KR20220077063A - 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로 - Google Patents

디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로를 개시하며, 상기 전류 제어 집적회로는 컬럼 신호를 수신하는 버퍼; 상기 버퍼에서 출력되는 상기 컬럼 신호와 제어 단위의 복수의 발광 블록들에 대응하는 로오 신호들을 수신하고, 상기 컬럼 신호와 상기 로오 신호들에 대응하여 상기 발광 블록들의 발광을 위한 구동 전류들을 제어하는 복수의 구동 전류 제어부; 및 메모리 유니트를 구비하며, 메모리 유니트에 저장된 오프셋 보정 데이터로써 버퍼의 오프셋 전압을 제어한다.

Description

디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로{CURRENT CONTROL IC OF THE BACKLIGHT APPARATUS FOR DISPLAY}
본 발명은 전류 제어 집적회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상의 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로에 관한 것이다.
디스플레이 패널 중, 예시적으로 LCD 패널은 영상의 표시를 위하여 백라이트 장치를 필요로 한다.
백라이트 장치는 LCD 패널에 영상을 표시하기 위한 백라이트를 제공하며, LCD 패널은 화소 별로 광학적 셔터 동작을 수행함으로써 백라이트를 이용하여 영상을 표시할 수 있다.
백라이트 장치는 백라이트 보드를 포함할 수 있고, 백라이트 보드는 LED를 광원으로 이용하는 발광 다이오드 채널들을 구비하며, 발광 다이오드 채널들은 백라이트를 제공하기 위하여 발광될 수 있다.
백라이트 보드는 LCD 패널의 영상과 다른 해상도의 백라이트를 구현하도록 발광 다이오드 채널들을 구비하며, 발광 다이오드 채널들의 발광은 컬럼 신호들과 로오 신호들에 의해 제어될 수 있다.
디밍 제어를 수행하는 종래의 백라이트 장치는 한 프레임 동안 발광 다이오드 채널들의 발광을 유지하기 어렵다. 발광 다이오드 채널이 한 프레임 동안 발광을 충분히 유지하지 못하면, 플리커가 발생될 수 있다. 그러므로, 백라이트 장치는 플리커를 저감 또는 해소하기 위한 설계를 채용할 필요가 있다.
또한, 백라이트 장치는 많은 수의 발광 다이오드 채널을 이용하도록 구성된다. 백라이트 장치의 발광 다이오드 채널들은 동일한 컬럼 신호에 대해서 전류 편차를 갖는다.
상기한 발광 다이오드 채널의 전류 편차는 컬럼 신호에 작용하는 오프셋 전압의 편차에 의해 발생할 수 있다.
또한, 상기한 발광 다이오드 채널의 전류 편차는 발광 다이오드 채널의 구동 전류를 구동하는 종속 전류원의 게인(Gain)의 편차에 의해 발생하는 것으로 이해될 수 있다.
발광 다이오드 채널들은 상기한 전류 편차에 의해 동일한 컬럼 신호에도 다른 밝기로 발광될 수 있다.
상기한 전류 편차는 1mV 내지 100mV의 저전압의 입력값에 대해서 제어되는20uA 내지 200uA의 저전류에서 크게 나타날 수 있다.
왜냐하면 오프셋 전압의 편차와 종속 전류원의 게인의 편차는 발광 구동 전압이 낮을수록 전류 편차에 대한 영향이 커진다.
그러므로, 상기한 전류 편차는 발광 구동 전압이 높은 고전류 대역보다 상기한 발광 구동 전압이 낮은 저전류 대역에서 상대적으로 크게 나타날 수 있다.
사람의 시각에 민감한 백라이트 장치의 화질의 균일도는 그레이 균일도(Gray Uniformity)와 그 보다 더 어두운 다크 균일도(Dark Uniformity)로써 평가될 수 있다.
그레이 균일도 및 다크 균일도는 저전류 대역에서 평가된다. 그러므로, 오프셋 전압의 편차와 종속 전류원의 게인의 편차에 의한 발광 다이오드 채널의 전류 편차는 그레이 균일도와 다크 균일도를 악화시키는 원인으로 작용될 수 있다.
본 발명의 목적은 플리커를 저감 또는 해소하기 위하여, 백라이트용 각 발광 다이오드 채널의 발광이 한 프레임 동안 유지될 수 있는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 백라이트 보드의 발광 다이오드 채널들을 복수의 제어 단위들로 구분하고, 제어 단위 별로 발광 다이오드 채널들의 구동 전류들을 제어할 수 있는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 저전류 대역에서 상대적으로 크게 발생하는 발광 다이오드 채널의 전류 편차를 개선하며, 특히 발광 다이오드 채널 구동부에 대한 오프셋 전압 편차에 의한 전류 편차를 개선한 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 저전류 대역에서 상대적으로 크게 작용하는 발광 다이오드 채널의 전류 편차를 개선하며, 특히 발광 다이오드 채널의 구동 전류에 기여하는 종속 전류원의 게인의 편차에 의한 전류 편차를 해소한 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로를 제공함에 있다.
본 발명의 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로는, 컬럼 신호를 수신하고, 오프셋 제어부를 구비하는 버퍼; 상기 버퍼에서 출력되는 상기 컬럼 신호와 제어 단위의 복수의 발광 블록들에 대응하는 로오 신호들을 수신하며, 상기 발광 블록들의 발광을 위한 구동 전류들을 제어하는 복수의 구동 전류 제어부; 및 상기 버퍼의 오프셋 전압의 편차를 제어하기 위한 오프셋 보정 데이터를 저장하는 메모리 유니트;를 구비하며, 각각의 상기 구동 전류 제어부는 상기 로오 신호로써 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 상기 샘플링 전압을 이용하여 상기 발광 블록의 상기 구동 전류를 제어하고, 상기 오프셋 제어부는 상기 오프셋 보정 데이터에 대응하여 상기 오프셋 전압을 제어하며, 상기 버퍼는 상기 오프셋 제어부에 의해 제어된 상기 오프셋 전압을 가지며, 상기 오프셋 전압이 차감된 상기 컬럼 신호를 상기 복수의 구동 전류 제어부에 제공함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로는, 컬럼 신호를 수신하는 버퍼; 상기 버퍼에서 출력되는 상기 컬럼 신호와 제어 단위의 복수의 발광 블록들에 대응하는 로오 신호들을 수신하며, 상기 발광 블록들의 발광을 위한 구동 전류들을 제어하고, 각각 상기 구동 전류를 제어하는 종속 전류원을 구비하는 복수의 구동 전류 제어부; 및 상기 종속 전류원의 게인의 편차를 제어하기 위한 게인 보정 데이터를 저장하는 메모리 유니트;를 구비하며, 각각의 상기 구동 전류 제어부는 상기 로오 신호로써 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 상기 샘플링 전압을 이용하여 상기 발광 블록의 상기 구동 전류를 제어하고, 상기 종속 전류원은 게인에 대응하여 상기 구동 전류의 양을 제어함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적 회로는, 컬럼 신호를 공동으로 수신하고, 오프셋 제어부를 구비하는 복수의 버퍼; 상기 복수의 버퍼에 대응하여 구성되며, 해당하는 상기 버퍼에서 출력되는 상기 컬럼 신호와 제어 단위의 복수의 발광 블록들에 대응하는 로오 신호들을 수신하며, 상기 발광 블록들의 발광을 위한 구동 전류들을 제어하는 복수의 구동 전류 제어부; 및 상기 복수의 버퍼의 오프셋 전압의 편차들을 제어하기 위한 오프셋 보정 데이터를 저장하는 메모리 유니트;를 구비하며, 각각의 상기 구동 전류 제어부는 상기 로오 신호로써 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 상기 샘플링 전압을 이용하여 상기 발광 블록의 상기 구동 전류를 제어하고, 상기 오프셋 제어부는 상기 오프셋 보정 데이터에 대응하여 상기 오프셋 전압을 제어하며, 각각의 상기 버퍼는 상기 오프셋 제어부에 의해 제어된 상기 오프셋 전압을 가지며, 상기 오프셋 전압이 차감된 상기 컬럼 신호를 해당하는 상기 구동 전류 제어부에 제공함을 특징으로 한다.
본 발명은 디스플레이 패널에 백라이트를 제공할 수 있으며, 컬럼 신호의 샘플링 전압에 의해 한 프레임동안 발광을 유지하도록 발광 다이오드 채널들의 구동 전류가 제어될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 백라이트를 위한 발광 다이오드 채널들의 발광을 충분히 유지할 수 있어서 플리커를 저감 또는 해소할 수 있다.
또한, 본 발명은 백라이트 보드의 발광 다이오드 채널들을 복수의 제어 단위로 구분하고, 제어 단위 별로 전류 제어 집적회로를 구비한다. 그러므로, 본 발명은 제어 단위 별로 발광을 위한 구동 전류들이 제어될 수 있고, 전류 제어 집적회로의 적용에 의해 발광 다이오드 채널들의 구동 전류들을 제어하기 위한 백라이트 보드의 설계 및 제작이 쉬워질 수 있다.
또한, 본 발명은 저전류 대역에서 상대적으로 크게 작용할 수 있는 오프셋 전압의 편차와 출력 전류에 기여하는 전류원의 게인의 편차에 의한 발광 다이오드 채널의 전류 편차를 해소함으로써 저전류 대역에서 평가되는 그레이 균일도 및 다크 균일도를 개선시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 저장부에 오프셋 보정 데이터와 게인 보정 데이터를 저장하고, 오프셋 보정 데이터와 게인 보정 데이터써 발광 다이오드 채널의 구동 전류를 보상함으로써 백라이트 장치의 발광 다이오드 채널들의 전류 편차를 보상하여 발광시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 실시예를 나타내는 블록도.
도 2는 도 1의 실시예에 포함되는 백라이트 보드의 일부 구성을 예시한 블록도.
도 3은 도 1의 전류 제어 집적회로를 예시한 블록도.
도 4는 전류 제어 집적회로와 발광 다이오드 채널들 간의 전기적 연결 관계를 예시한 블록도.
도 5는 발광 다이오드 채널들의 배치와 제어 단위들을 예시한 도면.
도 6은 발광 다이오드 채널들에 적용되는 컬럼 신호의 밝기를 예시한 도면.
도 7은 전류 제어 집적회로의 동작의 일예를 설명하기 위한 파형도.
도 8은 전류 제어 집적회로의 일 예를 나타내는 상세 블록도.
도 9는 전류 제어 집적회로의 상세 블록도.
도 10은 버퍼의 일예를 예시한 상세 회로도.
도 11은 종속 전류원의 일예를 예시한 상세 회로도.
도 12는 오프셋 보정 데이터에 의한 오프셋 전압의 보정을 설명하는 그래프.
도 13은 게인 보정 데이터에 의한 게인의 보정을 설명하는 그래프.
도 14는 본 발명에 의한 전류 편차의 개선 예를 설명하는 그래프.
도 15는 전류 제어 집적회로의 다른 실시예를 설명하는 상세 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
본 발명의 디스플레이를 위한 백라이트 장치는 영상의 표시를 위한 디스플레이 패널에 백라이트를 제공하며, 백라이트의 제공을 위한 백라이트 보드를 구비하도록 실시된다.
본 발명의 백라이트 보드는 백라이트에 의한 플리커를 저감 또는 해소하기 하여 전류 제어 집적회로들을 구비하도록 실시된다.
영상의 표시를 위한 디스플레이 장치는 도 1과 같이 디스플레이 보드(2), 디스플레이 패널(4), 백라이트 구동 보드(6) 및 백라이트 보드(40)를 구비하는 것으로 예시될 수 있다.
백라이트를 제공하기 위한 구성은 백라이트 보드(40)를 기본적으로 포함하는 것으로 이해될 수 있고, 부가적으로 백라이트 구동 보드(6) 및 디스플레이 보드(2) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
디스플레이 패널(4)은 LCD 패널을 이용하여 구성될 수 있다.
디스플레이 패널(4)은 전송 라인(3)을 통하여 디스플레이 보드(2)와 인터페이스되며, 디스플레이 데이터를 수신한다. 디스플레이 패널(4)은 미리 설계된 해상도를 구현하기 위한 화소들(도시되지 않음)을 구비하며, 디스플레이 데이터에 대응하여 각 화소가 광학적 셔터 동작을 수행함으로써 백라이트를 이용한 영상을 디스플레이할 수 있다.
디스플레이 패널(4)에 제공되는 디스플레이 데이터는 프레임 단위로 영상을 표시하기 위한 데이터를 포함하며, 예시적으로, 화소의 밝기를 표시하는 데이터, 수평 라인을 구분하는 수평 동기 신호, 프레임을 구분하는 수직 동기 신호 등을 포함할 수 있다.
디스플레이 보드(2)는 비디오 소스(도시되지 않음)로부터 전송된 디스플레이 데이터를 수신한다.
디스플레이 보드(2)는 디스플레이 데이터를 패킷으로 구성하여 디스플레이 패널(4)에 제공하는 부품들(도시되지 않음)을 포함하며, 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 데이터를 디스플레이 패널(4)에 제공할 수 있다.
디스플레이 데이터를 패킷으로 구성하고 디스플레이 패널(4)에 제공하는 부품들은 디스플레이 장치에 일반적으로 채용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)의 기능을 구현하기 위한 것이며, 이에 대한 설명은 생략한다.
또한, 디스플레이 보드(2)는 디스플레이 데이터에 대응하는 휘도 데이터를 백라이트 구동 보드(6)에 제공할 수 있다.
영상을 표현하기 위한 디스플레이 패널(4)의 해상도와 백라이트를 제공하는 백라이트 보드(40)의 해상도는 상이하다. 또한, 백라이트를 위한 그레이 범위와 그레이 값도 영상을 표현하기 위한 것과 다르게 설정될 수 있다. 그러므로, 백라이트 보드(40)는 백라이트를 표현하기 위한 해상도와 그레이 값을 포함하는 백라이트 데이터를 필요로 한다.
백라이트 보드(40)의 백라이트의 한 프레임에는 복수의 수평 주기가 포함되며, 각 수평 주기는 한 프레임 중 하나의 수평 라인의 컬럼들에 백라이트 데이터를 제공하는 기간을 의미한다. 백라이트 데이터는 한 프레임에 포함되는 수평 주기들의 컬럼들에 해당하는 컬럼 데이터와 수평 주기를 구분하기 위한 로오 데이터를 포함한다.
디스플레이 보드(2)는 디스플레이 데이터를 이용하여 백라이트의 해상도와 그레이 값을 만족하는 휘도 데이터를 생성할 수 있다. 예시적으로, 디스플레이 보드(2)는 디스플레이 데이터를 휘도 데이터로써 그대로 제공하거나, 백라이트에 해당하는 해상도와 그레이 값을 갖도록 디스플레이 데이터를 변환한 휘도 데이터를 제공할 수 있다.
디스플레이 보드(2)는 백라이트 구동 보드(6)에서 수신할 수 있는 포맷으로 구성한 휘도 데이터를 생성하고, 휘도 데이터를 전송 라인(5)을 통하여 백라이트 구동 보드(6)에 제공하도록 구성된다. 디스플레이 보드(2)는 백라이트 구동 보드(6)의 동기화를 위하여 수직 동기 신호 Vsync를 전송 라인(5a)을 통하여 백라이트 구동 보드(6)에 제공할 수 있다.
백라이트 구동 보드(6)는 휘도 데이터와 수직 동기 신호 Vsync를 디스플레이 보드(2)로부터 수신하고, 백라이트 데이터를 복수의 전송 채널을 갖는 전송 라인(7)을 통하여 백라이트 보드(40)에 제공하며 수직 동기 신호 Vsync를 전송 라인(7a)을 통하여 백라이트 보드(40)에 제공하도록 구성된다.
백라이트 보드(40)는 백라이트 구동 보드(6)의 백라이트 데이터와 수직 동기 신호 Vsync를 수신하고, 백라이트 데이터에 대응하여 발광 다이오드 채널들을 발광시킴으로써 디스플레이 패널(40)에 백라이트를 제공하도록 구성된다.
백라이트 보드(40)는 백라이트를 제공하기 위하여 도 2와 같이 실시될 수 있다. 도 2를 참조하면, 백라이트 보드(40)는 컬럼 드라이버(10), 로오 드라이버(20), 발광 다이오드 채널들 및 전류 제어 집적회로들을 구비할 수 있다.
여기에서, 발광 다이오드 채널들과 전류 제어 집적회로들이 형성된 영역은 백라이트 영역(30)으로 정의할 수 있으며, 컬럼 드라이버(10) 및 로오 드라이버(20)는 백라이트 영역(30)의 외부에 형성될 수 있다.
그리고, 도 2에서 발광 다이오드 채널들은 "CH11~CH93"으로 표시되고, 전류 제어 집적회로들은 "T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33"으로 표시된다.
백라이트 보드(40)는 영상의 표시를 위한 백라이트를 디스플레이 패널(4)에 제공하기 위한 것이며, 백라이트 영역(30)은 발광 다이오드 채널들(CH11~CH93)의 발광에 의해 백라이트를 제공하는 영역으로 이해될 수 있다.
상기한 구성에 의해, 백라이트 보드(40)는 광원들의 집합에 의해 면 광원으로 작용하도록 구성된다.
도 2의 백라이트 보드(40)는 광원들로서 LED를 광원으로 이용하는 발광 다이오드 채널들(CH11~CH93)을 구비한다. 발광 다이오드 채널들(CH11~CH93)은 컬럼(Column)과 로오(Row)를 갖는 매트릭스 구조로 배치될 수 있다. 발광 다이오드 채널들(CH11~CH93) 각각은 직렬로 연결된 복수의 LED를 각각 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하여 발광 다이오드 채널들(CH11~CH93)은 복수의 제어 단위로 분할되며, 실시예에서 제어 단위는 동일 컬럼 상에 연속 배치된 소정 수의 발광 다이오드 채널들 또는 복수 컬럼에 분포되며 컬럼 상에 연속 배치된 소정 수의 발광 다이오드 채널들을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
일례로, 전체 발광 다이오드 채널들(CH11~CH93)을 동일 컬럼 상에 연속 배치된 4 개의 발광 다이오드 채널들 단위로 구분하고, 제어 단위는 구분된 4 개의 발광 다이오드 채널들을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
즉, 발광 다이오드 채널들(CH11, CH21, CH31, CH41), 발광 다이오드 채널들(CH51, CH61, CH71, CH81), 발광 다이오드 채널들(CH12, CH22, CH32, CH42), 발광 다이오드 채널들(CH52, CH62, CH72, CH82), 발광 다이오드 채널들(CH13, CH23, CH33, CH43) 및 발광 다이오드 채널들(CH53, CH63, CH73, CH83)이 각각 하나의 제어 단위로 구분된다.
그리고, 본 발명의 실시예는 제어 단위 별로 하나씩 대응하는 전류 제어 집적회로들(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)을 포함한다. 즉, 도 2의 전류 제어 집적회로들(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)이 전체 발광 다이오드 채널들(CH11~CH93)의 제어 단위들 별로 하나씩 대응하도록 백라이트 보드(40)에 구성된다.
보다 구체적으로, 전류 제어 집적회로(T11)가 발광 다이오드 채널들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 구동 전류들을 제어하도록 구성되며, 전류 제어 집적회로(T21)가 발광 다이오드 채널들(CH51, CH61, CH71, CH81)의 구동 전류들을 제어하도록 구성되고, 전류 제어 집적회로(T12)가 발광 다이오드 채널들(CH12, CH22, CH32, CH42)의 구동 전류들을 제어하도록 구성되며, 전류 제어 집적회로(T22)가 발광 다이오드 채널들(CH52, CH62, CH72, CH82)의 구동 전류들을 제어하도록 구성되고, 전류 제어 집적회로(T13)가 발광 다이오드 채널들(CH13, CH23, CH33, CH43)의 구동 전류들을 제어하도록 구성되며, 전류 제어 집적회로(T23)가 발광 다이오드 채널들(CH53, CH63, CH73, CH83)의 구동 전류들을 제어하도록 구성된다.
전류 제어 집적회로들(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)은 컬럼 드라이버(10)로부터 컬럼 신호를 수신하고 로오 드라이버(20)로부터 로오 신호들을 수신하도록 구성된다. 컬럼 신호들은 D1, D2, D3 ...로 표시되며, 로오 신호들은 G1, G2, G3 ...로 표시된다.
하나의 백라이트 보드(40)는 전체 발광 다이오드 채널들(CH11~CH93)에 의해 결정되는 해상도를 갖는 백라이트를 제공하며, 백라이트의 한 프레임에 대응하는 데이터에 의하여 밝기가 제어되도록 구성되며, 백라이트의 한 프레임의 데이터는 복수의 수평 주기의 데이터를 포함한다.
컬럼 드라이버(10)는 백라이트의 매 수평 주기에 대응하는 컬럼 신호들을 제공하도록 구성된다. 예시적으로, 컬럼 드라이버(10)는 수평 주기 단위로 발광 다이오드 채널들의 컬럼들에 대응하는 컬럼 신호들 D1, D2, D3을 제공한다. 컬럼 신호들 D1, D2, D3가 인가되는 신호선들은 컬럼 라인들로 호칭할 수 있다.
컬럼 드라이버(10)는 밝기를 표현하기 위한 값을 갖는 컬럼 데이터를 수신하며, 컬럼 데이터에 해당하는 전압 레벨의 컬럼 신호들 D1, D2, D3을 제공한다.
로오 드라이버(20)는 로오 데이터를 수신하며, 로오 데이터에 대응하여 백라이트의 한 프레임 단위로 발광 다이오드 채널들의 로오들에 대응하는 로오 신호들 G1, G2, ... G9을 제공하도록 구성된다. 로오 신호들 G1, G2, ... G9는 미리 설정된 펄스 폭을 가지며 백라이트의 수평 주기에 따라 순차적으로 제공된다. 로오 신호들 G1, G2, ... G9가 인가되는 신호선들은 로오 라인들로 호칭할 수 있다.
전류 제어 집적회로들(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33) 각각은 자신에 해당하는 제어 단위의 컬럼 신호와 로오 신호들을 수신한다.
이를 위하여, 전류 제어 집적회로들(T11, T21, T31)은 컬럼 신호 D1을 수신하도록 하나의 컬럼 라인을 공유하고, 전류 제어 집적회로들(T12, T22, T32)이 컬럼 신호 D2를 수신하도록 하나의 컬럼 라인을 공유하며, 전류 제어 집적회로들(T31, T23, T33)이 컬럼 신호 D3을 수신하도록 하나의 컬럼 라인을 공유한다.
그리고, 각 전류 제어 집적회로들(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)은 제어 단위의 로오 신호들을 수신한다. 같은 로오 위치의 전류 제어 집적회로들(T11, T12, T13; T21, T22, T23; T31, T32, T33)은 동일한 로오 신호들을 수신하며 로오 라인들을 공유한다.
전류 제어 집적회로들(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)은 제어 단위에 해당하는 컬럼 신호와 로오 신호들을 상기와 같이 수신하며 제어 단위의 발광 다이오드 채널들의 구동 전류들을 제어함으로써 발광 다이오드 채널들의 발광을 제어한다. 예시적으로, 전류 제어 집적회로(T11)는 상술한 바와 같이 컬럼 신호 D1을 수신하고 로오 신호들 G1~G4를 수신하며 발광 다이오드 채널들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 구동 전류들을 제어함으로써 발광 다이오드 채널들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 발광을 제어한다.
상기한 각 전류 제어 집적회로(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)는 로오 신호들로써 수평 주기 별 컬럼 신호를 순차적으로 샘플링한 샘플링 전압들을 생성하고, 샘플링 전압들에 의하여 제어 단위의 발광 다이오드 채널들의 발광과 밝기의 유지를 제어할 수 있다. 예시적으로, 전류 제어 집적회로(T11)는 순차적으로 제공되는 수평 주기 별 로오 신호들 G1~G4로써 수평 주기 별 컬럼 신호 D1을 샘플링한 샘플링 전압들을 생성하고, 샘플링 전압들에 의하여 동일한 제어 단위에 속하는 발광 다이오드 채널들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 발광을 위한 구동 전류들을 제어한다.
그리고, 각각의 전류 제어 집적회로(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)는 구동 전류를 제어하기 위한 줌 제어 신호(CZ)를 수신할 수 있다. 줌 제어 신호 CZ의 설명은 후술한다.
상술한 도 2에 구성된 각각의 전류 제어 집적회로(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)는 도 3과 같이 구체적으로 예시될 수 있다. 도 3은 전류 제어 집적회로(T11)를 예시한 것이다.
도 3에서, 전류 제어 집적회로(T11)는 컬럼 입력단(TD1), 로오 입력단들(TG1~TG4), 줌 입력단(TCZ), 모니터단(TMON), 접지단(TGND), 동작 전압단(TVCC), 피드백단(TFB), 및 제어단들(T01~T04)을 구비하는 것으로 예시된다. 여기에서, 컬럼 입력단(TD1)은 컬럼 신호 D1을 수신하며, 로오 입력단들(TG1~TG4)은 로오 신호들 G1~G4을 수신하고, 줌 입력단(TCZ)은 줌 제어 신호 CZ를 수신하며, 모니터단(TMON)은 모니터 신호 MON을 출력하고, 접지단(TGND)은 접지(GND)에 연결되며, 동작 전압단(TVCC)은 동작 전압(VCC)을 제공받고, 피드백단(TFB)은 피드백 신호 FB를 출력하며, 제어단들(TO1~TO4)은 발광 다이오드 채널들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 구동 전류들 O1~O4을 수신한다.
도 3의 전류 제어 집적회로(T11)와 제어 단위에 해당하는 발광 다이오드 채널들(CH11, CH21, CH31, CH41) 간의 전기적 연결은 도 4를 참조하여 이해될 수 있다.
각 발광 다이오드 채널들(CH11, CH21, CH31, CH41)에는 발광 전압 VLED가 인가되며, 직렬로 연결된 복수의 LED를 포함한다. 각 발광 다이오드 채널들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 로우 사이드(Low Side)의 구동 전류들 O1~O4가 전류 제어 집적회로(T11)에 입력된다.
나머지 전류 제어 집적회로(T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)의 구성도 도 3 및 도 4를 참조하여 이해될 수 있다.
한편, 도 5는 발광 다이오드 채널들의 배치와 제어 단위들의 구분을 예시한 것이다. 도 5에는 발광 다이오드 채널들(CH11, CH21, CH31, CH41)을 포함하는 제어 단위(C11), 발광 다이오드 채널들(CH12, CH22, CH32, CH42)을 포함하는 제어 단위(C12), 발광 다이오드 채널들(CH13, CH24, CH34, CH44)을 포함하는 제어 단위(C13) 및 발광 다이오드 채널들(CH14, CH24, CH34, CH44)을 포함하는 제어 단위(C14)가 예시된다.
각 제어 단위들에는 하나의 컬럼 신호와 4 개의 로오 신호들이 입력된다. 그리고, 각 발광 다이오드 채널들에 적용되는 컬럼 신호들은 도 6과 같은 밝기를 위한 전압 레벨들을 갖도록 제공될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 6은 컬럼 신호들 D1, D2, D3, D4가 로오 신호 G1이 제공되는 첫째 수평 주기에 "4, 5, 1, 2"의 레벨로 제공되고, 로오 신호 G2가 제공되는 둘째 수평 주기에 "3, 1, 5, 5"의 레벨로 제공되는 것을 예시한다. 여기에서, 도 6의 레벨 값은 실제 전압 레벨이 아닌 진폭을 표현하기 위한 예시적인 수치로 이해될 수 있다. 그리고, 컬럼 신호의 값은 0과 7의 범위로 구분되는 8 레벨 사이로 표현된 것을 예시한다. 컬럼 신호의 값은 밝기를 표현하기 위한 해상도에 따라 다양한 레벨로 표현될 수 있으며, 예시적으로 16 레벨, 32 레벨 또는 64 레벨 등의 해상도로 표현될 수 있다.
본 발명의 실시예는 도 5 및 도 6과 같이 제공되는 컬럼 신호들과 로오 신호들에 의해 동작될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 컬럼 신호가 로오 신호들에 의해 샘플링되는 것은 도 7을 참조하여 이해할 수 있다.
도 7에서, FR1, FR2는 백라이트의 프레임 주기를 표시하고, HL1~HL4는 백라이트의 수평 주기를 표시하며, D1은 컬럼 신호를 표시하고, G1~G4는 로오 신호를 표시한다. 그리고, 컬럼 신호 D1의 "4, 3, 1, 5"는 도 6에서 표시된 컬럼 신호의 레벨 즉 진폭을 표시한 것이다.
이 경우, 본 발명의 실시예는 펄스인 컬럼 신호의 레벨 즉 진폭에 의해 구동 전류를 제어하며, 이는 펄스 진폭 변조(Pulse Amplitude Modulation, 이하, "PAM"이라 함)에 의해 구동 전류가 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
도 7은 PAM에 따른 전류 제어 집적회로의 동작을 설명하기 dyli위하여 예시된 파형도이다.
도 7을 참조하면, 프레임 FR1의 수평 주기 HL1에 컬럼 신호 D1이 레벨 "4"로 전류 제어 집적회로(T11)에 제공되며, 수평 주기 HL1에 로오 신호 G1이 샘플링을 위한 레벨(예시적으로 "하이")로 제공된다. 이 경우, 전류 제어 집적회로(T11)는 로오 신호 G1을 이용하여 레벨 "4"인 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 발광을 위하여 샘플링 전압의 레벨에 대응하는 레벨 "4"의 구동 전류 O1이 발광 다이오드 채널(CH11)에 흐르도록 제어한다. 전류 제어 집적회로(T11)의 샘플링 전압은 다음 프레임 FR2의 수평 주기 HL1까지 유지된다. 그러므로, 전류 제어 집적회로(T11)는 레벨 "4"의 발광 다이오드 채널(CH11)의 구동 전류 O1을 다음 프레임 FR2의 수평 주기 HL1까지 유지한다.
컬럼 신호 D1은 수평 주기 HL1에 이어서 순차적으로 진행되는 수평 주기 HL2, HL3, HL4에 대응하여 레벨 "3", "1", "5"로 변화된다. 전류 제어 집적회로(T11)는 수평 주기 별로 순차적으로 제공되는 로오 신호 G2, G3, G4를 이용하여 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 발광을 위하여 샘플링 전압의 레벨에 대응하는 구동 전류 O2, O3, O4가 흐르도록 제어한다.
전류 제어 집적회로(T11)의 각 로오 신호 G2, G3, G4를 이용하여 생성된 샘플링 전압은 다음 프레임 FR2의 수평 주기 HL2, HL3, HL4까지 유지된다. 그러므로, 전류 제어 집적회로(T11)는 각 수평 주기의 컬럼 신호 D1에 해당하는 레벨의 밝기를 다음 프레임 FR3까지 유지하도록 발광 다이오드 채널(CH11)의 구동 전류 O2, O3, O4의 레벨을 유지한다.
그리고, 전류 제어 집적회로(T11)의 각 로오 신호 G2, G3, G4에 의해 샘플링되는 샘플링 전압들은 상술한 바와 같이 하나의 프레임 주기 동안 유지되며 프레임 주기 단위로 현재 컬럼 신호에 대응하는 레벨을 갖도록 재설정 되는 것으로 이해될 수 있다.
즉, 전류 제어 집적회로(T11)는 컬럼 신호 D1과 로오 신호들 G1~G4에 대응하여 각 발광 다이오드 채널(CH11, CH21, CH31, CH41)에 대한 샘플링 전압들을 생성하고, 샘플링 전압들을 이용하여 각 발광 다이오드 채널(CH11, CH21, CH31, CH41)의 로우 사이드(Low Side)에 해당하는 제어단들(TO1~TO4)과 접지(GND) 사이의 구동 전류를 제어한다.
상술한 동작을 위하여, 전류 제어 집적회로(T11)는 도 8과 같이 실시될 수 있다.
전류 제어 집적회로(T11)는 버퍼(BF), 구동 전류 제어부들(101~104), 피드백 신호 제공부(300), 모니터 신호 제공부(400) 및 온도 검출부(500)를 포함하도록 구성된다.
버퍼(BF)는 컬럼 입력단(TD1)을 통하여 컬럼 신호 D1을 수신하며, 수신된 컬럼 신호 D1을 구동 전류 제어부들(101~104)에 공통으로 제공하도록 구성된다. 버퍼(BF)는 구동 전류 제어부들(101~104)에 공통으로 구성되는 것으로 예시되고 있으나, 구동 전류 제어부들(101~104) 각각의 내부에 실장되도록 설계될 수 있다.
구동 전류 제어부(101~104) 각각은 해당하는 발광 다이오드 채널의 로오 신호 G1~G4로써 컬럼 신호 D1을 샘플링한 샘플링 전압 VC를 생성하며, 샘플링 전압 VC를 이용하여 제어단(TO1~TO4)에 연결된 발광 다이오드 채널(CH11, CH21, CH31, CH41)의 구동 전류 O1~O4를 제어하도록 구성된다.
구동 전류 제어부(101)를 대표하여 참조함으로써, 구동 전류 제어부들(101~104)의 구성 및 동작을 살펴본다. 구동 전류 제어부들(102~104)의 구성은 구동 전류 제어부(101)와 동일한 것으로 이해될 수 있다.
먼저, 구동 전류 제어부(101)는 컬럼 신호 D1, 로오 신호 G1, 온도 검출 신호 TP 및 줌 제어 신호 CZ를 수신하며 구동 전류 O1를 제어하도록 구성된다.
구동 전류 제어부(101)는 내부 회로(200)와 채널 디텍터(210)를 구비한다.
도 8의 경우, 내부 회로(200)는 홀딩 회로(202) 및 채널 전류 제어부(204)를 포함한다.
홀딩 회로(202)는 로오 신호 G1으로써 컬럼 신호 D1을 샘플링한 샘플링 전압 VC를 생성하고, 샘플링 전압 VC를 유지하도록 구성된다. 이를 위하여, 홀딩 회로(202)는 컬럼 신호 D1의 전달을 로오 신호 G1에 의해 스위칭하는 스위치(SW) 및 스위치(SW)를 통해 전달된 컬럼 신호 D1을 샘플링한 샘플링 전압 VC를 생성하는 캐패시터(C)를 포함한다. 캐패시터(C)는 로오 신호 G1이 인에이블되는 동안 스위치(SW)를 통하여 전달된 컬럼 신호 D1을 충전하는 샘플링을 수행하고 샘플링 결과에 해당하는 샘플링 전압 VC를 저장 및 생성한다. 그리고, 캐패시터(C)는 샘플링 전압 VC를 유지하면서 채널 전류 제어부(204)에 샘플링 전압 VC를 제공할 수 있다.
채널 전류 제어부(204)는 캐패시터(C)의 샘플링 전압 VC를 이용하여 제어단(TO1)에 연결된 발광 다이오드 채널(CH11)의 발광을 위한 구동 전류 O1의 양을 제어하도록 구성된다. 채널 전류 제어부(204)는 샘플링 전압 VC의 레벨로 제어하는 양을 갖도록 구동 전류 O1의 흐름을 제어하는 종속 전류원(gm)을 갖도록 구성될 수 있다. 그리고, 종속 전류원(gm)은 온도 검출 신호 TP 및 줌 제어 신호 CZ를 수신할 수 있고, 온도 검출 신호 TP에 의해 구동 전류의 흐름이 차단되거나 줌 제어 신호 CZ의 레벨에 따라 증폭된 구동 전류가 흐르도록 구성될 수 있다.
한편, 채널 디텍터(210)는 제어단(TO1)과 접지(GND) 사이의 전압을 검출하여서 제1 검출 신호 CD1과 제2 검출 신호 CD2를 제공하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 제1 검출 신호 CD1은 제어단(TO1)과 접지(GND) 사이의 전압이 제1 레벨 이하인지 판단한 것이고, 제2 검출 신호 CD2는 제어단(TO1)과 접지(GND) 사이의 전압이 제1 레벨보다 낮은 제2 레벨 이하인지 판단한 것이다. 제1 검출 신호 CD1과 제2 검출 신호 CD2는 조건에 해당하는 경우 하이 레벨을 갖도록 제공될 수 있다.
구동 전류 O1은 발광 다이오드 채널(CH11)에 인가되는 발광 전압 VLED가 최저 발광 전압보다 낮은 경우에는 감소될 수 있다. 그러므로, 발광 전압 VLED가 최저 발광 전압 이상으로 레귤레이션되면, 구동 전류 O1도 레귤레이션되며, 그 결과 발광 다이오드 채널(CH11)의 밝기가 일정하게 유지될 수 있다. 검출 신호 CD1은 상기한 구동 전류 O1의 레귤레이션을 위한 것이며, 제어단(TO1)과 접지(GND) 사이의 전압이 미리 설정된 레벨(예시적으로, 0.5V) 이하로 낮아지면, 하이 레벨로 활성화되어서 제공될 수 있다. 상기 제1 검출 신호 CD1은 피드백 신호 제공부(300)에 제공될 수 있다.
구동 전류 O1은 발광 다이오드 채널(CH11)에 오픈(Open) 또는 쇼트(Short)가 발생되는 경우 차단되거나 비정상적으로 많이 흐를 수 있다. 이 경우, 제2 검출 신호 CD2는 제어단(TO1)과 접지(GND) 사이의 전압이 제1 레벨 보다 낮은 미리 설정된 레벨(예시적으로 0.2V) 이하로 낮아지면, 하이 레벨로 활성화되어서 제공될 수 있다. 상기 제2 검출 신호 CD2는 모니터 신호 제공부(400)에 제공될 수 있다.
한편, 피드백 신호 제공부(300)는 구동 전류 제어부들(101~104)의 제1 검출 신호들 CD1 각각에 대응하여 피드백단(TFP)과 접지(GND) 간의 전류를 제어함으로써 피드백 신호 FB를 제어하도록 구성된다.
이를 위하여, 피드백 신호 제공부(300)는 오아 게이트와 전류 구동 트랜지스터를 포함할 수 있으며, 오아 게이트는 구동 전류 제어부들(101~104)의 제1 검출 신호들 CD1 중 적어도 하나에 대응하여 전류 구동 트랜지스터의 게이트를 제어하기 위한 것이며, 전류 구동 트랜지스터는 오아 게이트의 하이 레벨 출력에 대응하여 피드백 신호 FB를 로우 레벨로 제어하고 오아 게이트의 로우 레벨 출력에 대응하여 피드백 신호 FB를 하이 레벨로 제어할 수 있다.
즉, 피드백 신호 제공부(300)는 구동 전류 제어부들(101~104) 중 적어도 하나의 구동 전류가 미리 설정된 수준 보다 낮아지면 피드백 신호 FB를 로우 레벨로 제어할 수 있다.
그리고, 온도 검출부(500)는 칩으로 구성되는 전류 제어 집적회로(T11)의 온도를 센싱한 온도 검출 신호 TP를 제공하도록 구성된다. 예시적으로, 온도 검출부(500)는 전류 제어 집적회로(T11)가 미리 설정된 이상의 온도로 상승하면 하이 레벨로 활성화된 온도 검출 신호 TP를 제공할 수 있다.
온도 검출부(500)가 미리 설정된 이상의 온도를 검출함으로써 온도 검출 신호 TP가 활성화된 경우, 종속 전류원(gm)의 전류 흐름은 활성화된 온도 검출 신호 TP에 의해 차단된다. 이와 반대로, 온도 검출부(500)가 미리 설정된 미만의 온도를 검출함으로써 온도 검출 신호 TP가 비활성화된 경우, 종속 전류원(gm)의 전류 흐름은 온도 검출 신호 TP에 영향을 받지 않는다. 상기한 온도 검출부(500)는 발광 다이오드 채널에 흐르는 구동 전류를 차단 또는 해제하도록 제어함으로써 과열로부터 집적회로 및 백라이트 장치를 보호하기 위한 것이다.
그리고, 모니터 신호 제공부(400)는 구동 전류 제어부들(101~104)의 제2 검출 신호들 CD2와 로오 신호들 G1~G4를 수신하고, 적어도 하나의 구동 전류 제어부(104)의 로오 신호와 제2 검출 신호 CD2가 하이 레벨의 활성화 상태이면 모니터단(TMON)과 접지(GND) 간의 전류를 제어함으로써 모니터 신호 MON을 제어하도록 구성된다.
또한, 모니터 신호 제공부(400)는 온도 검출 신호 TP에 따라 모니터단(TMON)과 접지(GND) 간의 전류를 제어함으로써 모니터 신호 MON을 제어하도록 구성된다.
이를 위하여, 모니터 신호 제공부(400)는 오아 게이트 회로와 전류 구동 트랜지스터를 구비할 수 있다. 여기에서, 오아 게이트 회로는 적어도 하나의 구동 전류 제어부의 로오 신호와 제2 검출 신호 CD2가 하이 레벨의 활성화 상태이거나 온도 검출 신호 TP가 하이 레벨의 활성화 상태이면 전류 구동 트랜지스터를 턴온시키도록 구성될 수 있다. 이를 위하여, 오아 게이트 회로는 각 구동 전류 제어부(101~104)의 로오 신호와 제2 검출 신호 CD2를 비교하는 제1 낸드 게이트들, 제1 낸드 게이트들의 출력을 비교하는 제2 낸드 게이트 및 제2 낸드 게이트의 출력과 온도 검출 신호 TP를 오아 조합하는 오아 게이트를 구비할 수 있다. 상기한 오아 게이트 회로는 제작자에 의해 다양하게 실시될 수 있으므로 구체적인 도면의 구성 설명 및 동작은 생략한다. 그리고, 전류 구동 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터를 이용하여 구성될 수 있다.
상기한 구성에 의하여, 모니터 신호 제공부(400)는 구동 전류 제어부들(101~104) 중 적어도 하나의 로오 신호(G1~G4)가 하이 레벨로 인에이블될 때 해당 구동 전류 제어부(101~104)의 제2 검출 신호 CD2가 하이 레벨로 활성화되면 전류 구동 트랜지스터의 턴온에 의해 모니터 신호 MON을 로우 레벨로 제어할 수 있다. 또한, 모니터 신호 제공부(400)는 온도 검출 신호 TP가 하이 레벨로 활성화되면 전류 구동 트랜지스터의 턴온에 의해 모니터 신호 MON을 로우 레벨로 제어할 수 있다.
상기한 모니터 신호 MON은 타이밍 컨트롤러(도시되지 않음)나 별도의 어플리케이션에 제공됨으로써 백라이트 장치의 비정상 동작시의 제어에 이용될 수 있다.
한편, 줌 제어 신호 CZ는 샘플링 전압 VC에 의해 제어되는 발광 다이오드 채널의 낮은 구동 전류 영역대의 해상도를 제어하기 위한 것이다. 줌 제어 신호 CZ에 의해 구동 전류의 해상도가 증가하면, 구동 전류에 의해 표현될 수 있는 밝기의 해상도는 상승되는 것으로 이해될 수 있다.
줌 제어 신호 CZ는 전류 제어 집적회로(T11)의 외부에서 제공될 수 있다.
줌 제어 신호 CZ는 백라이트 보드(40)의 전체 발광 다이오드 채널들 또는 제어 단위의 발광 다이오드 채널들에 대하여 동일한 값으로 제공될 수 있다.
또한, 줌 제어 신호 CZ는 발광 다이오드 채널 별로 발광을 위한 데이터 즉 컬럼 신호에 대응하는 값을 갖도록 발광 다이오드 채널 별로 제공될 수 있다.
또한, 컬럼 신호로 표현되는 밝기 범위가 소정 기준 밝기 보다 밝은 높은 전류 영역대와 상기 기준 밝기보다 낮은 전류 영역대로 구분될 수 있으며, 줌 제어 신호 CZ는 높은 전류 영역대와 낮은 전류 영역대에 대하여 다른 값으로 제공될 수 있다.
즉, 줌 제어 신호 CZ는 낮은 전류 영역대가 높은 전류 영역대 보다 높은 해상도를 갖도록 구동 전류를 제어하기 위한 값을 갖도록 제공될 수 있다.
예시적으로, 밝기 레벨이 높은 10mA 이상의 구동 전류에 대하여 줌 제어 신호 CZ는 0V로 제공되고, 밝기 레벨이 낮은 10mA 미만의 구동 전류에 대하여 줌 제어 신호 CZ는 5V로 제공될 수 있다. 줌 제어 신호 CZ가 0V로 제공되는 경우, 컬럼 신호 D의 기본 전압 범위에 대응하여 구동 전류는 기본 전류 범위로 제어될 수 있다. 그리고, 줌 제어 신호 CZ가 5V로 제공되는 경우, 컬럼 신호 D의 기본 전압 범위보다 넓은 전압 범위에서 구동 전류는 0mA 내지 10mA 범위의 구동 전류로 미세하게 제어될 수 있다. 즉, 줌 제어 신호 CZ가 5V로 제공되면, 낮은 밝기의 구동 전류의 양은 높은 해상도를 갖도록 보다 미세하게 제어될 수 있다.
상기한 바와 같이, 줌 제어 신호 CZ는 소정 기준 이상의 전류 영역에 해당하는 구동 전류에 대해서 제1 해상도를 갖도록 제어하는 값을 가지며, 기준 미만의 전류 영역에 해당하는 구동 전류에 대해서 제1 해상도보다 높은 제2 해상도를 갖도록 제어하는 값을 갖도록 제공될 수 있다.
즉, 줌 제어 정보 CZ에 의해 특정한 구동 전류의 밝기의 표현 범위의 해상도가 상승될 수 있다.
상술한 도 1 내지 도 8 예시된 실시예는 발광 다이오드 채널의 밝기 레벨이 컬럼 신호의 레벨 즉 진폭에 의해 발광 다이오드 채널의 구동 전류를 제어할 수 있다.
상술한 도 1 내지 도 8의 설명에 의하여, 본 발명의 백라이트 보드(40)의 동작이 이해될 수 있다.
본 발명의 백라이트 장치는 백라이트를 제공하기 위한 복수 개의 백라이트 보드(40)를 구비할 수 있으며, 각 백라이트 보드(40)는 복수 개의 전류 제어 집적회로와 복수의 발광 다이오드 채널을 구비한다.
백라이트 보드(40)에서 컬럼 신호가 전류 제어 집적회로에 입력되며, 발광 다이오드 채널은 컬럼 신호에 대응한 전류 제어 집적회로의 전류 제어에 따른 밝기를 갖도록 발광한다.
모든 발광 다이오드 채널들은 동일한 컬럼 데이터에 대해 동일한 밝기를 갖도록 발광되어야 한다. 그러나, 발광 다이오드 채널들은 전류 제어 집적회로에 의한 전류 편차에 의해 동일한 컬럼 데이터에 대해 밝기가 달라질 수 있다.
전류 편차는 전류 제어 집적회로(T11) 내부의 버퍼(BF)의 오프셋 전압에 의해 발생하는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 전류 편차는 발광 다이오드 채널의 구동 전류에 기여하는 종속 전류원(gm)의 게인(Gain)의 편차에 의해 발생하는 것으로 이해될 수 있다.
상기한 종속 전류원(gm)의 게인의 편차는 발광 다이오드 채널들 별로 다르게 형성될 수 있고, 백라이트 보드(40)의 발광 다이오드 채널들의 발광을 위한 구동 전류에 대한 전류 편차를 유발하는 원인으로 작용한다.
그 결과, 발광 다이오드 채널들은 동일한 컬럼 데이터에 대응하여 다른 밝기로 발광할 수 있다.
상기한 이유로 발생한 전류 편차는 고전류 대역의 전류에 비하여 저전류 대역의 전류에 대한 발광 다이오드 채널의 밝기의 균일성에 더 크게 영향을 미칠 수 있다.
본 발명은 상기한 전류 편차를 보상하기 위한 실시예를 개시한다.
본 발명의 설명을 위하여 발광 블록이 정의될 수 있다. 발광 블록은 디밍을 제어하기 위한 기본 단위이며, 백라이트 보드(40) 상의 미리 설정된 영역(Zone)에 포함된 적어도 하나의 발광 다이오드 채널을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명의 실시예는 설명의 편의를 위하여 하나의 발광 다이오드 채널이 하나의 발광 블록을 형성하는 것으로 예시한다. 상기 예시에 의해, 이하 발광 다이오드 채널은 발광 블록으로 설명한다. 그리고, 발광 블록들이 상기한 전류 편차를 갖는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기한 전류 편차를 해소하기 위하여 발광 블록 별로 버퍼(BF)의 오프셋 전압의 편차에 대응하는 오프셋 보정 데이터와 종속 전류원(gm)의 게인의 편차에 대응하는 게인 보정 데이터가 생성될 수 있다. 오프셋 보정 데이터로써 버퍼(BF)의 오프셋 전압이 제어되고 게인 보정 데이터로써 종속 전류원(gm)의 게인이 제어되며, 그 결과 전류 편차가 해소될 수 있다.
전류 제어 집적회로는 웨이퍼를 이용하여 제조된다. 웨이퍼는 다수의 셀 영역 별로 전류 제어 집적 회로가 구현될 수 있도록 다수의 반도체 공정을 거치며, 웨이퍼 상에 셀 영역 별로 전류 제어 집적회로가 형성되면, 전류 제어 집적회로들이 웨이퍼 레벨에서 테스트될 수 있다.
복수의 전류 제어 집적회로에 대한 웨이퍼 레벨의 테스트는 테스트 설비에 의해 진행된다. 테스트 설비는 전류 제어 집적회로의 오프셋 전압의 편차와 종속 전류원의 게인의 편차에 의한 전류 편차를 각각 구하고, 구한 값을 자신의 메모리에 저장하며, 테스트가 완료된 후 각 전류 제어 집적회로에 구비된 메모리 유니트에 업데이트할 수 있다.
상기와 같이 오프셋 보정 데이터 및 게인 보정 데이터가 각 전류 제어 집적회로의 메모리 유니트의 메모리에 업데이트된 후, 각 전류 제어 집적회로는 웨이퍼의 쏘잉 및 칩의 패키징을 통하여 개별적으로 양산될 수 있다.
상기와 같이 전류 편차를 해소하기 위한 실시예는 도 9를 참조하여 설명할 수 있다.
도 9는 하나의 전류 제어 집적회로(T11)을 예시한 것이다.
도 9의 전류 제어 집적 회로(T11)는 버퍼(BF), 복수의 구동 전류 제어부(101~104), 및 메모리 유니트(900)를 포함할 수 있다.
여기에서, 버퍼(BF)는 도 8과 동일한 구성 및 기능을 갖는 것으로 이해될 수 있다. 다만, 도 9의 버퍼(BF)는 도 8과 달리 오프셋 보정 데이터 D_OS를 수신하고, 오프셋 제어 데이터 D_OS의 값에 따라 제어된 오프셋 전압을 가질 수 있다. 상기한 도 9의 버퍼(BF)는 오프셋 전압의 제어를 위하여 도 10과 같이 오프셋 제어부(V1)를 구비할 수 있다. 오프셋 제어부(V1)는 오프셋 보정 데이터 D_OS에 대응하여 버퍼(BF)의 오프셋 전압을 제어할 수 있다. 도 10의 버퍼(BF)의 구성 및 동작은 후술한다.
복수의 구동 전류 제어부(101~104)는 버퍼(BF)에서 출력되는 컬럼 신호 D1과 제어 단위의 복수의 발광 블록들에 대응하는 로오 신호들 G1~G4를 수신하며, 발광 블록들의 발광을 위한 구동 전류들 O1~O4를 제어하도록 구성된다. 상기한 복수의 구동 전류 제어부(101~104)는 도 8과 동일한 구성 및 기능을 갖는 것으로 이해될 수 있다. 다만, 도 9의 구동 전류 제어부(101~104)에서 종속 전류원(gm)은 도 8과 달리 게인 보정 데이터 GA1~GA4를 더 수신하도록 구성될 수 있다. 상기한 도 9의 종속 전류원(gm)은 구동 전류의 구동을 위한 게인의 제어를 위하여 도 11과 같이 게인 제어부(VR)을 구비할 수 있다. 도 11의 종속 전류원(gm)의 구성 및 동작은 후술한다.
메모리 유니트(900)는 버퍼(BF)의 오프셋 전압의 편차를 제어하기 위한 오프셋 보정 데이터 D_OS와 복수의 구동 전류 제어부(101~104)의 종속 전류원들(gm)의 게인의 편차를 제어하기 위한 게인 보정 데이터 GA1~GA4를 저장한다.
메모리 유니트(900)는 복수의 발광 블록 별로, 미리 설정된 구동 전류의 목표값에 도달하는 컬럼 신호의 전압 레벨과 목표값에 해당하는 기준 전압 레벨의 차이에 해당하는 값을 오프셋 보정 데이터 D_OS로서 저장할 수 있다.
예시적으로, 구동 전류의 목표값은 200uA로 설정될 수 있고, 상기한 목표값에 해당하는 기준 전압 레벨은 100mV로 정의될 수 있다. 오프셋 보정 데이터 D_OS를 구하기 위하여, 구동 전류가 최저 레벨에서 목표값 200uA로 상승시키고, 구동 전류가 목표값 200uA에 도달한 것에 해당하는 컬럼 신호의 전압과 기준 전압 레벨 100mV의 차이를 구하고, 이 차이가 오프셋 보정 데이터 D_OS으로 설정될 수 있다.
또한, 메모리 유니트(900)는 복수의 발광 블록 별로, 미리 설정된 범위 내의 상기 구동 전류의 변화와 상기 컬럼 신호의 전압 변화의 비례 관계를 표현하는 기울기 값을 구하고, 구해진 기울기 값과 미리 설정된 기준 기울기 값의 차이를 복수의 구동 전류 제어부(101~104)의 종속 전류원들(gm)의 게인 보정 데이터 GA1~GA4로서 저장할 수 있다.
예시적으로, 100uA 내지 500uA 범위 내의 구동 전류의 변화와 컬럼 신호의 전압 변화의 비례 관계를 표현하는 기울기 값을 구한다. 미리 설정된 기준 기울기 값이 예시적으로 "1"이라면, 구해진 기울기 값과 "1"로 정해진 기준 기울기 값의 차이가 해당 구동 전류 제어부의 종속 전류원들(gm)의 게인 보정 데이터로 설정될 수 있다.
상기한 메모리 유니트는, 메모리(LUT_M)와 레지스터들(REG_OS, REG_GA)을 포함하도록 구성된다.
메모리(LUT_M)는 업데이트되는 데이터를 수신하는 시리얼 인터페이스부(S-IF), 데이터를 저장하는 메모리 코어 및 데이터의 출력을 제어하는 메모리 컨트롤러를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기한 메모리(LUT_M)는 비휘발성 메모리를 이용하여 구성될 수 있으며, 오프셋 보정 데이터 D_OS와 게인 보정 데이터 GA1~GA4를 룩업 테이블 형태로 저장하고, 레지스터들(REG_OS, REG_GA)의 요구에 대응하여 해당 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다.
레지스터(REG_OS)는 메모리(LUT_M)의 오프셋 보정 데이터를 읽어서 저장하고, 버퍼(BF)의 오프셋 제어부(V1)에 저장된 오프셋 보정 데이터 D_OS를 제공하기 위한 것이다.
그리고, 레지스터(REG_GA)는 메모리(LUT_M)의 게인 보정 데이터를 읽어서 저장하고, 각 구동 전류 제어부(101~104)의 종속 전류원(gm)에 게인 보정 데이터 GA1~GA4를 제공하기 위한 것이다.
레지스터들(REG_OS, REG_GA)은 파워 온 리셋 신호 POR를 수신할 수 있으며, 파워 온 리셋 신호 POR에 의해 파워 온 시점에 메모리(LUT_M)의 데이터를 읽는 것과 제공하는 것을 실행하도록 구성될 수 있다.
그리고, 메모리(LUTM)는 파워 온 시점에 오프셋 보정 데이터 D_OS와 게인 보정 데이터 GA1~GA4를 외부로부터 수신할 수 있으며, 수신된 데이터를 룩업 테이블에 업데이트할 수 있다.
한편, 레지스터(REG_OS)로부터 오프셋 보정 데이터 D_OS를 수신하는 버퍼(BF)는 도 10과 같이 구성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 버퍼(BF)는 증폭기(CB) 및 오프셋 제어부(V1)을 포함하도록 구성된다.
보다 구체적으로, 증폭기(CB)는 컬럼 신호 D1를 수신하는 제1 입력단(포지티브 입력단, +), 오프셋 전압이 인가되는 제2 입력단(네가티브 입력단, -) 및 오프셋 전압이 차감된 컬럼 신호를 출력하는 출력단을 구비할 수 있다.
증폭기(CB)의 출력단과 제2 입력단 사이에는 출력되는 컬럼 신호의 피드백을 위한 저항(R2)이 구성된다.
그리고, 증폭기(CB)의 제2 입력단에는 오프셋 전압을 형성하는 저항(R1)이 구성될 수 있으며, 저항(R1)은 등가적으로 구성된 것으로 이해될 수 있다.
그리고, 저항(R1)에는 오프셋 제어부(V1)이 연결된다. 오프셋 제어부(V1)는 오프셋 보정 데이터 D_OS를 수신하며, 오프셋 보정 데이터 D_OS에 대응하여 제2 입력단의 오프셋 전압을 제어할 수 있다.
이를 위하여, 오프셋 제어부(V1)는 오프셋 보정 데이터 D_OS에 대응하여 변화된 저항값을 갖도록 구성될 수 있으며, 저항값에 의해 오프셋 전압을 제어할 수 있다. 오프셋 보정 데이터 D_OS에 대응하여 저항값이 변화되는 오프셋 제어부(V1)는 예시적으로 개별적으로 선택 가능한 저항들로써 구성된 저항 스트링을 이용하여 구성될 수 있으며, 오프셋 보정 데이터 D_OS에 따라 저항으로 작용하는 저항이 선택됨으로써 오프셋 전압을 제어하도록 구성될 수 있다.
한편, 레지스터(REG_GA)로부터 게인 보정 데이터 GA1~GA4를 수신하는 종속 전류원(gm)은 도 11과 같이 구성될 수 있다.
도 11을 참조하면, 종속 전류원(gm)은 증폭 회로 및 트랜지스터(Q1)를 구비하며, 증폭 회로는 샘플링 전압 VC를 게인에 따라 증폭하여 출력하도록 구성되며, 트랜지스터(Q1)는 증폭 회로의 출력에 대응하여 구동 전류 O1의 양을 제어하도록 구성된다.
증폭 회로는 게인 제어부(VR) 및 증폭기(GB)를 포함하도록 구성된다. 게인 제어부(VR)는 게인 보정 데이터 GA1에 대응하여 변화된 저항값을 가짐으로써 증폭기(GB)의 게인을 제어하도록 구성된다. 그리고, 증폭기(GB)는 샘플링 전압 VC가 수신되는 제1 입력단(포지티브 입력단, +), 게인 제어부(VR) 및 트랜지스터(Q1)의 소스와 공통으로 연결되는 제2 입력단(네가티브 입력단, -) 및 제1 입력단과 상기 제2 입력단 간의 전압차에 대응하는 출력을 제공하는 출력단을 갖도록 구성된다.
증폭기(CB)의 출력단과 제2 입력단 사이에는 트랜지스터(Q1)의 소스의 피드백을 위한 저항(R3)이 구성된다.
그 결과, 증폭기(CB)는 게인 제어부(VR)의 저항값의 변화에 대응하는 게인을 가지며, 게인 보정 데이터 GA1에 의해 변화된 게인에 의해 구동 전류 O1의 양을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 종속 전류원(gm)의 게인 변화없이 버퍼(BF)의 오프셋 전압이 변화되면, 도 12와 같이, 오프셋 전압의 레벨만 변화되며, 컬럼 신호와 구동 전류의 변화비 즉 게인은 고정된다.
본 발명의 실시예에서 버퍼(BF)의 오프셋 전압의 변화없이 종속 전류원(gm)의 게인이 변화되면, 도 13과 같이, 컬럼 신호와 구동 전류의 변화비 즉 게인이 변화되며, 오프셋 전압의 레벨은 고정된다.
한편, 도 14는 본 발명에 의한 전류 편차의 개선 예를 설명하는 그래프이다.
본 발명은 도 9의 실시예에 의해서 오프셋 보정 데이터 D_OS 및 게인 보정 데이터 GA1~GA4를 이용하여 버퍼(BF)의 오프셋 전압과 종속 전류원(gm)의 게인을 변화시킬 수 있으며, 그 결과 구동 전류의 전류 편차가 도 14와 같이 개선될 수 있다.
그러므로, 모든 발광 블록들은 동일한 컬러 데이터에 대해 동일한 밝기를 갖도록 발광될 수 있다.
한편, 본 발명은 하나의 전류 제어 집적회로(T11)에 복수의 버퍼(BF)를 포함하도록 변형 실시될 수 있다. 이에 대한 실시예는 도 15를 참조하여 이해할 수 있다. 도 15에서, 도 9와 동일 부품은 동일 부호로 표시하며 중복 설명은 생략한다.
도 15에서, 복수의 버퍼(BF)는 컬럼 신호 D1을 공동으로 수신하도록 구성된다. 그리고, 복수의 구동 전류 제어부(101~104)는 복수의 버퍼(BF)에 대응하도록 구성된다. 즉, 각 구동 전류 제어부(101~104)는 해당하는 버퍼(BF)에서 출력되는 컬럼 신호를 수신하도록 구성된다.
복수의 버퍼(BF)는 도 9 및 도 10을 참조하여 설명된 버퍼(BF)와 동일한 구성을 가질 수 있으므로, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
상기한 각각의 버퍼(BF)는 오프셋 제어부(V1)에 의해 제어된 오프셋 전압을 가지며, 오프셋 전압이 차감된 컬럼 신호를 해당하는 구동 전류 제어부(101~104)에 제공할 수 있다.
메모리 유니트(900)는 복수의 버퍼의 오프셋 전압의 편차들을 제어하기 위한 오프셋 보정 데이터를 저장한다. 메모리 유니트(900)의 오프셋 보정 데이터는 버퍼(BF) 별 및 복수의 발광 블록 별로, 미리 설정된 상기 구동 전류의 목표값에 도달하는 컬럼 신호 D1의 전압 레벨과 목표값에 해당하는 기준 전압 레벨의 차이에 해당하는 값을 값을 오프셋 보정 데이터 D_OS1~ D_OS4로서 저장할 수 있다.
또한, 메모리 유니트(900)는 복수의 구동 전류 제어부(101~104)의 종속 전류원들(gm)의 게인의 편차를 제어하기 위한 게인 보정 데이터 GA1~GA4를 저장할 수 있다.
메모리 유니트(900)의 메모리(LUT_M)는 오프셋 보정 데이터 D_OS1~ D_OS4와 게인 보정 데이터 GA1~GA4를 룩업 테이블 형태로 저장하고, 레지스터들(REG_OS, REG_GA)의 요구에 대응하여 해당 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다.
레지스터(REG_OS)는 메모리(LUT_M)의 오프셋 보정 데이터 D_OS1~ D_OS4를 읽어서 저장하고, 복수의 버퍼(BF)의 오프셋 제어부(V1)에 저장된 오프셋 보정 데이터 D_OS1~ D_OS4를 제공하기 위한 것이다.
그리고, 레지스터(REG_GA)는 메모리(LUT_M)의 게인 보정 데이터를 읽어서 저장하고, 각 구동 전류 제어부(101~104)의 종속 전류원(gm)에 게인 보정 데이터 GA1~GA4를 제공하기 위한 것이다.
도 15의 실시예도 오프셋 보정 데이터 D_OS1~ D_OS4 및 게인 보정 데이터 GA1~GA4를 이용하여 버퍼(BF)의 오프셋 전압과 종속 전류원(gm)의 게인을 변화시킬 수 있으며, 그 결과 구동 전류의 전류 편차가 도 14와 같이 개선될 수 있다.
상술한 바에 의해서, 본 발명은 컬럼 신호를 샘플링한 캐패시터의 샘플링 전압이 프레임 주기 동안 유지되고, 프레임 주기 동안 유지되는 샘플링 전압에 의해 프레임 단위로 발광을 유지하도록 발광 다이오드 채널의 구동 전류를 제어할 수 있으며, 그 결과 디스플레이의 백라이트 장치에 의한 플리커를 저감 또는 해소할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 발광 다이오드 채널을 포함하는 제어 단위 별로 전류 제어 집적회로가 구성됨으로써 백라이트 보드 상의 발광 다이오드 채널들의 구동 전류들의 제어를 위한 설계 및 제작의 편의성을 보장할 수 있다.
또한, 본 발명은 저전류 대역에서 상대적으로 크게 작용할 수 있는 오프셋 전압에 의한 발광 다이오드 채널의 전류 편차를 해소함으로써 저전류 대역에서 평가되는 그레이 균일도 및 다크 균일도를 개선시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 저장부에 전류 편차 보상 데이터를 저장하고, 전류 편차 보상 데이터로써 컬럼 데이터를 보상함으로써 백라이트 장치의 발광 다이오드 채널들을 오프셋 전압에 의한 전류 편차를 보상하여 발광 균일도를 향상시킬 수 있다.

Claims (27)

  1. 컬럼 신호를 수신하고, 오프셋 제어부를 구비하는 버퍼;
    상기 버퍼에서 출력되는 상기 컬럼 신호와 제어 단위의 복수의 발광 블록들에 대응하는 로오 신호들을 수신하며, 상기 발광 블록들의 발광을 위한 구동 전류들을 제어하는 복수의 구동 전류 제어부; 및
    상기 버퍼의 오프셋 전압의 편차를 제어하기 위한 오프셋 보정 데이터를 저장하는 메모리 유니트;를 구비하며,
    각각의 상기 구동 전류 제어부는 상기 로오 신호로써 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 상기 샘플링 전압을 이용하여 상기 발광 블록의 상기 구동 전류를 제어하고,
    상기 오프셋 제어부는 상기 오프셋 보정 데이터에 대응하여 상기 오프셋 전압을 제어하며,
    상기 버퍼는 상기 오프셋 제어부에 의해 제어된 상기 오프셋 전압을 가지며, 상기 오프셋 전압이 차감된 상기 컬럼 신호를 상기 복수의 구동 전류 제어부에 제공함을 특징으로 하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 버퍼는,
    상기 컬럼 신호를 수신하는 제1 입력단, 상기 오프셋 전압이 인가되는 제2 입력단 및 상기 오프셋 전압이 차감된 상기 컬럼 신호를 출력하는 출력단을 구비하는 증폭기; 및
    상기 오프셋 보정 데이터에 대응하여 상기 제2 입력단의 상기 오프셋 전압을 제어하는 상기 오프셋 제어부;를 구비하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 오프셋 제어부는 상기 오프셋 보정 데이터에 대응하여 변화된 저항값을 가지며, 상기 저항값에 의해 상기 오프셋 전압을 제어하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 메모리 유니트는 상기 복수의 발광 블록 별로, 미리 설정된 상기 구동 전류의 목표값에 도달하는 상기 컬럼 신호의 전압 레벨과 상기 목표값에 해당하는 기준 전압 레벨의 차이에 해당하는 값을 상기 오프셋 보정 데이터로서 저장하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 메모리 유니트는,
    상기 오프셋 보정 데이터를 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리의 상기 오프셋 보정 데이터를 읽어서 저장하고, 상기 버퍼의 상기 오프셋 제어부에 상기 오프셋 보정 데이터를 제공하는 레지스터;를 구비하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 레지스터는 파워 온 시점에 상기 메모리의 데이터를 읽는 것과 제공하는 것을 실행하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 메모리는 파워 온 시점에 상기 오프셋 보정 데이터를 외부로부터 수신하여 업데이트하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 구동 전류 제어부는,
    상기 로오 신호로써 상기 컬럼 신호를 샘플링한 상기 샘플링 전압을 생성하고, 상기 샘플링 전압을 유지하는 홀딩 회로; 및
    상기 샘플링 전압을 이용하여 상기 발광 블록의 상기 구동 전류를 제어하는 채널 전류 제어부;를 구비하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 채널 전류 제어부는 상기 구동 전류를 제어하는 종속 전류원을 구비하며,
    상기 메모리 유니트는 상기 종속 전류원의 게인의 편차를 제어하기 위한 게인 보정 데이터를 더 저장하며,
    상기 종속 전류원은 상기 게인 보정 데이터에 대응하도록 제어된 게인을 가지며, 상기 게인에 대응하여 상기 구동 전류의 양을 제어하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 메모리 유니트는 상기 복수의 발광 블록 별로, 미리 설정된 범위 내의 상기 구동 전류의 변화와 상기 컬럼 신호의 전압 변화의 비례 관계를 표현하는 기울기 값을 구하고 구해진 기울기 값과 미리 설정된 기준 기울기 값의 차이를 상기 게인 보정 데이터로서 저장하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 메모리 유니트는,
    상기 오프셋 보정 데이터와 상기 게인 보정 데이터를 저장하는 메모리;
    상기 메모리의 상기 오프셋 보정 데이터를 읽어서 저장하고, 상기 버퍼의 상기 오프셋 제어부에 상기 오프셋 보정 데이터를 제공하는 제1 레지스터; 및
    상기 메모리의 상기 게인 보정 데이터를 읽어서 저장하고, 각 구동 전류 제어부의 상기 종속 전류원에 상기 게인 보정 데이터를 제공하는 제2 레지스터;를 구비하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 레지스터와 상기 제2 레지스터는 파워 온 시점에 상기 메모리의 데이터를 읽는 것과 제공하는 것을 실행하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 메모리는 파워 온 시점에 상기 오프셋 보정 데이터와 상기 게인 보정 데이터를 외부로부터 수신하여 업데이트하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  14. 제9 항에 있어서, 상기 종속 전류원은,
    상기 샘플링 전압을 상기 게인에 따라 증폭하여 출력하는 증폭 회로; 및
    상기 증폭 회로의 출력에 대응하여 상기 구동 전류의 양을 제어하는 트랜지스터;를 구비하며,
    상기 증폭 회로는,
    상기 게인 보정 데이터에 대응하여 변화된 저항값을 갖는 게인 제어부; 및
    상기 샘플링 전압이 수신되는 제1 입력단, 상기 게인 제어부 및 상기 트랜지스터의 소스와 공통으로 연결되는 제2 입력단 및 상기 제1 입력단과 상기 제2 입력단 간의 전압차에 대응하는 출력을 제공하는 출력단을 갖는 증폭기;를 포함하며,
    상기 증폭기는 상기 게인 제어부의 상기 저항값의 변화에 대응하는 상기 게인을 갖는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 구동 전류 제어부는 상기 복수의 발광 블록들의 로우 사이드(Low Side)의 상기 구동 전류들을 제어하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  16. 컬럼 신호를 수신하는 버퍼;
    상기 버퍼에서 출력되는 상기 컬럼 신호와 제어 단위의 복수의 발광 블록들에 대응하는 로오 신호들을 수신하며, 상기 발광 블록들의 발광을 위한 구동 전류들을 제어하고, 각각 상기 구동 전류를 제어하는 종속 전류원을 구비하는 복수의 구동 전류 제어부; 및
    상기 종속 전류원의 게인의 편차를 제어하기 위한 게인 보정 데이터를 저장하는 메모리 유니트;를 구비하며,
    각각의 상기 구동 전류 제어부는 상기 로오 신호로써 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 상기 샘플링 전압을 이용하여 상기 발광 블록의 상기 구동 전류를 제어하고,
    상기 종속 전류원은 게인에 대응하여 상기 구동 전류의 양을 제어함을 특징으로 하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 구동 전류 제어부는,
    상기 로오 신호로써 상기 컬럼 신호를 샘플링한 상기 샘플링 전압을 생성하고, 상기 샘플링 전압을 유지하는 홀딩 회로; 및
    상기 종속 전류원을 구비하며, 상기 샘플링 전압을 이용하여 상기 발광 블록의 상기 구동 전류를 제어하는 채널 전류 제어부;를 구비하고,
    상기 종속 전류원은 상기 게인 보정 데이터에 대응하도록 제어된 게인을 가지며, 상기 게인에 대응하여 상기 구동 전류의 양을 제어하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 메모리 유니트는 상기 복수의 발광 블록 별로, 미리 설정된 범위 내의 상기 구동 전류의 변화와 상기 컬럼 신호의 전압 변화의 비례 관계를 표현하는 기울기 값을 구하고 구해진 기울기 값과 미리 설정된 기준 기울기 값의 차이를 상기 게인 보정 데이터로서 저장하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  19. 제16 항에 있어서, 상기 메모리 유니트는,
    상기 게인 보정 데이터를 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리의 상기 게인 보정 데이터를 읽어서 저장하고, 각 구동 전류 제어부의 상기 종속 전류원에 상기 게인 보정 데이터를 제공하는 레지스터;를 구비하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 레지스터는 파워 온 시점에 상기 메모리의 데이터를 읽는 것과 제공하는 것을 실행하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 메모리는 파워 온 시점에 상기 오프셋 보정 데이터와 상기 게인 보정 데이터를 외부로부터 수신하여 업데이트하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  22. 제17 항에 있어서, 상기 종속 전류원은,
    상기 샘플링 전압을 상기 게인에 따라 증폭하여 출력하는 증폭 회로; 및
    상기 증폭 회로의 출력에 대응하여 상기 구동 전류의 양을 제어하는 트랜지스터;를 구비하며,
    상기 증폭 회로는,
    상기 게인 보정 데이터에 대응하여 변화된 저항값을 갖는 게인 제어부; 및
    상기 샘플링 전압이 수신되는 제1 입력단, 상기 게인 제어부 및 상기 트랜지스터의 소스와 공통으로 연결되는 제2 입력단 및 상기 제1 입력단과 상기 제2 입력단 간의 전압차에 대응하는 출력을 제공하는 출력단을 갖는 증폭기;를 포함하며,
    상기 증폭기는 상기 게인 제어부의 상기 저항값의 변화에 대응하는 상기 게인을 갖는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  23. 컬럼 신호를 공동으로 수신하고, 오프셋 제어부를 구비하는 복수의 버퍼;
    상기 복수의 버퍼에 대응하여 구성되며, 해당하는 상기 버퍼에서 출력되는 상기 컬럼 신호와 제어 단위의 복수의 발광 블록들에 대응하는 로오 신호들을 수신하며, 상기 발광 블록들의 발광을 위한 구동 전류들을 제어하는 복수의 구동 전류 제어부; 및
    상기 복수의 버퍼의 오프셋 전압의 편차들을 제어하기 위한 오프셋 보정 데이터를 저장하는 메모리 유니트;를 구비하며,
    각각의 상기 구동 전류 제어부는 상기 로오 신호로써 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 상기 샘플링 전압을 이용하여 상기 발광 블록의 상기 구동 전류를 제어하고,
    상기 오프셋 제어부는 상기 오프셋 보정 데이터에 대응하여 상기 오프셋 전압을 제어하며,
    각각의 상기 버퍼는 상기 오프셋 제어부에 의해 제어된 상기 오프셋 전압을 가지며, 상기 오프셋 전압이 차감된 상기 컬럼 신호를 해당하는 상기 구동 전류 제어부에 제공함을 특징으로 하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  24. 제23 항에 있어서, 상기 버퍼는,
    상기 컬럼 신호를 수신하는 제1 입력단, 상기 오프셋 전압이 인가되는 제2 입력단 및 상기 오프셋 전압이 차감된 상기 컬럼 신호를 출력하는 출력단을 구비하는 증폭기; 및
    상기 오프셋 보정 데이터에 대응하여 상기 제2 입력단의 상기 오프셋 전압을 제어하는 상기 오프셋 제어부;를 구비하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 오프셋 제어부는 상기 오프셋 보정 데이터에 대응하여 변화된 저항값을 가지며, 상기 저항값에 의해 상기 오프셋 전압을 제어하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  26. 제23 항에 있어서,
    상기 메모리 유니트는 상기 버퍼 별 및 상기 복수의 발광 블록 별로, 미리 설정된 상기 구동 전류의 목표값에 도달하는 상기 컬럼 신호의 전압 레벨과 상기 목표값에 해당하는 기준 전압 레벨의 차이에 해당하는 값을 상기 오프셋 보정 데이터로서 저장하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  27. 제23 항에 있어서, 상기 메모리 유니트는,
    상기 오프셋 보정 데이터를 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리의 상기 오프셋 보정 데이터를 읽어서 저장하고, 상기 버퍼의 상기 오프셋 제어부에 상기 오프셋 보정 데이터를 제공하는 레지스터;를 구비하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022270978A1 (ko) 2021-06-25 2022-12-29 전남대학교 산학협력단 지방분해효소 억제제를 포함하는 rna 바이러스 감염증 예방 또는 치료용 약제학적 조성물

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990062856A (ko) * 1997-12-08 1999-07-26 후나츠 도오루 액정구동회로 및 액정표시장치
KR20060099315A (ko) * 2005-03-11 2006-09-19 엘지전자 주식회사 Ｌｃｄ소스 구동회로용 오프셋 보상장치
KR20140086174A (ko) * 2012-12-28 2014-07-08 삼성디스플레이 주식회사 멀티-타임 프로그래머블 동작의 오류 검출 방법 및 이를 채용한 유기 발광 표시 장치
WO2016038855A1 (ja) * 2014-09-12 2016-03-17 株式会社Ｊｏｌｅｄ ソースドライバ回路および表示装置
KR20160130077A (ko) * 2015-04-30 2016-11-10 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛, 이의 구동 방법, 및 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치
KR20200097940A (ko) * 2019-02-11 2020-08-20 (주)실리콘인사이드 Led 픽셀 패키지

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101002320B1 (ko) * 2003-08-29 2010-12-17 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치와 그의 구동방법
JP2011095720A (ja) * 2009-09-30 2011-05-12 Casio Computer Co Ltd 発光装置及びその駆動制御方法、並びに電子機器
KR101921990B1 (ko) * 2012-03-23 2019-02-13 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990062856A (ko) * 1997-12-08 1999-07-26 후나츠 도오루 액정구동회로 및 액정표시장치
KR20060099315A (ko) * 2005-03-11 2006-09-19 엘지전자 주식회사 Ｌｃｄ소스 구동회로용 오프셋 보상장치
KR20140086174A (ko) * 2012-12-28 2014-07-08 삼성디스플레이 주식회사 멀티-타임 프로그래머블 동작의 오류 검출 방법 및 이를 채용한 유기 발광 표시 장치
WO2016038855A1 (ja) * 2014-09-12 2016-03-17 株式会社Ｊｏｌｅｄ ソースドライバ回路および表示装置
KR20160130077A (ko) * 2015-04-30 2016-11-10 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛, 이의 구동 방법, 및 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치
KR20200097940A (ko) * 2019-02-11 2020-08-20 (주)실리콘인사이드 Led 픽셀 패키지

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022270978A1 (ko) 2021-06-25 2022-12-29 전남대학교 산학협력단 지방분해효소 억제제를 포함하는 rna 바이러스 감염증 예방 또는 치료용 약제학적 조성물

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