공받아 다양한 크기의 DC 전압을 생성하여 출력한다. 예를 들어, 게이트 드라이버(220_1)를 위해서는 게이트 온 전압(Vgh)으로서 가령 DC 15V 전압을 생성하여 제공할 수 있고, 램프 구동부(250)를 위해서는 전원전압(Vcc)으로서 DC 24V의 전압을 생성하여 제공할 수 있으며, 타이밍 컨트롤러(210)를 위해서는 DC 12V의 전압을 생성하여 제공하는 등 다양한 크기의 전압을 생성하여 제공할 수 있다.
램프 구동부(250)는 전원전압 생성부(240)로부터 제공된 전압을 변환하여 백라이트부(260)로 제공한다. 여기서 변환한다는 것은 아날로그 형태의 DC 전압의 레벨을 변환하는 것 또는 PWM 구동하는 것을 모두 포함하는 의미이다. 또한 램프 구동부(250)는 백라이트부(260)를 구성하는 R, G, B의 LED들을 동시에 구동하거나 분할 구동할 수 있다. 나아가 램프 구동부(250)는 백라이트부(260)의 RGB LED로부터 균일한 빛이 제공될 수 있도록 LED의 구동전류를 피드백 제어하는 피드백 회로를 포함할 수 있는데, 이러한 피드백 회로는 스위칭 파워 회로라 명명될 수도 있다. 피드백 회로에 대하여는 이후에 자세히 다루기로 한다.
본 발명의 실시예에 따라 램프 구동부(250)는 시스템, 즉 영상표시장치의 초기 구동시 전원전압 생성부(240)에서 제공된 전원전압을 이용하여 백라이트부(260)의 발광소자들이 과도상태가 되지 않도록 한다. 이를 위하여 램프 구동부(250)는 시스템이 초기 구동되는 일정 구간에 해당하는 신호(혹은 제어신호)의 특성을 조정하게 된다. 예를 들어 백라이트부(260)의 발광소자들은 램프 구동부(250)에 의해 PWM(Pulse Width Modulation) 제어될 수 있는데, 램프 구동부(250)는 과도상태가 발생하는 구간에 해당되는 펄스들이 서로 다른 폭을 갖도록 신호의 특성을 조정할 수 있다. 이때 펄스의 펄스 폭은 시간 t에 대하여 선형적으로 증가하는 형태를 띨 수 있다.
물론 시스템의 초기 구동시가 아니라 하더라도, 램프 구동부(250)는 인터페이스부(200)에서 제공되는 디밍신호에 따라 발광소자에 인가하기 위한 신호의 특성을 조정할 수 있다. 구체적으로 말해, 램프 구동부(250)는 인터페이스부(200)에 입력된 단위 프레임 영상에 대한 디밍신호를 프레임 단위로 제공받을 수 있다. 이때 초기 디밍 신호에 동기시킴으로써 신호의 특성을 조정할 수 있고, 나아가 일련의 단위 프레임 영상의 밝기, 가령, 어두운 상태가 지속될 때 신호의 특성 조정이 다시 이루어지도록 할 수 있다. 여기서 신호의 특성 조정이 다시 이루어진다는 것은 초기화되는 것을 포함할 수 있다.
백라이트부(260)는 가령 RGB의 LED들로 구성된다. 예를 들어 표시패널(230)의 하단 전체에 RGB의 LED들이 배치되는 직하형으로 구성되거나, 표시패널(230)의 가장자리에 RGB의 LED들이 배치되는 에지형으로 구성되는 등 어떠한 형태로 구성되어도 무관하다. 다만 본 발명의 실시예에 따라 백라이트부(260)는 램프 구동부(250)의 제어에 따라 발광소자들이 동시에 턴온 및 턴오프되거나 블록별로 구분되어 분할 구동할 수 있다. 또한 복수의 LED들이 서로 직렬 연결되거나, 병렬 연결되는 등 다양한 형태를 가질 수 있을 것이다.
기준전압 생성부(270)는 감마전압 생성부라 지칭될 수 있으며, 전원전압 생성부(240)로부터 가령 DC 10V의 전압을 제공받는 경우, 이를 다시 분할 저항 등을 통해 복수의 전압으로 분할하여 소스 드라이버(220_2)에 제공할 수 있다. 이를 통해 소스 드라이버(220_2)는 제공받은 복수의 전압을 세부 분할하여 가령 R, G, B 데이터의 256 계조 등을 표현할 수 있게 된다.
상기의 구성 결과, 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는 초기 구동시 또는 구동 중이라 하더라도 과도상태가 발생할 수 있다고 판단될 때, 과도상태 신호로서 전원전압 또는 디밍신호를 이용하여 장치의 비정상적인 동작, 즉 과도상태 동작을 방지할 수 있을 것이다.
도 3은 도 2의 램프 구동부 및 백라이트부를 예시한 회로도이다.
도 3을 도 2와 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 램프 구동부(250)는 제어부(300)와, 제어부(300)의 주변에 구성된 주변회로들을 포함할 수 있다. 여기서, 주변회로란 도 3에서 볼 때, 스위칭소자 QA, 인덕터 LA, 다이오드 DA 및 커패시터 CA, 저항 RA의 일부 또는 전부를 포함한다.
인덕터 LA는 도 2의 전원전압 생성부(240)에서 제공하는 전원전압(Vcc)을 입력전압(VIN)으로 제공받을 수 있다. 인덕터 LA의 타측 단자는 다이오드 DA의 애노드 단자에 연결되고, 동시에 스위칭소자 QA의 드레인 단자에 연결된다.
스위칭소자 QA의 게이트 단자는 제어부(300)의 출력단에 연결되며, 소스 단자는 커패시터 CA 및 저항 RA의 타측 단자에 공통으로 연결되어 접지된다.
다이오드 DA의 캐소드 단자는 커패시터 CA의 일측 단자 및 도 2의 백라이트부(260)를 구성하는 발광소자, 즉 LED의 애노드 단자에 연결된다.
저항 RA의 일측 단자는 발광소자의 캐소드 단자에 연결되고, 동시에 제어부(300)의 입력단, 즉 피드백 단자에 연결된다. 여기서, 입력단은 저항 RA로부터, 혹은 발광소자에 대한 피드백 신호를 입력받는다.
또한 제어부(300)는 사용자에 의해 기설정된 신호(Iref)를 제공받아 피드백 신호(Io)와 비교하여 비교 결과를 생성해 스위칭소자 QA의 게이트 단자로 출력하고 이를 통해 스위칭소자 QA를 구동하게 된다. 이때 제어부(300)는 비교 결과로서 가령 PWM 제어신호를 제공함으로써 스위칭소자 QA를 PWM 제어할 수 있다. 이와 같은 PWM 제어에 따라 가령 발광소자는 일정한 광을 제공하면서 할 수 있게 된다.
또한 제어부(300)는 외부로부터 과도상태 신호를 제공받아 영상표시장치, 더 정확하게는 발광소자가 초기 구동시나 구동 중에라도 과도상태를 나타내는 특정 구간에서 신호 특성을 조정하여 스위칭 소자 QA를 제어하게 된다. 이와 관련해서는 이하에서 계속해서 다루기로 한다.
도 4는 도 3의 제어부의 제1 실시예에 따른 회로도이며, 도 5는 도 4의 소프트스타트 블록(혹은 부)을 예시하여 나타낸 회로도이다. 또한 도 6은 소프트스타트 동작 파형을 예시하여 나타낸 도면이고, 도 7은 소프트스타트 동작시 출력 파형을 종래와 대비하여 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(300)는 발광소자 구동장치로 명명될 수 있으며, PWM 발생기(400) 등의 변조신호 발생부, 보상기(410) 등의 보상부, 스위칭소자 Qpd 등의 스위칭부, 저항 RB 등의 안정화부 및 소프트스타트 블록(420)(혹은 소프트스타트부)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 여기서, 스위칭부 및 소프트스타트 블록(420)은 과도상태 판단부라 지칭될 수 있다.
여기서 변조신호 발생부는 PWM 발생기(400)를 포함할 수 있는데, PWM 발생기(400)의 출력신호, 가령 PWM 제어신호는 도 3의 스위칭소자 QA의 게이트 단자로 인가한다. 이때 변조신호 발생부는 보상기(410)에서 제공되는 비교 결과에 따라 전 구간에 대한 펄스들의 펄스 폭을 조정한다면, 과도상태 판단부에 의해서는 과도상태가 발생하는 특정 구간에 대한 펄스 폭을 조정하여 신호를 출력하게 된다.
예를 들어 변조신호 발생부는 과도상태 판단부의 판단 결과에 따라 영상표시장치의 초기 구동시에만 해당되는 펄스의 펄스 폭들을 조정하거나, 단위 프레임 영상이 동일 밝기를 지속적으로 유지하는 구간에 해당되는 펄스들의 펄스 폭을 조정할 수 있다. 여기서 펄스 폭은 해당 구간의 펄스들이 서로 다른 펄스 폭을 갖도록 조정되는 것이 바람직하다. 더 정확하게는 시간 t에 대하여 시간이 경과할수록 펄스 폭이 선형적으로 증가하는 형태를 띠는 것이 바람직하다.
변조신호 발생부와 보상부의 사이에는 안정화부를 형성하는 저항 RB가 연결되어 있다. 여기서 저항 RB는 보상기(410)에서 출력되는 비교 결과를 PWM 발생기(400)에 안정적으로 제공하기 위한 역할을 수행할 수 있다.
과도상태 판단부를 형성하는 스위칭소자 Qpd의 드레인 단자는 비교결과가 입력되는 PWM 발생기(400)의 입력단 및 저항 RB의 일측 단자에 공통으로 연결되고, 게이트 단자는 소프트스타트 블록(420)의 출력단에 연결되며, 소스 단자는 접지된다. 이를 통해 스위칭소자 Qpd는 소프트스타트 블록(420)의 출력신호에 따라 최초에는 턴-오프되었다가 서서히 턴-온됨으로써 PWM 발생기(400)가 특정 구간의 펄스들에 대한 펄스 폭을 서로 다르게 형성하도록 조정할 수 있다.
또한 소프트스타트 블록(420)은 본 발명의 제1 실시예에 따라 외부로부터, 가령 도 2의 전원전압 생성부(240)로부터 전원전압(Vcc)을 제공받아 전압의 크기가 선형적으로 감소하는 제어신호를 생성해 스위칭소자 Qpd로 제공하여 스위칭소자 Qpd를 제어할 수 있다. 다시 말해 소프트스타트 블록(420)은 시스템의 초기 기동시 제공되는 전원전압(Vcc)을 과도상태 신호로서 수신하기 때문에 해당 시점에 동기되어 일정 시간 동안의 구간에 해당되는 신호의 특성을 조정하도록 하는 것이다.
이와 같은 소프트스타트 블록(420)은 도 5에 도시된 바와 같이 저항 Rc, 스위칭소자 QB, 전류원 ia, 커패시터 CB 등을 포함할 수 있다. 그 기능을 살펴보면, 전원전압(Vcc)이 외부로부터 인가되면 전류원부는 커패시터 CB로 전류를 출력하여 커패시터 CB가 차징된다. 커패시터 CB가 점차적으로 차징되면서 스위칭소자 QB는 서서히 턴-온 동작할 수 있는데, 이때 출력 신호는 도 4의 스위칭소자 Qpd로 제공될 수 있을 것이다.
상기의 구성 및 동작에 따라, 본 발명의 실시예는 도 4에서와 같이 과도상태가 발생되는 구간의 펄스들이 서로 다른 펄스 폭을 갖게 되고, 일정 시간이 경과된 후에는 전 구간의 펄스들이 서로 동일한 펄스 폭을 갖게 된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 파형을 나타내는 도 7의 (c) 및 (d)를 종래의 신호 파형을 나타내는 도 7의 (a) 및 (b)와 대비해 볼 때, 과도상태 시의 파형이 서로 상이함을 확인할 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 실시예에 따라 종래에서와 같은 과도상태를 줄일 수 있게 되는 것을 알 수 있다.
도 8은 도 3의 제어부의 제2 실시예에 따른 회로도이다.
도 8을 도 3 및 도 4와 함께 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어부, 즉 발광소자 구동장치는 변조신호 발생부, 안정화부, 보상부, 과도상태 판단부, 래치부(430)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
도 4의 제어부와 대비해 볼 때, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어부의 변조신호 발생부, 안정화부, 보상부, 과도상태 판단부는 도 4의 변조신호 발생부, 안정화부, 보상부 및 과도상태 판단부와 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.
다만, 래치부(430)는 가령 SR 래치로서, 도 2의 인터페이스부(200)로부터 디밍신호가 제공될 때 최초 제공되는 디밍신호에 동작하여 소프트스타트 블록(420)으로 출력신호를 제공하게 된다.
상기의 구성 결과, 본 발명의 제2 실시예는 가령 영상표시장치에 전원이 인가되어 제품이 기동하고 화면에 영상을 표시할 준비가 되기까지 백라이트를 구동해서는 안되는 경우, 전원전압보다는 디밍신호를 이용함으로써 백라이트가 과도 상태에 더욱 정밀하게 동작할 수 있도록 제어할 수 있게 된다. 예를 들어 전원이 인가되고 영상을 표시하기까지 소요되는 시간은 짧게는 수 초에서 길게는 수 초에 이를 수 있기 때문이다.
도 9는 도 3의 제어부의 제3 실시예에 따른 회로도이다.
도 9를 도 4 및 도 8과 함께 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 제어부, 즉 발광소자 구동장치는 변조신호 발생부, 안정화부, 보상부, 과도상태 판단부, 래치부(430), 타이머(440)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
도 8의 제어부와 대비해 볼 때, 본 발명의 제3 실시예에 따른 제어부의 변조신호 발생부, 안정화부, 보상부, 과도상태 판단부 및 래치부(430)는 도 8의 변조신호 발생부, 안정화부, 보상부, 과도상태 판단부 및 래치부(430)와 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.
다만, 타이머(440)는 사용자에 의해 기설정된 값에 따라 일정 횟수를 카운팅한다. 다시 말해, 5회를 반복하여 카운팅하도록 설정된 타이머(440)라면 입력된 펄스에 대하여 5까지 카운팅 후 다시 0으로 되돌아 가게 된다. 이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 타이머(440)는 복수의 단위 프레임에 대한 디밍신호를 도 2의 인터페이스부(200)로부터 제공받아 디밍신호가 입력될 때마다 카운팅하게 되고, 기설정된 값을 초과하는 경우 신호를 출력하여 래치부(430)를 리셋시키게 된다.
상기의 구성 및 구동 결과, 본 발명의 제3 실시예는 가령 화질에 관련된 목적으로 회로 동작 중 장시간 백라이트가 완전히 소등되면 구동회로의 출력전압(Vo)이 정상상태 저압 이하로 방전되어 이후 발광소자, 즉 LED 점등시 회로 기동 초기 동작 때와 동일하게 발생될 수 있는 과도상태를 줄일 수 있을 것이다.
즉 디밍신호가 일정 시간 이상 오프 상태를 표시하다가 온 상태를 표시하는 경우 재차 소프트스타트 시퀀스를 진행하여 바람직하지 않은 과도 현상을 제거할 수 있게 되는 것이다.
도 10은 도 3의 제어부의 제4 실시예에 따른 회로도이다.
도 10을 도 3 및 도 9와 함께 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 제어부, 즉 발광소자 구동장치는 변조신호 발생부, 안정화부, 보상부, 과도상태 판단부, 래치부(430), 초기화 구동부(440')의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
도 9의 제어부와 대비해 볼 때, 본 발명의 제4 실시예에 따른 제어부의 변조신호 발생부, 안정화부, 보상부, 과도상태 판단부 및 래치부(430)는 도 9의 변조신호 발생부, 안정화부, 보상부, 과도상태 판단부 및 래치부(430)와 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.
다만, 도 10의 초기화 구동부(440')는 도 9의 타이머(440)와 동일한 역할을 수행한다고 볼 수 있다. 다시 말해, 초기화 구동부(440')는 별도의 도면으로 표기하지는 않았지만 전원전압이 제공되는 전류원부, 디밍신호의 특성에 따라 온/오프 제어되는 스위칭부 및 디밍오프(DIMMING_OFF) 신호가 도 2의 인터페이스부(200)에서 제공될 때 전류원부에 접속하여 제공되는 전류(ib)를 차징하고, 차징된 값, 즉 전압을 래치부(430)의 리셋 단자에 제공하는 차징부, 가령 커패시터 Cc를 포함할 수 있는데, 커패시터 Cc가 풀 차징될 때 리셋 단자로 신호가 제공되어 래치부(430)가 리셋 동작하므로, 따라서 커패시터 Cc의 용량은 백라이트의 발광소자가 사용자에 의해 기설정된 값을 초과하여 턴-오프되는지를 판단하는 데에 이용될 수 있을 것이다.
상기의 구성 및 구동 결과, 본 발명의 제4 실시예는 가령 화질에 관련된 목적으로 회로 동작 중 장시간 백라이트가 완전히 소등되면 구동회로의 출력전압(Vo)이 정상상태 저압 이하로 방전되어 이후 발광소자, 즉 LED 점등시 회로 기동 초기 동작 때와 동일하게 발생될 수 있는 과도상태를 줄일 수 있을 것이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시방법을 나타내는 흐름도이다.
설명의 편의상 도 11을 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는 영상을 수신하여 영상에 대한 영상데이터, 영상데이터를 화면에 표시하기 위한 제어신호 및 영상을 표시하기 위한 장치의 비정상 동작을 판단하기 위한 과도상태 신호를 생성한다(S1100).
이어 영상표시장치는 영상데이터 및 제어신호를 이용해 화면에 영상을 표시하게 된다(S1110). 여기서 영상은 프레임 단위로 화면에 구현될 수 있으며, 영상 구현을 위하여 예컨대 영상표시장치는 120㎐ 또는 240㎐로 구동할 수 있다. 기타 영상 구현과 관련되는 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 더 이상의 설명은 생략하도록 한다.
또한 영상표시장치는 과도상태 신호를 이용해 장치의 비정상 동작을 판단하고, 판단 결과에 따라 비정상 동작 구간에 해당되는 신호 특성을 조정해 백라이트를 구동한다(S1120).
예를 들어, 영상표시장치는 장치의 초기 구동시에 과도상태가 발생하는 것을 판단하기 위하여 초기 구동시 제공되는 전원전압을 과도상태 신호로서 이용할 수 있으며, 또는 단위 프레임 영상에서 밝기, 가령 어두운 상태가 지속될 때 과도상태가 발생하는 것을 판단하여 디밍신호를 생성해 과도상태 신호로서 이용할 수 있다. 이와 같이 초기 구동시나 단위 프레임 영상의 어두운 상태가 지속될 때의 구간에 해당하는 신호의 특성을 조정해 백라이트를 구동하게 되는 것이다.
가령 백라이트의 LED와 같은 발광소자가 PWM 제어된다고 가정할 때, 영상표시장치는 과도상태의 구간에 해당되는 펄스의 펄스 폭이 서로 다르도록 조정하게 된다. 이때, 각각의 펄스 폭은 시간 t에 대하여 펄스 폭은 선형적으로 증가하는 형태를 띠는 것이 바람직하다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동방법을 나타내는 흐름도이다.
설명의 편의상 도 12를 도 4, 도 8 내지 도 10과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동장치는 가령 영상표시장치의 백라이트를 구성할 수 있는 발광소자를 제어하기 위한 신호를 생성하고, 영상표시장치의 비정상 동작시 동작 구간에 해당되는 신호의 특성을 조정한다(S1200).
예를 들어, 영상표시장치가 발광소자를 PWM 제어한다고 가정할 때, 발광소자 구동장치는 동작 구간에 해당되는 펄스들만 서로 다른 펄스 폭을 갖도록 조정하게 된다. 이를 통해 비정상 동작 즉 과도 상태를 줄일 수 있다.
또한 발광소자 구동장치는 발광소자에 대한 검출 신호와 기설정된 기준 신호를 비교한 비교 결과를 이용하여 발광소자에 제공되는 신호를 변환한다(S1210). 이와 같은 과정은 실질적으로 발광소자가 가령 온도에 민감하기 때문에 발광소자의 전류량이 변화되어 불균일한 광이 제공될 수 있다. 이를 위하여 발광소자 구동장치는 검출 신호를 피드백 받아 이용하게 되는 것이다. 이는 결국 발광소자가 PWM 제어될 때 전 구간에서의 펄스 폭이 변조된다고 볼 수 있다.
나아가 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동장치는 가령 영상표시장치의 비정상 동작시 비정상 동작을 알리는 과도상태 신호를 이용해 신호의 특성이 조정되도록 제어한다(S1220). 여기서 신호의 특성이 조정되도록 제어한다는 것은 결국 과도상태가 발생하는 구간에 대해서만 신호, 가령 펄스 신호가 서로 다른 펄스 폭을 갖도록 하는 것이다. 이와 같은 구간을 정확하게 판단하기 위하여 발광소자 구동장치는 영상표시장치의 초기 구동시 전원전압을 과도상태 신호로 이용하거나, 입력된 단위 프레임 영상의 밝기 정보를 나타내는 디밍신호를 이용할 수 있을 것이다. 이와 관련해서 앞서 충분히 설명하였으므로 더 이상의 설명은 생략하도록 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100: 과도상태정보 제공부 110, 230: 표시패널
120: 백라이트유닛 200: 인터페이스부
210: 타이밍 컨트롤러 220_1, 220_2: 게이트/소스 드라이버
240: 전원전압 생성부 250: 램프 구동부
260: 백라이트부 270: 기준전압 생성부
300: 제어부 400: PWM 발생기
410: 보상기 420: 소프트스타트 블록
430: 래치부 440: 타이머
440': 초기화 구동부

Claims (29)

  1. 입력된 영상에 대한 영상데이터 및 상기 영상데이터를 화면에 표시하기 위한 타이밍 신호를 생성해 출력하고, 영상표시장치로 입력된 전원 또는 상기 영상의 비정상 동작시의 과도상태 신호를 제공하는 과도상태정보 제공부;
    상기 영상데이터 및 상기 타이밍 신호를 수신하며, 상기 영상데이터 및 상기 타이밍 신호를 이용해 화면에 화상을 표시하는 표시패널; 및
    상기 표시패널로 광을 제공하는 발광소자의 제어를 위한 제어신호를 생성하며, 상기 과도상태정보 제공부에서 제공하는 상기 과도상태 신호를 이용하여 상기 비정상 동작시의 비정상 동작 구간에 해당되는 상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 조정하여 상기 발광소자를 제어하는 백라이트유닛을
    포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 과도상태정보 제공부는 상기 영상표시장치의 초기 기동시 상기 과도상태 신호로서 전원전압(Vcc)을 제공하는 전원전압 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 과도상태정보 제공부는 상기 과도상태 신호로서 단위 프레임 영상에 밝기를 나타내는 디밍신호를 생성해 제공하는 디밍신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 백라이트유닛은 단위 프레임 영상의 밝기를 나타내는 디밍신호를 이용하는 경우, 복수의 단위 프레임 영상에서 밝기가 동일하게 유지될 때를 상기 비정상 동작으로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 백라이트유닛은 상기 발광소자를 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하며, 상기 제어신호의 특성을 조정하기 위하여 상기 밝기가 동일하게 유지되는 구간에서의 펄스들이 서로 다른 펄스 폭을 갖도록 조정하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  6. 발광소자를 제어하기 위한 제어신호를 생성해 출력하며, 영상표시장치로 입력되는 전원 또는 영상의 비정상 동작시의 비정상 동작 구간에 해당되는 상기 제어신호의 특성을 선형적으로 변화시켜 출력하는 변조신호 발생부;
    상기 발광소자에 대한 검출 신호와 기설정된 기준 신호를 비교한 비교 결과를 상기 변조신호 발생부에 제공하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제어신호를 변환하여 상기 발광소자에 대한 보상을 수행하는 보상부; 및
    상기 영상표시장치에 대한 비정상 동작을 알리는 과도상태 신호를 수신하며, 상기 수신한 과도상태 신호를 이용하여 상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 제어하는 과도상태 판단부를
    포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 발광소자 구동장치는 상기 변조신호 발생부와 상기 보상부의 사이에 구비되며, 상기 비교 결과를 안정화시켜 상기 변조신호 발생부에 제공하는 안정화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 과도상태 판단부는,
    상기 비교 결과가 인가되는 상기 변조신호 발생부의 일측과 접지 사이에 연결되며, 상기 비교 결과를 상기 접지로 풀다운(pull-down)시키는 스위칭부; 및
    상기 과도상태 신호에 의해 상기 영상표시장치의 비정상 동작을 판단하고, 판단 결과 비정상 동작시 상기 스위칭부의 임피던스 특성을 변화시켜 상기 제어신호의 특성이 변화하도록 제어하는 소프트스타트(Soft-Start)부를
    포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 소프트스타트부는 상기 제어신호의 특성을 변화시키기 위하여 상기 비정상 동작 구간에 해당되는 펄스 신호들이 서로 다른 폭을 갖도록 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 소프트스타트부는 상기 영상표시장치의 초기 기동시 제공되는 전원전압(Vcc)을 이용하여 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 발광소자 구동장치는 상기 영상표시장치에 입력되는 단위 프레임 영상에 대한 밝기를 나타내는 디밍신호를 상기 과도상태 신호로서 수신하고, 상기 디밍신호에 대한 처리 결과를 상기 과도상태 판단부에 제공하는 래치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 발광소자 구동장치는 상기 과도상태 신호를 이용하여 복수의 단위 프레임 영상의 밝기가 동일하게 유지되는지를 카운팅하고, 카운팅 결과가 기설정된 값을 초과할 때 상기 래치부를 초기화(Reset)시키는 타이머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 발광소자 구동장치는 복수의 단위 프레임 영상의 밝기가 동일하게 유지되어 상기 발광소자가 기설정된 값을 초과해 턴-오프될 때, 상기 래치부를 초기화시키는 초기화 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 초기화 구동부는,
    전원전압에 연결되어 전류원의 역할을 수행하는 전류원부;
    상기 밝기가 기설정된 어두운 상태(DIMMING_OFF)일 때 상기 전류원부에 접속하고, 상기 어두운 상태 이외의 상태일 때 접지되는 스위칭부;
    일측 단자가 상기 래치부 및 상기 스위칭부에 연결되고, 타측 단자는 접지되며, 상기 스위칭부가 상기 전류원부에 접속할 때, 상기 전류원부에서 제공하는 전류를 차징하고, 차징된 값을 상기 래치부로 출력하여 상기 초기화를 수행하는 차징부를
    포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 차징부는 커패시터를 포함하며, 상기 기설정된 값을 초과해 상기 발광소자가 턴-오프되는지를 판단하기 위한 상기 커패시터의 기설정된 용량에 근거하여 상기 래치부의 초기화가 결정되는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동장치.
  16. 입력된 영상에 대한 영상데이터 및 상기 영상데이터를 화면에 표시하기 위한 타이밍 신호를 생성해 출력하고, 영상표시장치에 입력된 전원 또는 상기 영상의 비정상 동작시의 과도상태 신호를 제공하는 단계;
    상기 영상데이터 및 상기 타이밍 신호를 수신하며, 상기 영상데이터 및 상기 타이밍 신호를 이용해 표시패널의 화면에 영상을 표시하는 단계; 및
    상기 표시패널로 광을 제공하는 발광소자의 제어를 위한 제어신호를 생성하고, 상기 과도상태 신호를 이용하여 상기 비정상 동작시의 비정상 동작 구간에 해당되는 상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 조정하여 상기 발광소자를 제어하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 과도상태 신호를 제공하는 단계는, 상기 과도상태 신호로서 상기 영상표시장치의 초기 기동시 전원전압(Vcc)을 제공하거나, 상기 단위 프레임 영상에 대한 밝기를 나타내는 디밍신호를 생성해 제공하는 것을 특징으로 하는 영상표시방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 발광소자를 제어하는 단계는, 단위 프레임 영상의 밝기를 나타내는 디밍신호를 이용하는 경우, 복수의 단위 프레임 영상에서 밝기가 동일하게 유지될 때를 상기 비정상 동작으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 발광소자를 제어하는 단계는, 상기 발광소자를 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하며, 상기 제어신호의 특성을 조정하기 위하여 상기 밝기가 동일하게 유지되는 구간에서의 펄스들이 서로 다른 펄스 폭을 갖도록 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시방법.
  20. 변조신호 발생부가 발광소자를 제어하기 위한 제어신호를 생성해 출력하며, 영상표시장치로 입력된 전원 또는 영상의 비정상 동작시의 비정상 동작 구간에 해당되는 상기 제어신호의 특성을 선형적으로 변화시켜 출력하는 단계;
    보상부가 상기 발광소자에 대한 검출 신호와 기설정된 기준 신호를 비교한 비교 결과를 상기 변조신호 발생부에 제공하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제어신호를 변환하여 상기 발광소자에 대한 보상을 수행하는 단계; 및
    과도상태 판단부가 상기 영상표시장치에 대한 비정상 동작을 알리는 과도상태 신호를 수신하며, 상기 수신한 과도상태 신호를 이용하여 상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 제어하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 발광소자 구동방법은, 상기 변조신호 발생부와 상기 보상부의 사이에 구비되는 안정화부에서 상기 비교 결과를 안정화시켜 상기 변조신호 발생부에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 제어하는 단계는,
    상기 비교 결과가 인가되는 상기 변조신호 발생부의 일측과 접지 사이에 연결되는 스위칭부에서 상기 비교 결과를 상기 접지로 풀다운(pull-down)시키는 단계; 및
    상기 과도상태 신호에 의해 상기 영상표시장치의 비정상 동작을 판단하고, 판단 결과 비정상 동작시 상기 스위칭부의 임피던스 특성을 변화시켜 상기 제어신호의 특성이 변화되도록 제어하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 제어하는 단계는, 상기 제어신호의 특성을 변화시키기 위하여 상기 비정상 동작 구간에 해당되는 펄스 신호들이 서로 다른 폭을 갖도록 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제어신호의 특성이 선형적으로 변화되도록 제어하는 단계는, 상기 영상표시장치의 초기 기동시 제공되는 전원전압(Vcc)을 이용하여 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동방법.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 발광소자 구동방법은, 래치부가 상기 영상표시장치에 입력되는 단위 프레임 영상에 대한 밝기를 나타내는 디밍신호를 상기 과도상태 신호로서 수신하고, 상기 디밍신호에 대한 처리 결과를 상기 과도상태 판단부에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 발광소자 구동방법은, 상기 과도상태 신호를 이용하여 복수의 단위 프레임 영상의 밝기가 동일하게 유지되는지를 카운팅하고, 카운팅 결과가 기설정된 값을 초과할 때 상기 래치부를 초기화(Reset)시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 발광소자 구동방법은, 복수의 단위 프레임 영상의 밝기가 동일하게 유지되어 기설정된 값을 초과해 상기 발광소자가 턴-오프될 때, 상기 래치부를 초기화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 기설정된 값을 초과해 상기 발광소자가 턴-오프될 때, 상기 래치부를 초기화시키는 단계는,
    상기 밝기가 기설정된 어두운 상태(DIMMING_OFF)일 때 전류원부에 접속하여 전류를 제공받고, 상기 어두운 상태 이외의 상태일 때 접지되는 단계; 및
    상기 전류원부에 접속할 때, 상기 전류원부에서 제공하는 전류를 차징하고, 차징한 값을 상기 래치부가 초기화되도록 제공하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 차징은 커패시터에 의해 수행되며, 상기 기설정된 값을 초과해 상기 발광소자가 턴-오프되는지를 판단하기 위한 상기 커패시터의 기설정된 용량에 근거하여 상기 초기화가 결정되는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동방법.
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