KR20220084785A - 엘이디 디스플레이 구동장치 및 엘이디 디스플레이 장치 - Google Patents

엘이디 디스플레이 구동장치 및 엘이디 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 실시예는 엘이디 디스플레이를 구동하는 기술에 관한 것으로서, 픽셀들의 계조를 N(N은 2 이상의 자연수)개의 서브프레임들로 나누어서 제어하는 방식에서, 각 서브프레임들의 PWM(Pulse Width Modulation)제어값을 래치들의 앞단에 배치되는 사전계산기에서 계산함으로써, 회로를 간소화할 수 있다.

Description

엘이디 디스플레이 구동장치 및 엘이디 디스플레이 장치{LED DISPLAY DRIVING APPARATUS AND LED DISPLAY DEVICE}
본 실시예는 엘이디 디스플레이 구동 기술에 관한 것이다.
정보화가 진전되면서 정보를 시각화할 수 있는 다양한 디스플레이 장치들이 개발되고 있다. 액정디스플레이장치(LCD : Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 장치, PDP(Plasma Display Panel) 디스플레이 장치 등이 최근까지 개발되었거나 개발되고 있는 디스플레이 장치들이다. 이러한 디스플레이 장치들은 고해상 이미지를 적절히 표시할 수 있도록 발전하고 있다.
그런데, 전술한 디스플레이 장치들은 고해상화에는 유리한 점이 있지만 대형화가 어렵다는 단점을 가지고 있다. 예를 들어, 현재까지 개발된 대형 OLED 디스플레이 장치는 80인치(대략 2m), 100인치(대략 2.5m) 수준이어서 가로가 10m가 넘는 대형 디스플레이 장치를 만드는 데에는 적합하지 않다.
이러한 대형화의 문제를 해결하기 위한 방법으로 최근 엘이디(LED : Light Emitting Diode) 디스플레이 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 엘이디 디스플레이 장치 기술에서는 모듈화된 엘이디 픽셀이 필요한 수만큼 배치되면서 하나의 대형 패널을 구성할 수 있다. 혹은 엘이디 디스플레이 장치 기술에서는 다수의 엘이디 픽셀로 구성된 단위패널이 필요한 수만큼 배치되면서 하나의 대형 패널 구조체를 형성할 수 있다. 이와 같이 엘이디 디스플레이 장치 기술에서는 엘이디 픽셀을 필요한 만큼 확장시켜 배치함으로써 대형 디스플레이 장치를 쉽게 구현할 수 있게 된다.
엘이디 디스플레이 장치는 대형화 뿐만 아니라 패널 크기의 다양화에도 유리한 점이 있는데, 엘이디 디스플레이 장치 기술에서는 엘이디 픽셀의 적절한 배치에 따라 가로, 세로의 크기를 다양하게 조정할 수 있게 된다.
한편, 엘이디 디스플레이 장치에는 다수의 구동장치가 배치되게 되는데, 이러한 구동장치에는 제조원가 절감 및 소형화가 요구되고 있다. 엘이디 디스플레이 장치가 대형화될 수록 구동장치의 개수가 더 증가하게 되고, 제조원가 절감 및 소형화에 대한 요구는 더 증대되게 된다.
이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 일 측면에서, 엘이디 디스플레이 구동장치의 회로를 간소화하는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 실시예는, 픽셀들의 계조를 N(N은 2 이상의 자연수)개의 서브프레임들로 나누어서 제어하는 엘이디 디스플레이 구동장치에 있어서, 상기 픽셀들의 계조값들을 저장하는 메모리; PWM(Pulse Width Modulation)제어값에 따라 각 픽셀로 공급되는 전력을 PWM제어하는 복수의 채널회로들; 및 상기 계조값들을 K(K는 자연수)개씩 순차적으로 읽어들이고, 상기 계조값들로부터 일 서브프레임에서의 PWM제어값들을 계산하고, 상기 PWM제어값들을 상기 채널회로들로 전달하는 사전계산기를 포함하는 엘이디 디스플레이 구동장치를 제공한다.
상기 사전계산기는, 홀수번째 채널회로들에 대해 상기 PWM제어값들을 계산하는 홀수사전계산기 및 짝수번째 채널회로들에 대해 상기 PWM제어값들을 계산하는 짝수사전계산기를 포함할 수 있다.
상기 사전계산기는 K개의 서브사전계산기들을 포함하고, 각 서브사전계산기는 순차적으로 일 계조값으로부터 일 PWM제어값을 계산하고 상기 일 PWM제어값을 일 채널회로로 전달할 수 있다.
상기 사전계산기는, 상기 메모리로부터 읽어들인 상기 계조값들을 상기 서브사전계산기들로 분배하는 분배기를 더 포함할 수 있다.
상기 서브사전계산기들은, 각 픽셀의 색상별로 구분되거나 각 픽셀의 위치순서별로 구분될 수 있다.
상기 사전계산기는 상기 PWM제어값들을 래치들에 저장하고, 상기 채널회로들은 상기 래치들로부터 상기 PWM제어값을 읽어들일 수 있다.
상기 메모리는 읽기영역과 쓰기영역으로 교번되는 두 개의 영역을 포함하고, 상기 사전계산기는 상기 읽기영역으로부터 상기 계조값들을 읽어들일 수 있다.
상기 구동장치는, 상기 계조값들을 포함하는 영상데이터 및 통신클럭을 수신하는 통신회로; 및 상기 통신클럭의 주파수를 R(R은 2 이상의 자연수)배로 상승시켜 내부클럭을 생성하고, 상기 내부클럭을 상기 사전계산기로 전달하는 클럭멀티플라이어를 더 포함할 수 있다.
상기 PWM제어값은 상위비트값에 따라 계산되는 공통PWM값과 하위비트값에 따라 계산되는 추가PWM값으로 구성되고, 상기 사전계산기는, 상기 계조값을 상기 N으로 나눈 몫을 상기 상위비트값으로 결정하고, 상기 계조값을 상기 N으로 나눈 나머지를 상기 하위비트값으로 결정하며, 상기 서브프레임들 중 상기 하위비트값의 개수만큼에서는 상기 추가PWM값을 1로 세팅하고, 나머지 서브프레임들에서는 상기 추가PWM값을 0으로 세팅할 수 있다.
상기 사전계산기는, 상기 계조값이 첫번째 라인의 픽셀에 대한 것이면, 상기 공통PWM값을 제1옵셋값만큼 증가시킬 수 있다.
상기 사전계산기는, 상기 공통PWM값이 기준값이하인 경우, 상기 공통PWM값을 제2옵셋값만큼 증가시킬 수 있다.
상기 사전계산기는, 상기 공통PWM값이 최소값이하인 경우, 최소플래그값을 1로 세팅하고, 상기 최소플래그값을 상기 PWM제어값에 포함시킬 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예는, LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 복수의 픽셀들이 배치되는 패널; 상기 픽셀들의 계조값들을 포함하는 영상데이터를 송신하는 데이터처리장치; 및 상기 픽셀들의 계조를 N(N은 2 이상의 자연수)개의 서브프레임들로 나누어서 제어하되, 상기 픽셀들의 상기 계조값들을 저장하는 메모리, PWM(Pulse Width Modulation)제어값에 따라 각 픽셀로 공급되는 전력을 PWM제어하는 복수의 채널회로들, 및 상기 계조값들을 K(K는 자연수)개씩 순차적으로 읽어들이고, 상기 계조값들로부터 일 서브프레임에서의 PWM제어값들을 계산하고, 상기 PWM제어값들을 상기 채널회로들로 전달하는 사전계산기를 포함하는 구동장치를 포함하는 엘이디 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 데이터처리장치는, 상기 서브프레임들의 개수를 포함하는 옵션정보를 상기 구동장치로 송신할 수 있다.
상기 데이터처리장치는, 상기 영상데이터와 함께 통신클럭을 상기 구동장치로 송신하고, 상기 구동장치는, 상기 통신클럭의 주파수를 M(M은 2 이상의 자연수)배로 상승시켜 내부클럭을 생성할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 엘이디 디스플레이 구동장치의 회로를 간소화하고, 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치에서의 스캔신호의 파형을 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 구동장치의 구성도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 사전계산기의 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 서브사전계산기의 구성도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 PWM제어파형의 예시 도면이다.
도 1은 일 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 엘이디 디스플레이 장치(100)는 구동장치(110), 패널(120) 및 데이터처리장치(130) 등을 포함할 수 있다.
패널(120)에는 다수의 픽셀(P)이 제1방향(예를 들어, 도 1에서 가로방향)과 제2방향(예를 들어, 도 1에서 세로방향)으로 매트릭스를 구성하면서 배치될 수 있다.
각각의 픽셀(P)에는 적어도 하나의 엘이디(LED : light emitting diode)가 배치될 수 있고, 엘이디의 밝기에 따라 픽셀(P)의 밝기가 결정될 수 있다.
패널(120)에는 구동라인(DL)과 스캔라인(SL)이 배치될 수 있는데, 구동라인(DL)은 픽셀들의 일측을 제2방향으로 연결시키고, 스캔라인(SL)은 픽셀들의 타측을 제1방향으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 픽셀(P) 내에 배치되는 엘이디의 애노드 측은 구동라인(DL)과 전기적으로 연결되고, 엘이디의 캐소드 측은 스캔라인(SL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 엘이디의 캐소드 측이 공통적으로 연결된다는 측면에서 도 1에 도시된 예시는 커먼 캐소드 구조라고 부르기도 하는데, 본 실시예가 이러한 구조로 한정되는 것은 아니다.
각 스캔라인(SL)에는 스캔스위치(SWc1, SWc2, ..., SWcN)가 배치될 수 있고, 스캔스위치(SWc1, SWc2, ..., SWcN)의 개폐에 따라 구동전류(Ie)가 공급되는 스캔라인(SL)이 결정될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 장치에서의 스캔신호의 파형을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 한 프레임은 N(N은 자연수)개의 서브프레임으로 구성되고, 각 서브프레임 단위마다 각 스캔스위치(SWc1, SWc2, ..., SWcN)별로 순차적으로 스캔신호(Scan<1>, Scan<2>, ..., Scan<N>)가 공급될 수 있다. 이러한 스캔신호(Scan<1>, Scan<2>, ..., Scan<N>)에 따라 제1스캔라인, 제2스캔라인, ..., 제N스캔라인으로 순차적으로 구동전류(Ie)가 공급될 수 있다.
스캔라인(SL)은 그라운드와 같이 엘이디 디스플레이 장치(100)에서 저전압파트에 연결될 수 있다. 그리고, 스캔스위치(SWc1, SWc2, ..., SWcN)는 패널(120)에 형성되거나 별도의 기판에 형성될 수 있고, 실시예에 따라서는 구동장치(110) 내에 형성될 수도 있다.
스캔신호(Scan<1>, Scan<2>, ..., Scan<N>)는 구동장치(110)에 의해 공급될 수 있고, 별도의 제어장치에 의해 공급될 수 있다.
각 픽셀(P)에 배치되는 엘이디는 일정 시간 내에 공급되는 구동전력량에 따라 밝기가 결정될 수 있다. 엘이디는 PWM(Pulse Width Modulation) 구동될 수 있는데, PWM제어시간에서의 턴온시간의 비율에 따라 밝기가 결정될 수 있다. 구동전류(Ie)에 의해 엘이디가 턴온될 때, 엘이디에는 순방향전압(forward voltage)이 형성될 수 있는데, 순방향전압과 구동전류(Ie)의 곱을 PWM제어시간 내에서의 턴온시간으로 누적시키면 엘이디로 공급되는 구동전력량이 되고, 이러한 구동전력량에 따라 엘이디의 밝기가 결정될 수 있다. 엘이디의 순방향전압 및 구동전류(Ie)의 크기를 고정변수라고 가정할 때, 구동전력량은 PWM제어시간에서의 턴온시간에 비례하는 값으로 볼 수 있는데, 이러한 원리에 따라 구동장치(110)는 PWM제어시간에서의 턴온시간을 제어하여 엘이디의 밝기, 그리고, 픽셀(P)의 밝기를 제어할 수 있다.
구동장치(110)는 구동라인(DL)과 연결되는 M(M은 자연수)개의 채널회로들을 포함할 수 있고, 각각의 채널회로에서 각 픽셀(P)로 구동전류(Ie)를 공급할 수 있다.
구동장치(110)는 데이터처리장치(130)로부터 수신되는 영상데이터(RGB)에 따라 각 픽셀(P)에 대한 PWM제어를 수행할 수 있다. 영상데이터(RGB)에는 각 픽셀(P)에 대한 계조값이 포함될 수 있다. 데이터처리장치(130)는 통신클럭(DCLK)과 함께 영상데이터(RGB)를 구동장치(110)로 송신할 수 있다. 그리고, 구동장치(110)는 통신클럭(DCLK)에 따라 영상데이터(RGB)를 수신하고, 영상데이터(RGB)에서 각 픽셀(P)에 대한 계조값을 획득할 수 있다.
그리고, 구동장치(110)는 계조값에 따라 각 픽셀(P)에 대한 PWM제어시간을 결정하고, 각 픽셀(P)을 PWM제어할 수 있다.
구동장치(110)는 한 프레임에서 한번씩 각 픽셀(P)을 PWM제어할 수도 있고, 도 2에 도시된 것과 같이 한 프레임을 N개의 서브프레임으로 구분하고, 각 서브프레임마다 한번씩 각 픽셀(P)을 PWM제어할 수 있다.
한 프레임에서 한번씩 각 픽셀(P)을 PWM제어하는 경우, 구동장치(110)는 계조값을 그대로 PWM제어값으로 변환하고, PWM제어값에 따라 각 픽셀(P)을 PWM제어할 수 있다. 이에 반해, 한 프레임을 N개의 서브프레임으로 구분하는 경우, 구동장치(110)는 계조값을 N개의 서브프레임으로 나누어서 할당하고, 각 서브프레임에서 할당된 값에 따라 PWM제어값을 결정할 수 있다. 그리고, 구동장치(110)는 결정된 PWM제어값에 따라 각 서브프레임에서 각 픽셀(P)을 PWM제어할 수 있다.
종래의 구동장치에서는 각 채널회로마다 계조값을 N개의 서브프레임으로 할당하는 계산기가 포함되어 있었다. 예를 들어, 구동장치가 M개의 채널회로들을 포함하는 경우, 구동장치에는 M개의 계산기가 포함되어 있었다. 이러한 다수의 계산기로 인해, 종래의 구동장치는 회로소자의 수가 많고, 제조원가가 많이 드는 문제가 있었다.
일 실시예에 따른 구동장치는 채널회로들의 앞단에 사전계산기를 배치하고, 사전계산기를 통해 PWM제어값을 계산할 수 있다. 이러한 구조에 따라, 일 실시예에 따른 구동장치는 계산기의 수를 줄이고, 회로를 간소화하며, 제조원가를 낮출 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 구동장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 구동장치(110)는 통신회로(310), 메모리(320), 사전계산기(330), 제어기(340), 클럭멀티플라이어(350), 레지스터회로(360), 래치들(LT1~LTm) 및 복수의 채널회로들(CH1~CHm)을 포함할 수 있다.
통신회로(310)는 데이터처리장치로부터 통신클럭(DCLK)과 함께 영상데이터(RGB)를 수신할 수 있다. 통신회로(310)는 통신클럭(DCLK)에 따라 영상데이터(RGB)를 한 비트씩 끊어서 읽을 수 있으며, 영상데이터(RGB)를 픽셀단위로 끊어 픽셀데이터들(PDs)을 생성할 수 있다. 통신회로(310)는 이러한 픽셀데이터들(PDs)을 메모리(320)에 저장할 수 있다.
통신회로(310)는 영상데이터(RGB) 이외에 옵션정보를 데이터처리장치로부터 더 수신할 수 있다. 그리고, 통신회로(310)는 옵션정보에서 옵션값들(OPs)을 추출하고, 옵션값들(OPs)을 레지스터회로(360)에 저장할 수 있다.
메모리(320)는 읽기영역과 쓰기영역으로 교번되는 두 개의 영역을 포함할 수 있다. 두 개의 영역 중 제1영역은 일 프레임에서 읽기영역으로 사용되고 제2영역은 쓰기영역으로 사용될 수 있다. 그리고, 일 프레임에 후속하는 프레임에서 제1영역은 쓰기영역으로 사용되고 제2영역은 읽기영역으로 사용될 수 있다.
통신회로(310)는 쓰기영역에 픽셀데이터들(PDs)을 저장할 수 있다. 그리고, 사전계산기(330)는 메모리(320)의 읽기영역에서 픽셀데이터들(PDs)을 읽어들일 수 있다.
픽셀데이터(PD)에는 계조값이 포함될 수 있는데, 사전계산기(330)는 메모리(320)에 저장된 픽셀데이터들(PDs)에서 K(K는 자연수)개씩의 계조값을 순차적으로 읽어들일 수 있다. 채널회로들(CH1~CHm)의 개수가 M개일 때, K는 M보다 작을 수 있다.
사전계산기(330)는 K개의 픽셀들에 대한 계조값들을 읽어들이고, 이러한 계조값들로 일 서브프레임-예를 들어, 현재 서브프레임 혹은 다음 서브프레임-에서의 K개의 픽셀들에 대한 PWM제어값을 계산할 수 있다. 그리고, 사전계산기(330)는 K개의 픽셀들에 대응되는 채널회로들로 PWM제어값들을 각각 전달할 수 있다.
사전계산기(330)는 PWM제어값들을 K개씩 래치들(LT1~LTm)에 순차적으로 저장할 수 있다. 그리고, M개의 래치들(LT1~LTm)이 모두 PWM제어값을 저장한 후에, 제어기(340)의 제어신호-예를 들어, 제2제어신호(TC2)-에 따라 래치들(LT1~LTm)에 저장된 PWM제어값들이 채널회로들(CH1~CHm)로 전달될 수 있다.
그리고, 채널회로들(CH1~CHm)은 PWM제어값들에 따라 각 픽셀로 공급되는 전력(Ie)을 PWM제어할 수 있다. PWM에서 턴온시간은 PWM제어값과 카운트값의 비교에 따라 결정될 수 있다. 제어기(340)는 각 채널회로(CH1~CHm)로 시작신호와 카운트값을 송신할 수 있는데, 각 채널회로(CH1~CHm)는 시작신호에 따라 각 픽셀로 전력(Ie)을 공급하고, PWM제어값과 카운트값이 같아지거나 카운트값이 PWM제어값보다 커지면 각 픽셀에 대한 전력 공급을 중단할 수 있다.
제어기(340)는 구동장치(110)의 각 구성의 동작타이밍을 제어하고, 제어에 필요한 값들을 각 구성으로 제공해 줄 수 있다. 예를 들어, 제어기(340)는 사전계산기로 제1제어신호(TC1)를 공급하고, 래치들(LT1~LTm)로 제2제어신호(TC2)를 공급하고, 채널회로들(CH1~CHm)로 제3제어신호(TC3)를 공급할 수 있다.
제1제어신호(TC1)에는 제1카운트값이 포함될 수 있고, 사전계산기(330)의 동작타이밍을 제어하는 신호들이 포함될 수 있다. 그리고, 제2제어신호(TC2)에는 래치들(LT1~LTm)의 동작타이밍을 제어하는 신호들이 포함될 수 있고, 제3제어신호(TC3)에는 제2카운트값과 채널회로들(CH1~CHn)의 동작타이밍을 제어하는 신호들이 포함될 수 있다.
제어기(340)는 레지스터회로(360)로부터 옵션값들(OPs)을 읽어들이고, 이러한 옵션값들(OPs)을 각 구성으로 전달해 줄 수 있다.
클럭멀티플라이어(350)는 통신클럭(DCLK)의 주파수를 R(R은 2 이상의 자연수)배로 상승시켜 내부클럭(GCLK)을 생성할 수 있다. 그리고, 클럭멀티플라이어(350)는 내부클럭(GCLK)을 사전계산기(330) 및 제어기(340)의 동작클럭으로 전달할 수 있다. 내부클럭(GCLK)은 주파수가 높기 때문에, 이러한 클럭을 사용하는 사전계산기(330) 및 제어기(340)의 동작속도가 빨라질 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 사전계산기의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 사전계산기(330)는 분배기(410) 및 서브사전계산기들(422, 424, 426, 432, 434, 436)을 포함할 수 있다.
분배기(410)는 읽어들인 계조값들(GSs)을 서브사전계산기들(422, 424, 426, 432, 434, 436)로 분배할 수 있다.
서브사전계산기들(422, 424, 426, 432, 434, 436)은 각 픽셀의 색상별로 구분되거나 각 픽셀의 위치순서별로 구분될 수 있다. 예를 들어, 서브사전계산기들(422, 424, 426, 432, 434, 436)은 홀수번째 채널회로들에 대해 PWM제어값들을 계산하는 홀수사전계산기(420)와 짝수번째 채널회로들에 대해 PWM제어값들을 계산하는 짝수사전계산기(430)로 구분될 수 있다. 그리고, 홀수사전계산기(420)는 적색 픽셀을 위한 R-홀수사전계산기(422), 녹색 픽셀을 위한 G-홀수사전계산기(424), 청색 픽셀을 위한 B-홀수사전계산기(426)로 구분될 수 있다. 그리고, 짝수사전계산기(430)는 적색 픽셀을 위한 R-짝수사전계산기(432), 녹색 픽셀을 위한 G-짝수사전계산기(434), 청색 픽셀을 위한 B-짝수사전계산기(436)로 구분될 수 있다.
계조값은 R, G, B가 한 세트를 구성하면서 전달되기 때문에, 분배기(410)는 제1세트에서 짝수번째 채널회로에 해당되는 G 픽셀에 대한 계조값(GS2)을 G-짝수사전계산기(434)로 분배할 수 있고, 제2세트에서 홀수번째 채널회로에 해당되는 G 픽셀에 대한 계조값(GS5)을 G-홀수사전계산기(424)로 분배할 수 있다. 그리고, 분배기(410)는 제1세트에서 R 픽셀에 대한 계조값(GS1)을 R-홀수사전계산기(422)로 분배하고, 제1세트에서 B 픽셀에 대한 계조값(GS3)을 B-홀수사전계산기(426)로 분배하고, 제2세트에서 R 픽셀에 대한 계조값(GS4)을 R-짝수사전계산기(432)로 분배하고, 제2세트에서 B 픽셀에 대한 계조값(GS6)을 B-짝수사전계산기(436)로 분배할 수 있다.
그리고, 서브사전계산기들(422, 424, 426, 432, 434, 436)은 계조값들(GS1~GS6)에 따라 PWM제어값들(PWMC1~PWMC6)을 계산하고 출력할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 서브사전계산기의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 서브사전계산기(500)는 상하위비트분리기(510), 제1옵셋처리회로(520), 제2옵셋처리회로(530), 최소PWM제어회로(540), 전후반분리기(550) 및 추가PWM값결정회로(560) 등을 포함할 수 있다.
상하위비트분리기(510)는 계조값(GS)을 상위비트값(MSBs : Most Significant Bits)과 하위비트값(LSBs : Least Significant Bits)으로 구분할 수 있다. 예를 들어, 상하위비트분리기(510)는 계조값(GS)을 N으로 나눈 몫을 상위비트값(MSBs)으로 결정하고, 계조값(GS)을 N으로 나눈 나머지를 하위비트값(LSBs)으로 결정할 수 있다. N은 일반적으로 2^S(S는 자연수)의 값을 가지기 때문에 상하위비트분리기(510)는 계조값(GS)의 비트를 이동시켜 상위비트값(MSBs)이나 하위비트값(LSBs)을 결정할 수 있다.
상위비트값(MSBs)은 매 서브프레임마다 공통적으로 출력되는 공통PWM값(PWMCa)을 결정하는 기초값이고, 하위비트값(LSBs)은 특정 서브프레임들에 추가되는 추가PWM값(PWMCb)을 결정하는 기초값일 수 있다. 그리고, 공통PWM값(PWMCa)과 추가PWM값(PWMCb)이 하나의 PWM값을 구성할 수 있다.
서브사전계산기(500)는 공통PWM값(PWMCa)을 조정하여 계조값(GS)을 보상할 수 있다.
예를 들어, 서브사전계산기(500)는 계조값(GS)이 첫번째 스캔라인의 픽셀에 대한 것이면, 공통PWM값(PWMCa)을 제1옵셋값(OFS1)만큼 증가시킬 수 있다. 구체적으로, 제1옵셋처리회로(520)는 계조값(GS)이 첫번째 스캔라인의 픽셀에 대한 것이면, 상위비트값(MSBs)에 제1옵셋값(OFS1)을 더한 값을 출력할 수 있다.
서브사전계산기(500)는 공통PWM값(PWMCa)이 기준값이하인 경우, 공통PWM값(PWMCa)을 제2옵셋값(OFS2)만큼 증가시킬 수 있다. 구체적으로, 제2옵셋처리회로(520)는 제1옵셋처리회로(510)의 출력값을 기준값과 비교하고, 제1옵셋처리회로(510)의 출력값이 기준값이하인 경우, 제1옵셋처리회로(510)의 출력값에 제2옵셋값(OFS2)을 더한 값을 출력할 수 있다.
서브사전계산기(500)는 공통PWM값(PWMCa)이 최소값이하인 경우, 최소플래그값을 1로 세팅하고, 최소플래그값을 PWM제어값에 포함시킬 수 있다. 구체적으로, 최소PWM제어회로(540)는 제2옵셋처리회로(520)의 출력값을 최소값과 비교하고, 제2옵셋처리회로(520)의 출력값이 최소값이하인 경우, 최소플래그값을 1로 세팅할 수 있다. 최소플래그값은 채널회로의 아날로그회로에서 사용되는데, 채널회로는 최소플래그값을 통해 공통PWM값(PWMCa)이 너무 작을 때 나타나는 문제를 해결할 수 있다.
한편, 하위비트값(LSBs)은 추가PWM값(PWMCb)을 통해 각 서브프레임에 균등하게 분배될 수 있다. 그런데, 하위비트값(LSBs)은 서브프레임의 개수(N)보다 작은 값을 가지기 때문에 일부의 서브프레임들에는 추가PWM값(PWMCb)이 1로 세팅되고, 나머지 서브프레임들에는 추가PWM값(PWMCb)이 0으로 세팅될 수 있다.
전후반분리기(550)는 하위비트값(LSBs)을 전반값과 후반값으로 분리할 수 있다. 전후반분리기(550)는 하위비트값(LSBs)이 짝수인 경우, 전반값과 후반값을 동일하게 생성할 수 있다. 그리고, 전후반분리기(550)는 하위비트값(LSBs)이 홀수인 경우, 전반값 혹은 후반값을 하나 더 크게 생성할 수 있다.
추가PWM값결정회로(560)는 하위비트값(LSBs)을 카운트값(CNT)과 비교하고, 카운트값(CNT)이 하위비트값(LSBs)보다 작을 때, 혹은 하위비트값(LSBs)과 같을 때, 추가PWM값(PWMCb)을 1로 세팅할 수 있다. 여기서, 카운트값(CNT)은 0 또는 1부터 시작하고 매 서브프레임마다 하나씩 증가할 수 있다.
서브프레임들이 전반과 후반으로 구분되는 경우, 추가PWM값결정회로(560)는 전반에서는 전반값과 카운트값(CNT)을 비교하고, 카운트값(CNT)이 전반값보다 작을 때, 혹은 전반값과 같을 때, 추가PWM값(PWMCb)을 1로 세팅할 수 있다. 그리고, 추가PWM값결정회로(560)는 후반에서는 후반값과 카운트값(CNT)을 비교하고, 카운트값(CNT)이 후반값보다 작을 때, 혹은 후반값과 같을 때, 추가PWM값(PWMCb)을 1로 세팅할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 PWM제어파형의 예시 도면이다.
도 6을 참조하면, 한 프레임은 복수의 서브프레임들(SF1~SF8)로 구분될 수 있다. 그리고, 복수의 서브프레임들(SF1~SF8)은 다시 전반(SF1~SF4)과 후반(SF5~SF8)으로 구분될 수 있다.
채널회로들은 모든 서브프레임들(SF1~SF8)에서 공통PWM제어값(PWMCa)에 해당되는 시간 동안 픽셀로 전력을 공급할 수 있다(도 6에서, 하이레벨로 나타나는 구간).
그리고, 채널회로들은 추가PWM값(PWMCb)이 1로 세팅되는 서브프레임들(SF1, SF2, SF5, SF6, SF7)에서 추가PWM값(PWMCb)에 해당되는 시간 동안 픽셀로 전력을 추가 공급할 수 있다(도 6에서, 빗금쳐진 부분).
한편, 일 실시예에 따른 구동장치는 래치들의 앞단에서 사전계산기가 중앙집중적으로 이미지 보상을 위한 계산, 그리고, PWM제어값에 대한 계산을 수행하기 때문에, 각 채널회로에 별도의 계산기를 배치할 필요가 없다. 이를 통해, 구동장치는 회로가 간소화되고 제조비용이 낮아질 수 있다.
중앙집중적 계산 방식에서 계산 속도를 높이기 위해 일 실시예에 따른 구동장치는 여러 가지 부가적인 구성을 더 추가할 수 있다.
일 예로서, 메모리는 두 개의 영역을 포함하고, 각 영역의 기능은 읽기영역과 쓰기영역으로 교번할 수 있다. 이러한 구성을 통해 구동장치는 메모리에 대한 읽기/쓰기 시간을 줄일 수 있고 그 시간만큼 계산시간을 더 확보할 수 있다.
다른 예로서, 구동장치는 사전계산기에 복수의 서브사전계산기를 배치하고, 동시에 K개의 PWM제어값을 계산할 수 있다. 이러한 구성을 통해 구동장치는 계산속도를 K배만큼 증가시킬 수 있다.
또 다른 예로서, 구동장치는 통신클럭을 증배시켜 내부클럭을 생성하고, 이러한 내부클럭을 사전계산기의 동작클럭으로 사용할 수 있다. 이러한 구성에 따라, 구동장치의 계산속도가 증가할 수 있다.
일 실시예에 따른 구동장치는 중앙집중적 계산을 통해 옵션을 손쉽게 적용시킬 수 있다. 채널회로들에 계산기가 배치되는 경우, 이미지 보상이나 PWM제어값 계산을 위한 옵션값들이 채널회로들로 각각 전달되어야 한다. 이에 반해, 일 실시예에 따른 구동장치는 중앙집중적 계산 방식을 채용하고 있어, 옵션값들을 한 곳에서 받아 처리할 수 있다.
옵션값들은 다양할 수 있는데, 서브프레임의 개수도 옵션값으로 설정될 수 있고, PWM해상도도 옵션값으로 설정될 수 있으며, 프레임 사이의 블랭크 구간, 서브프레임 사이의 블랭크 구간 및 스캔라인 사이의 블랭크 구간의 길이도 옵션값으로 설정될 수 있다.
한편, 사전계산기는 PWM제어값의 계산 과정에서 확인된 주요 정보를 플래그의 형태로 채널회로들에 전달할 수 있다.
예를 들어, 사전계산기는 공통PWM제어값이 최소값이하인 경우, 최소PWM플래그를 1로 세팅하여 채널회로로 전달할 수 있다. 그리고, 채널회로는 최소PWM플래그를 아날로그 회로에서 사용함으로써 최소값보다 작은 PWM제어값에 의해 발생하는 문제를 방지할 수 있다.
사전계산기는 계조값이 0인 경우, 계조값제로플래그를 1로 세팅하여 채널회로로 전달할 수 있다. 채널회로는 시작신호에 따라 먼저 전력을 픽셀로 공급한 후에 카운트값과 PWM제어값을 비교하여 전력 공급을 중단할 수 있는데, 계조값이 0인 경우, 채널회로가 시작신호가 인지되어도 먼저 전력을 픽셀로 공급하지 않을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 엘이디 디스플레이 구동장치의 회로를 간소화하고, 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 픽셀들의 계조를 N(N은 2 이상의 자연수)개의 서브프레임들로 나누어서 제어하는 엘이디 디스플레이 구동장치에 있어서,
    상기 픽셀들의 계조값들을 저장하는 메모리;
    PWM(Pulse Width Modulation)제어값에 따라 각 픽셀로 공급되는 전력을 PWM제어하는 복수의 채널회로들; 및
    상기 계조값들을 K(K는 자연수)개씩 순차적으로 읽어들이고, 상기 계조값들로부터 일 서브프레임에서의 PWM제어값들을 계산하고, 상기 PWM제어값들을 상기 채널회로들로 전달하는 사전계산기
    를 포함하는 엘이디 디스플레이 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사전계산기는,
    홀수번째 채널회로들에 대해 상기 PWM제어값들을 계산하는 홀수사전계산기 및 짝수번째 채널회로들에 대해 상기 PWM제어값들을 계산하는 짝수사전계산기를 포함하는 엘이디 디스플레이 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사전계산기는 K개의 서브사전계산기들을 포함하고,
    각 서브사전계산기는 순차적으로 일 계조값으로부터 일 PWM제어값을 계산하고 상기 일 PWM제어값을 일 채널회로로 전달하는 엘이디 디스플레이 구동장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 사전계산기는,
    상기 메모리로부터 읽어들인 상기 계조값들을 상기 서브사전계산기들로 분배하는 분배기를 더 포함하는 엘이디 디스플레이 구동장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 서브사전계산기들은,
    각 픽셀의 색상별로 구분되거나 각 픽셀의 위치순서별로 구분되는 엘이디 디스플레이 구동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 사전계산기는 상기 PWM제어값들을 래치들에 저장하고,
    상기 채널회로들은 상기 래치들로부터 상기 PWM제어값을 읽어들이는 엘이디 디스플레이 구동장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메모리는 읽기영역과 쓰기영역으로 교번되는 두 개의 영역을 포함하고,
    상기 사전계산기는 상기 읽기영역으로부터 상기 계조값들을 읽어들이는 엘이디 디스플레이 구동장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 계조값들을 포함하는 영상데이터 및 통신클럭을 수신하는 통신회로; 및
    상기 통신클럭의 주파수를 R(R은 2 이상의 자연수)배로 상승시켜 내부클럭을 생성하고, 상기 내부클럭을 상기 사전계산기로 전달하는 클럭멀티플라이어를 더 포함하는 엘이디 디스플레이 구동장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 PWM제어값은 상위비트값에 따라 계산되는 공통PWM값과 하위비트값에 따라 계산되는 추가PWM값으로 구성되고,
    상기 사전계산기는,
    상기 계조값을 상기 N으로 나눈 몫을 상기 상위비트값으로 결정하고, 상기 계조값을 상기 N으로 나눈 나머지를 상기 하위비트값으로 결정하며, 상기 서브프레임들 중 상기 하위비트값의 개수만큼에서는 상기 추가PWM값을 1로 세팅하고, 나머지 서브프레임들에서는 상기 추가PWM값을 0으로 세팅하는 엘이디 디스플레이 구동장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 사전계산기는,
    상기 계조값이 첫번째 라인의 픽셀에 대한 것이면, 상기 공통PWM값을 제1옵셋값만큼 증가시키는 엘이디 디스플레이 구동장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 사전계산기는,
    상기 공통PWM값이 기준값이하인 경우, 상기 공통PWM값을 제2옵셋값만큼 증가시키는 엘이디 디스플레이 구동장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 사전계산기는,
    상기 공통PWM값이 최소값이하인 경우, 최소플래그값을 1로 세팅하고, 상기 최소플래그값을 상기 PWM제어값에 포함시키는 엘이디 디스플레이 구동장치.
  13. LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 복수의 픽셀들이 배치되는 패널;
    상기 픽셀들의 계조값들을 포함하는 영상데이터를 송신하는 데이터처리장치; 및
    상기 픽셀들의 계조를 N(N은 2 이상의 자연수)개의 서브프레임들로 나누어서 제어하되, 상기 픽셀들의 상기 계조값들을 저장하는 메모리, PWM(Pulse Width Modulation)제어값에 따라 각 픽셀로 공급되는 전력을 PWM제어하는 복수의 채널회로들, 및 상기 계조값들을 K(K는 자연수)개씩 순차적으로 읽어들이고, 상기 계조값들로부터 일 서브프레임에서의 PWM제어값들을 계산하고, 상기 PWM제어값들을 상기 채널회로들로 전달하는 사전계산기를 포함하는 구동장치
    를 포함하는 엘이디 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 데이터처리장치는,
    상기 서브프레임들의 개수를 포함하는 옵션정보를 상기 구동장치로 송신하는 엘이디 디스플레이 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 데이터처리장치는,
    상기 영상데이터와 함께 통신클럭을 상기 구동장치로 송신하고,
    상기 구동장치는,
    상기 통신클럭의 주파수를 M(M은 2 이상의 자연수)배로 상승시켜 내부클럭을 생성하는 엘이디 디스플레이 장치.
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