WO2023195642A1 - 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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WO2023195642A1
WO2023195642A1 PCT/KR2023/003156 KR2023003156W WO2023195642A1 WO 2023195642 A1 WO2023195642 A1 WO 2023195642A1 KR 2023003156 W KR2023003156 W KR 2023003156W WO 2023195642 A1 WO2023195642 A1 WO 2023195642A1
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WO
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voltage
led
display device
processor
margin
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/003156
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English (en)
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장혁준
이계훈
김성열
신승용
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삼성전자주식회사
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Publication date
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    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
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    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management

Definitions

  • the disclosed invention relates to a display device and a control method thereof for reducing the flicker phenomenon occurring in an LED display device.
  • a display device includes a backlight unit and a liquid crystal panel, and converts electrical information into visual information and displays it by controlling the amount of light emitted from the backlight unit passing through the liquid crystal panel.
  • the backlight unit can be controlled using an active matrix method including a capacitor. In this case, efficiency can be increased due to low current application, but there is a problem of flicker phenomenon occurring due to insufficient margin voltage.
  • the disclosed invention provides an electronic device and a control method for preventing flicker by securing a margin of voltage applied to an LED module of a backlight unit.
  • At least one LED block including a plurality of LEDs connected in series, a driver IC for applying a voltage to the at least one LED block, and a first voltage to the at least one LED block.
  • a driver IC for applying a voltage to the at least one LED block
  • a first voltage to the at least one LED block.
  • detect the forward voltage of each of the LED blocks determine a margin voltage based on the difference between the first voltage and the forward voltage, and apply it to the LED block based on the first voltage and the margin voltage. It may include a processor that determines the second voltage.
  • the processor may detect the maximum value among the forward voltages of each of the LED blocks and determine a margin voltage based on the difference between the first voltage and the maximum value among the forward voltages.
  • the processor may determine the second voltage based on the margin voltage being less than or equal to a preset reference value.
  • the processor may determine the second voltage by adding the margin voltage to the first voltage.
  • the processor may control the driver IC to drive the LED block based on the determined second voltage.
  • the display device further includes a memory, and the first voltage may be a value stored in a lookup table of the memory.
  • the processor may control the driver IC to drive the LED block based on the updated lookup table.
  • the display device further includes a voltage sensor, and can determine a second voltage to be applied to the LED block by detecting the forward voltage of each of the LED blocks from the voltage sensor.
  • the display device further includes at least one processor, wherein the at least one processor may detect the forward voltage and determine a second voltage to be applied to the LED block.
  • a method of controlling a display device applies a first voltage to at least one LED block including a plurality of LEDs connected in series, and when the first voltage is applied to the at least one LED block, the LED Detect the forward voltage of each block, determine a margin voltage based on the difference between the first voltage and the forward voltage, and determine a second voltage to apply to the LED module based on the first voltage and the margin voltage. You can decide.
  • the margin voltage may be determined by detecting the maximum value among the forward voltages of each of the LED blocks and determining the margin voltage based on the difference between the first voltage and the maximum value among the forward voltages.
  • the second voltage may be determined based on the margin voltage being less than or equal to a preset reference value.
  • the second voltage may be determined by adding the margin voltage to the first voltage.
  • the method of controlling a display device may further include controlling the driver IC to drive the LED block based on the determined second voltage.
  • the first voltage may be a value stored in a lookup table of memory.
  • the method of controlling a display device further includes updating the lookup table by changing the first voltage to the second voltage.
  • the method of controlling a display device may further include driving the LED block based on the updated lookup table.
  • the second voltage may be determined by detecting the forward voltage of each LED block from a voltage sensor to determine the second voltage applied to the LED block.
  • At least one processor may detect the forward voltage and determine the second voltage to be applied to the LED block.
  • the disclosed invention can prevent flicker from occurring due to insufficient margin of voltage applied to the LED module of the backlight unit, and can thus stably drive active matrix mini LED. It works.
  • FIG. 1 is an external view of a display device according to an embodiment of the disclosed invention.
  • Figure 2 is an exploded view of a display device according to an embodiment of the disclosed invention.
  • Figure 3 is an exploded view of a back light unit according to an embodiment of the disclosed invention.
  • Figure 4 is a control block diagram of a display device according to an embodiment of the disclosed invention.
  • Figure 5 is a diagram illustrating in more detail a control block diagram of a display device according to an embodiment of the disclosed invention.
  • Figure 7 is a schematic circuit diagram of a display device according to an embodiment of the disclosed invention.
  • Figure 8 is a diagram showing the initial state of a lookup table according to an embodiment of the disclosed invention.
  • Figure 9 is a diagram illustrating an example of a margin voltage calculated by a processor according to an embodiment of the disclosed invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a control flowchart of a display device according to an embodiment of the disclosed invention.
  • first”, “second”, etc. used in this specification may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms It is used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the disclosed invention, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
  • the term “and/or” includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
  • ⁇ unit may refer to a unit that processes at least one function or operation.
  • the terms may mean at least one hardware such as a field-programmable gate array (FPGA)/application specific integrated circuit (ASIC), at least one software stored in memory, or at least one process processed by a processor. there is.
  • FPGA field-programmable gate array
  • ASIC application specific integrated circuit
  • the codes attached to each step are used to identify each step, and these codes do not indicate the order of each step.
  • Each step is performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. It can be.
  • the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium that stores instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code and, when executed by the processor 121, may perform the operations of the disclosed embodiments.
  • the recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.
  • Computer-readable recording media include all types of recording media storing instructions that can be decoded by a computer. For example, there may be Read Only Memory (ROM), Random Access Memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, optical data storage device, etc.
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • magnetic tape magnetic tape
  • magnetic disk magnetic disk
  • flash memory optical data storage device
  • FIG. 1 is an external view of a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded view of a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a backlight unit according to an embodiment of the present invention. This is an exploded view of a light unit.
  • a display device 1 is a device that processes image data received from the outside and visually displays the image.
  • the display device 1 may be implemented as a TV, but the embodiment of the display device 1 is not limited thereto.
  • the display device 1 may implement a computer monitor, or be included in a navigation terminal device or various portable terminal devices.
  • portable terminal devices may include laptop computers, smart phones, tablet PCs, and personal digital assistants (PDAs).
  • the display device 1 includes a main body 10 that forms the exterior and accommodates or supports various components constituting the display device 1, and a liquid crystal panel 131 that displays an image.
  • various components for displaying images on the liquid crystal panel 131 may be provided inside the main body 10.
  • the main body 10 includes a backlight unit 200 that emits surface light forward, and a liquid crystal that blocks or passes the light emitted from the backlight unit 200.
  • a power assembly 145 that supplies power to the panel 131, the liquid crystal panel 131, and the backlight unit 200, and a control assembly 155 that controls the operation of the liquid crystal panel 131 and the backlight unit 200. Includes.
  • the main body 10 includes a bezel 102, a frame middle mold 103, a bottom chassis 104, and a rear cover 105.
  • the bezel 102, frame middle mold 103, bottom chassis 104, and rear cover 105 include the power assembly 145, control assembly 155, liquid crystal panel 131, and backlight unit 200. Support and secure.
  • the liquid crystal panel 131 displays image data by applying a gray level voltage to a liquid crystal layer provided with a liquid crystal material with an anisotropic dielectric constant injected between two substrates to adjust the amount of light transmitted through the substrate.
  • the liquid crystal panel 131 may be composed of pixels.
  • a pixel is the minimum unit that constitutes a screen displayed through the liquid crystal panel 131, and is also called a dot or pixel.
  • Each pixel may receive an electrical signal representing image data and output an optical signal corresponding to the received electrical signal. In this way, optical signals output from a plurality of pixels included in the liquid crystal panel 131 are combined to display image data on the liquid crystal panel 131.
  • a pixel electrode is provided in each pixel and is connected to the gate line and source line.
  • the gate line and source line may be configured by methods known to those skilled in the art, and detailed description thereof will be omitted.
  • the display device 1 may be provided with a backlight unit 200 that projects backlight to the liquid crystal panel 131.
  • the display device 1 can display desired image data by adjusting the intensity of the gray scale voltage applied to the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 131 and adjusting the transmittance of the backlight passing through the liquid crystal layer.
  • the backlight unit 200 may be implemented as a direct type or an edge type, and may also be implemented in various forms known to those skilled in the art. Hereinafter, an example in which the backlight unit 200 is provided as a direct type will be described. However, the embodiment of the present invention is not limited to the above example, and the backlight unit 200 may be implemented in various known forms.
  • the backlight unit 200 includes a light emitting element array 230 that generates light, a reflective sheet 201 that reflects light, a diffuser plate 202 that disperses light, and a light emitting element array 230 that generates light. It may include an optical sheet 203 that improves brightness.
  • the light emitting element array 230 is provided at the rearmost part of the backlight unit 200 and may include a plurality of sub-blocks 232, which are LED blocks. That is, the sub-block 232 may include at least one light-emitting device that generates light, and may include a separate driving circuit for each sub-block 232.
  • the plurality of sub blocks 232 may be arranged parallel to each other to face the liquid crystal panel 131 and may emit light toward the front.
  • the light emitting device array 230 may include a supporter 231 that supports and fixes the plurality of sub blocks 232.
  • the plurality of sub blocks 232 may be mounted in a predetermined arrangement to have uniform luminance.
  • the plurality of sub blocks 232 may be mounted on the support 231 at equal intervals.
  • the form in which the plurality of sub blocks 232 are arranged on the support 231 may vary.
  • the support 231 may supply power to the plurality of sub blocks 232. That is, current may be applied and power may be supplied to the light emitting device included in each of the plurality of sub blocks 232 through the supporter 231.
  • the support 412 may be made of synthetic resin or a printed circuit board (PCB) including a conductive power supply line for supplying power to the plurality of sub-blocks 232 .
  • the display device may include a substrate (not shown) that supports/fixes the plurality of sub-blocks 232 instead of the supporter 231.
  • the plurality of sub-blocks 232 may be arranged in a predetermined pattern so that light is emitted with uniform brightness, and the plurality of sub-blocks 232 may be arranged in a predetermined pattern to determine the distance between one light-emitting device and adjacent light-emitting devices. can be arranged so that is the same.
  • a plurality of light-emitting devices included in the plurality of sub-blocks 232 may be arranged in rows and columns. Thereby, a plurality of light emitting elements can be arranged so that an approximately square is formed by four adjacent light emitting elements. Additionally, one light-emitting device is disposed adjacent to four light-emitting devices, and the distance between one light-emitting device and the four adjacent light-emitting devices may be approximately the same.
  • a plurality of light emitting devices may be arranged in a plurality of rows, and a light emitting device belonging to each row may be disposed in the center of two light emitting devices belonging to an adjacent row.
  • a plurality of light emitting devices can be arranged so that an approximately equilateral triangle is formed by three adjacent light emitting devices.
  • one light-emitting device is disposed adjacent to six light-emitting devices, and the distance between one light-emitting device and six light-emitting devices adjacent to it may be approximately the same.
  • the arrangement of the plurality of light-emitting devices is not limited to the arrangement described above, and the plurality of light-emitting devices may be arranged in various ways so that light is emitted with uniform brightness.
  • the light emitting device included in each of the plurality of sub blocks 232 is a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), or a quantum dot that can self-emit light based on a supplied current. It may be any one of organic light emitting diodes (quantum dot-organic light emitting diode, QD-OLED). However, the type of light-emitting device is not limited to this, and any device that emits light according to current may be included without limitation.
  • the reflective sheet 201 is provided in front of the light emitting element array 230 and can reflect light traveling behind the backlight unit 200 forward.
  • a through hole 201a is formed in the reflective sheet 201 at a position corresponding to the sub block 232. Additionally, the light emitting element of the sub block 232 may pass through the through hole 201a and protrude in front of the reflective sheet 201. Since the light emitting device of the sub block 232 emits light in various directions in front of the reflective sheet 201, some of the light emitted from the light emitting device may travel backward. The reflective film included in the reflective sheet 201 can reflect light emitted backward from the light emitting device forward.
  • the diffusion plate 204 may be provided in front of the light-emitting device array 230 and the reflective sheet 201 and can evenly disperse light emitted from the light-emitting devices of the light-emitting device array 230.
  • This diffusion plate 204 may be made of poly methyl methacrylate (PMMA) or polycarbonate (PC) to which a diffusion agent for light diffusion is added.
  • PMMA poly methyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • the optical sheet 203 may include various sheets to improve luminance and uniformity of luminance.
  • the optical sheet 203 may include a diffusion sheet, a first prism sheet, a second prism sheet, and a reflective polarizing sheet.
  • the backlight unit 200 may further include a quantum dot film (not shown) that can change the color of light emitted from the light emitting device.
  • the quantum dot film may be provided between the diffusion plate 202 and the optical sheet 203.
  • the backlight unit 200 may include various sheets, depending on the embodiment.
  • FIG. 4 is a control block diagram of a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a control block diagram of a display device according to an embodiment of the present invention in more detail.
  • the display device 1 includes a power supply unit 110 that supplies power to each component of the display device 1, processes content received from the outside, and displays a device corresponding to the content. It includes a control unit 120 that controls each component to output images and sounds, a display unit 130 that displays images corresponding to content including a liquid crystal panel 131, and a backlight unit 200 that supplies backlight. You can.
  • the display device 1 may omit some of the components described above or may further include other components such as an input unit and a sound output unit.
  • the power supply unit 110 may supply power to each component of the display device 1.
  • the power supply unit 110 may supply power to the display unit 130.
  • the power supply unit 110 may supply the driving voltage of each of the source driver (not shown) and the gate driver (not shown) of the display unit 130, and may provide a common voltage required for the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 131. It can be supplied through each pixel electrode.
  • the power supply unit 110 may supply power to the backlight unit 200. Specifically, the power supply unit 110 may supply a driving voltage to each of the source driver 210, the gate driver 220, and the pixel IC 240 of the backlight unit 200, and may supply the voltage to the light emitting device array 230. can also be transmitted. Power supply to the backlight unit 200 will be described in detail later.
  • the power supply unit 110 may include a DC/DC converter and a PWM driver, and depending on the embodiment, may be provided in the form of a separate integrated circuit (IC), and the power assembly 145 can respond.
  • IC integrated circuit
  • the control unit 120 may include at least one memory 152 that stores a program that performs the above-described operation and the operation that will be described later, and at least one processor 121 that executes the stored program. .
  • the processor 121 may process content received through a content receiver or a communication unit to obtain image data corresponding to the content.
  • the processor 121 controls the display unit 130 and the backlight unit 200 based on image data to display a corresponding image.
  • the processor 121 may determine the luminance corresponding to each of the plurality of sub-blocks 232 included in the backlight unit 200 based on image data. That is, the processor 121 can determine the luminance required for each sub-block 232 based on the image data.
  • the processor 121 may determine a grayscale corresponding to each pixel of the liquid crystal panel 131 based on the image data, and a subblock ( 232), the luminance can be determined.
  • the sub-block 232 of the backlight unit 200 which radiates light to the pixel requiring low gray scale, is determined to require low luminance, and the backlight unit irradiates light to the pixel requiring high gray scale ( The subblock 232 of 200 may be determined to require high luminance.
  • Determination of luminance for each of the plurality of sub-blocks 232 of the backlight unit 200 may be performed on a frame-by-frame basis.
  • the processor 121 may determine the source voltage corresponding to the sub-block 232 so that each sub-block 232 can emit light with the required luminance.
  • the processor 121 may determine a separate peak voltage to support instantaneous high brightness for the high dynamic range (HDR) function.
  • HDR high dynamic range
  • the memory 152 may store a lookup table in which voltage for driving is stored according to the size of the display device 1.
  • the memory 152 includes cache, read only memory (ROM), programmable ROM (PROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), and flash memory (flash) to store various information. It may be implemented with at least one of a non-volatile memory device such as a memory) or a volatile memory device such as a random access memory (RAM). However, it is not limited to this, and any type that can store various types of information can be used as the type of memory 152.
  • the display unit 130 may display an image by receiving image data from the control unit 120 and driving the liquid crystal panel 131 based on the input image data.
  • the display unit 130 includes a source driver (not shown), a gate driver (not shown), and a timing control unit (not shown) that transmits the gate control signal and the source control signal to control the overall operation of the source driver and the gate driver.
  • a source driver not shown
  • a gate driver not shown
  • a timing control unit not shown that transmits the gate control signal and the source control signal to control the overall operation of the source driver and the gate driver. Poetry
  • the display unit 130 includes a plurality of gate lines that transmit gate signals, a plurality of source lines that intersect the gate lines, and a plurality of source lines that transmit gray-level voltages, and is formed in an area surrounded by the gate lines and source lines. and may include a liquid crystal panel 131 including a plurality of pixel electrodes in a matrix form connected through a switching element that acts as a switch between the gate line and the source line.
  • the backlight unit 200 includes a light-emitting device array 230 that radiates light to the liquid crystal panel 131, a source driver 210 that supplies a source voltage to the light-emitting device array 230, and a light emitting device. It may include a gate driver 220 that supplies a gate signal to the device array 230.
  • the backlight unit 200 may include a timing control unit (not shown) that controls the timing of the source driver 210 and the gate driver 220, and depending on the embodiment, the timing control unit , It may be provided as a single IC with the control unit 120, or as a separate IC. Hereinafter, it will be explained that the control unit 120 also performs the function of the timing control unit.
  • a timing control unit (not shown) that controls the timing of the source driver 210 and the gate driver 220, and depending on the embodiment, the timing control unit , It may be provided as a single IC with the control unit 120, or as a separate IC.
  • the control unit 120 also performs the function of the timing control unit.
  • the backlight unit 200 includes a plurality of gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3 , GL m ) and gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3 ) that transmit gate signals. It is formed to cross GL m ) and includes a plurality of source lines (DL 1 , DL 2 , DL 3, DL n ) that transmit source voltage, and gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3 , GL m ).
  • It is formed in the area surrounded by the source lines (DL 1 , DL 2 , DL 3 , DL n ), and the gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3, GL m ) and source lines (DL 1 , DL 2 , DL 3) .
  • It includes a light-emitting element array 230 including a plurality of sub-blocks 232 in the form of a matrix connected through a switching element that serves as a switch between DL n ).
  • the light emitting device array 230 may include a plurality of sub-blocks 232 each connected to one gate line and one source line, and each of the plurality of sub-blocks 232 has a gate signal and a source line. It may include a pixel IC 240 that supplies current to the light emitting device based on voltage.
  • the source driver 210 sets the output timing of the source voltage, the size, and polarity of the source voltage according to the source control signal and image data received from the control unit 120, and sets the source voltage according to the supply timing.
  • An appropriate source voltage can be output through the lines (DL 1 , DL 2 , DL 3 x DL n ).
  • the source driver 210 supplies the source voltage corresponding to the luminance required by each sub-block 232 through the pixel IC 240 through the corresponding source line to the corresponding sub-block. It can be supplied as (232).
  • the source driver 210 converts the luminance data corresponding to the image data received from the control unit 120 into an analog source voltage based on the driving voltage supplied from the power supply unit 110 to create a light emitting element array ( 230) can be applied to each of the source lines (DL 1 , DL 2 , DL 3, and DL n ) arranged on.
  • the source driver 210 may include at least one source driver IC, and the number of source driver ICs may be determined according to specifications such as the size and resolution of the light emitting device array 230.
  • the gate driver 220 may be connected to one or both ends of the gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3 , GL m ), and may be connected to the gate control signal and voltage provided from the control unit 120.
  • a plurality of gate signals are generated using the gate on/off voltages supplied from the supply unit 140, and the gate signals are generated through gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3, GL m ) arranged on the light emitting device array 230. ) can be approved.
  • the gate driver 220 may include at least one gate drive IC, and the gate drive IC may be determined according to specifications such as the size and resolution of the light emitting device array 230.
  • the gate driver IC of the gate driver 220 can receive a gate control signal and sequentially apply an on/off voltage, that is, an on/off signal, through the gate line. Accordingly, the gate driver IC can sequentially turn on/off the switching elements connected to the gate line.
  • the luminance data to be displayed in the sub-block 232 connected to the gate line is converted into a source voltage divided into a plurality of voltages and applied to each source line.
  • a gate signal is sequentially applied to all gate lines during one frame period, and a source voltage corresponding to luminance data is applied to all sub-block 232 rows, so that the light emitting device array 230 corresponds to one frame.
  • the backlight can be provided by the liquid crystal panel 131.
  • the light emitting device array 230 may include a plurality of light emitting devices arranged in a matrix form.
  • At least one sub-block 232 may be connected to the pixel IC 240, and the pixel IC 240 may be connected to one gate line and one source line to receive a gate signal and a source voltage, Connected light-emitting devices can be controlled.
  • one pixel IC 240 can be connected to six LED blocks, which are sub-blocks 232, and one LED block can have nine LED elements connected in series.
  • Figure 6 is a diagram showing a driving method according to an embodiment of the disclosed invention.
  • the light-emitting device of the display device 1 may include a light-emitting diode (LED), and the light-emitting device array 230 includes a gate line. It may be an active matrix (AM) method in which (GL1 to GLn) and data lines (DL1 to DLn) are arranged in a matrix form and include a capacitor.
  • AM active matrix
  • the active matrix method is a method in which each pixel is equipped with a thin film transistor (TFT), a semiconductor element, and an electrode, so that each pixel can be directly driven individually.
  • TFT thin film transistor
  • the active matrix method may further include a capacitor that stores information for driving pixels for one frame.
  • the active matrix method stores signals input during one frame in a capacitor, so even when the next line is selected, the signal of that line is not turned off and can be maintained for one frame.
  • the active matrix method has the advantage of high response speed because the one frame time is shorter than the passive matrix (PM) method or direct method, in which signals are input sequentially to each line and emit light.
  • PM passive matrix
  • Figure 7 is a schematic circuit diagram of a display device according to an embodiment of the disclosed invention.
  • the subblocks are connected to the pixel IC 240 as in FIG. 5, and each subblock can be controlled by the pixel IC 240.
  • the LED block which is a sub-block, can have at least one LED connected in series, and it is common for 9 LEDs to form one LED block, but it is not limited to this.
  • V LED the first voltage
  • the first voltage (V LED ) refers to the sum of the voltage for driving the LED element and the voltage for driving the pixel IC 240, and may be a value calculated in advance to drive the LED module.
  • the processor 121 applies the first voltage (V LED ) to a plurality of LED blocks at the beginning of operation, detects the forward voltage (Vf) of each LED block, and detects the first voltage (V LED ).
  • the margin voltage (V LED -Vf) can be determined based on the difference between the forward voltage (Vf) and the forward voltage (Vf).
  • the processor 121 adds the corresponding margin voltage (V LED -Vf) to the first voltage (V LED ) to generate the second voltage (V LED '). You can decide.
  • the processor 121 can correct the first voltage (V LED ) and drive the display device 1 with a second voltage (V LED ') that does not cause flicker.
  • the processor 121 may apply the first voltage (V LED ) to the LED module and detect the forward voltage (Vf) of each LED block.
  • the processor 121 controls the forward voltage (Vf1) of a plurality of LEDs belonging to the first block (Block1), the forward voltage (Vf2) of the plurality of LEDs belonging to the second block (Block2), and the third block (Block3).
  • the forward voltage (Vf4) of the plurality of LEDs belonging to the fourth block (Block4) can be detected, respectively.
  • the processor 121 can detect the forward voltage (Vfn) of each LED block using a separate voltage sensor or current sensor, and is additionally provided with a separate processor 121 to detect the forward voltage (Vfn) of each LED block. Vfn) can also be detected.
  • the processor 121 detecting the forward voltage (Vfn) is not limited to using a separate sensor or a separate processor 121, and can detect the sum of the forward voltages of the LED elements in the LED block. There are no limitations to the method, including conventional techniques.
  • the processor 121 may apply the first voltage (V LED ) to detect the forward voltage (Vfn) of each LED block and detect the maximum value among the forward voltage (Vfn) values of each LED block.
  • the processor 121 may determine the difference between the maximum value (Vf_max) and the first voltage (V LED ) among the forward voltage (Vfn) values of each LED block as the margin voltage (V LED -Vf_max).
  • the processor 121 determines the difference between the maximum value (Vf_max) and the first voltage (V LED ) among the forward voltage (Vfn) values as the margin voltage (V LED -Vf_max), the margin voltage (V LED -Vf_max) is the highest. Since the first voltage (V LED ) is corrected based on a small number of LED blocks, it has the effect of reducing unnecessary waste of voltage.
  • the processor 121 corrects the first voltage (V LED ) to the second voltage (V LED ') based on information stored in a lookup table. , will be described in detail below.
  • FIG. 8 is a diagram showing the initial state of a lookup table according to an embodiment of the disclosed invention
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the margin voltage calculated by the processor 121 according to an embodiment of the disclosed invention
  • FIG. 10 is a diagram showing the result of updating a lookup table according to an embodiment of the disclosed invention.
  • the look-up table may have a forward voltage (Vf) based on the characteristics of the LED device and a first voltage (V LED ), which is a voltage for driving, calculated in advance and stored in the memory.
  • Vf forward voltage
  • V LED first voltage
  • a lookup table refers to a set of pre-calculated results for a given operation, and this set can be used as a reference to obtain values faster than the time it takes to calculate the result for a given operation.
  • the lookup table can store the forward voltage (Vf) as 44V and the driving voltage (V LED ) as 48V when the display size is 50 inches, and when the display size is 55 inches.
  • the forward voltage (Vf) can be stored as 46V and the driving voltage (V LED ) as 48V. If the display size is 60 inches, the forward voltage (Vf) can be stored as 48V and the driving voltage (V LED ) as 48V. It can be stored at 52V.
  • the voltage value stored in the look-up table is only an example and may be a value calculated in advance based on the overall size of the LED element and the display device 1.
  • the forward voltage (Vf) may be the largest value stored among the pre-calculated forward voltage (Vf) values among the LED blocks.
  • the processor 121 may determine the difference between the maximum value (Vf_max) and the first voltage (V LED ) among the forward voltage (Vfn) values of each LED block as the margin voltage (V LED -Vf_max).
  • the processor 121 applies the first voltage (V LED ), which is the voltage for driving, to the LED module to set the maximum value (Vf_max) of the forward voltage among the LED blocks to 47.5V. It can be detected.
  • V LED the first voltage
  • Vf_max the maximum value
  • the processor 121 may determine the margin voltage (V LED -Vf_max) to be 0.5V.
  • the processor 121 applies the first voltage (V LED ), which is the voltage for driving, to the LED module to set the maximum value (Vf_max) of the forward voltage among the LED blocks to 48.5V. It can be detected with the first voltage (V LED ), which is the voltage for driving, to the LED module to set the maximum value (Vf_max) of the forward voltage among the LED blocks to 48.5V. It can be detected with the first voltage (V LED ), which is the voltage for driving, to the LED module to set the maximum value (Vf_max) of the forward voltage among the LED blocks to 48.5V. It can be detected with V LED ), which is the voltage for driving, to the LED module to set the maximum value (Vf_max) of the forward voltage among the LED blocks to 48.5V. It can be detected with the first voltage (V LED ), which is the voltage for driving, to the LED module to set the maximum value (Vf_max) of the forward voltage among the LED blocks to 48.5V. It can be detected with the first voltage (V LED ), which is the voltage for
  • the processor 121 may determine the margin voltage (V LED -Vf_max) to be 1.5V.
  • the memory can store reference values pre-calculated by the system designer. That is, if the margin voltage calculated in FIG. 9 is less than or equal to the reference value stored in the memory, the processor 121 may determine the second voltage (V LED ') by adding the margin voltage to the first voltage (V LED ').
  • the processor 121 may apply the corrected second voltage (V LED ') to the LED module based on the lookup table so that the margin voltage is not insufficient.
  • the reference value at which the processor 121 corrects the first voltage (V LED ) to the second voltage (V LED ') is 2.5V.
  • the processor 121 may determine that the margin voltage (V LED -Vf_max) is 0.5V, which is less than the reference value.
  • the processor 121 may determine the second voltage (V LED ') to be 49.5V by adding the margin voltage (V LED -Vf_max) to the first voltage (V LED ).
  • the processor 121 can operate the LED module by applying the second voltage (V LED ') to the LED module, and since the margin voltage (V LED -Vf_max) increases by 0.5V compared to the first voltage (V LED ), the pixel The voltage applied to the IC 240 may increase.
  • the processor 121 may determine that the margin voltage (V LED -Vf_max) is 1.5V, which is less than the reference value.
  • the processor 121 may determine the second voltage (V LED ') to be 51.5V by adding the margin voltage (V LED -Vf_max) to the first voltage (V LED ).
  • the processor 121 can operate the LED module by applying the second voltage (V LED ') to the LED module, and since the margin voltage (V LED -Vf_max) increases by 1.5V compared to the first voltage (V LED ), the pixel The voltage applied to the IC 240 may increase.
  • the processor 121 can stably drive the pixel IC 240, thereby reducing the flicker phenomenon caused by unstable supply of voltage.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a control flowchart of the display device 1 according to an embodiment of the disclosed invention.
  • the processor 121 may apply a voltage (V LED ) for driving to the LED module (1000).
  • the processor 121 can detect the forward voltage (Vf) for each LED block and detect the maximum value (Vf_max) of the forward voltages (1010).
  • the processor 121 may determine the difference between the maximum value (Vf_max) and the first voltage (V LED ) among the forward voltage (Vfn) values of each LED block as the margin voltage (V LED -Vf_max) (1020).
  • the processor 121 may compare the margin voltage (V LED -Vf_max) with a reference value pre-stored in the memory, and specifically, determine whether the margin voltage (V LED -Vf_max) is less than or equal to a preset reference value (1030).
  • the processor 121 may determine that the voltage (V LED ) for driving the pixel IC 240 is insufficient based on the margin voltage (V LED -Vf_max ) being less than a preset reference value (example in 1030).
  • the processor 121 may update the first voltage (V LED ), which is a voltage for driving, to the second voltage (V LED ') (1040).
  • the processor 121 may determine the second voltage (V LED ') by adding the margin voltage (V LED -Vf_max) to the first voltage (V LED ), and apply the second voltage (V LED ') to the LED module. It can be approved (1050).
  • the processor 121 can correct the voltage for driving by the margin voltage (V LED -Vf_max) even if the margin voltage (V LED -Vf_max) becomes insufficient due to the distribution of the forward voltage ( Vf ) values of the LED elements. Therefore, stable pixel IC 240 operation is possible.
  • the display device 1 has the effect of reducing the flicker phenomenon even when driving the LED module by the active matrix method by stably driving the pixel IC 240.

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Abstract

디스플레이 장치의 일 실시예에 따르면,　서로 직렬로 연결된 LED를 포함하는 적어도 하나의 LED 블록, 상기 적어도 하나의 LED 블록에 전압을 인가하는 드라이버IC 및 상기 적어도 하나의 LED 블록에 제1전압이 인가되면, 상기 LED 블록 각각의 순방향 전압을 검출하고, 상기 제1전압과 상기 순방향 전압의 차이에 기초하여 마진 전압을 결정하고, 상기 제1전압 및 상기 마진 전압에 기초하여 상기 LED 블록에 인가하기 위한 제2전압을 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제어 방법
개시된 발명은　LED　디스플레이 장치에서 발생하는 플리커 현상을 저감하기 위한 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는, 백라이트유닛(back light unit) 및 액정 패널을 포함하고, 백라이트유닛으로부터 조사되는 광이 액정 패널을 투과하는 양을 제어함으로써, 전기적 정보를 시각적 정보로 변환하여 표시한다.
백라이트유닛은, 커패시터를 포함하여 액티브 매트릭스(active matrix) 방식으로 제어될 수 있으며, 이 경우, 저전류 인가로 인한 효율을 높일 수 있으나, 마진 전압 부족으로 인해 플리커 현상이 발생하는 문제가 있었다.
개시된 발명은 백라이트 유닛의 LED모듈에 인가되는 전압의 마진을 확보하여 플리커(Flicker)현상을 방지할 수 있는 전자장치 및 그 제어 방법을 제공한다.
디스플레이 장치의 일 실시예에 따르면,　서로 직렬로 연결된 복수의 LED를 포함하는 적어도 하나의 LED 블록, 상기 적어도 하나의 LED 블록에 전압을 인가하는 드라이버IC 및 상기 적어도 하나의 LED 블록에 제1전압이 인가되면, 상기 LED 블록 각각의 순방향 전압을 검출하고, 상기 제1전압과 상기 순방향 전압의 차이에 기초하여 마진 전압을 결정하고, 상기 제1전압 및 상기 마진 전압에 기초하여 상기 LED 블록에 인가하기 위한 제2전압을 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 LED 블록 각각의 순방향 전압 중 최대값을 검출하고, 상기 제1전압과 상기 순방향 전압 중 최대값의 차이에 기초하여 마진 전압을 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 마진 전압이 미리 설정된 기준 값 이하인 것에 기초하여 제2전압을 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1전압에 상기 마진 전압을 더하여 상기 제2전압을 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 결정된 제2전압에 기초하여 상기 LED 블록을 구동하도록 상기 드라이버IC를 제어할 수 있다.
일 실시예에 의한 디스플레이 장치는 메모리를 더 포함하고, 상기 제1전압은, 상기 메모리의 룩업테이블에 저장된 값일 수 있다.
상기 프로세서는 상기 제1전압을 상기 제2전압으로 변경하여 상기 룩업테이블을 업데이트할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 업데이트된 룩업테이블에 기초하여 상기 LED 블록을 구동하도록 상기 드라이버IC를 제어할 수 있다.
일 실시예에 의한 디스플레이 장치는 전압 센서;를 더 포함하고, 상기 전압 센서로부터 상기 LED 블록 각각의 순방향 전압을 검출하여 상기 LED 블록에 인가하는 제2전압을 결정할 수 있다.
일 실시예에 의한 디스플레이 장치는 적어도 하나의 프로세서;를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 순방향 전압을 검출하여 상기 LED 블록에 인가하는 제2전압을 결정할 수 있다.
일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제어 방법은 서로 직렬로 연결된 복수의 LED를 포함하는 적어도 하나의 LED 블록에 제1전압을 인가하고, 상기 적어도 하나의 LED 블록에 제1전압이 인가되면, 상기 LED 블록 각각의 순방향 전압을 검출하고, 상기 제1전압과 상기 순방향 전압의 차이에 기초하여 마진 전압을 결정하고, 상기 제1전압 및 상기 마진 전압에 기초하여 상기 LED 모듈에 인가하기 위한 제2전압을 결정할 수 있다.
상기 마진 전압을 결정하는 것은, 상기 LED 블록 각각의 순방향 전압 중 최대값을 검출하고, 상기 제1전압과 상기 순방향 전압 중 최대값의 차이에 기초하여 마진 전압을 결정할 수 있다.
상기 제2전압을 결정하는 것은, 상기 마진 전압이 미리 설정된 기준 값 이하인 것에 기초하여 제2전압을 결정할 수 있다.
상기 제2전압을 결정하는 것은, 상기 제1전압에 상기 마진 전압을 더하여 상기 제2전압을 결정할 수 있다.
일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제어 방법은 상기 결정된 제2전압에 기초하여 상기 LED 블록을 구동하도록 상기 드라이버IC를 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 제1전압은, 메모리의 룩업테이블에 저장된 값일 수 있다.
일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제어 방법은 상기 제1전압을 상기 제2전압으로 변경하여 상기 룩업테이블을 업데이트하는 것;을 더 포함
일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제어 방법은 상기 업데이트된 룩업테이블에 기초하여 상기 LED 블록을 구동하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 제2전압을 결정하는 것은 전압 센서로부터 상기 LED 블록 각각의 순방향 전압을 검출하여 상기 LED 블록에 인가하는 제2전압을 결정할 수 있다.
상기 제2전압을 결정하는 것은, 적어도 하나의 프로세서가 상기 순방향 전압을 검출하여 상기 LED 블록에 인가하는 제2전압을 결정할 수 있다.
개시된 발명은 백라이트 유닛의 LED모듈에 인가되는 전압의 마진이 부족하여 플리커(Flicker)현상이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 액티브 매트릭스(active matrix)방식의 미니LED를 안정적으로 구동할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 개시된 발명의 일 실시 예에 의한 디스플레이 장치의 외관도이다.
도 2는 개시된 발명의 일 실시 예에 의한 디스플레이 장치의 분해도이다.
도 3은 개시된 발명의 일 실시 예에 의한 백라이트유닛(back light unit)의 분해도이다.
도 4는 개시된 발명의 일 실시 예에 의한 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 5는 개시된 발명의 일 실시 예에 의한 디스플레이 장치의 제어 블록도를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 6은 개시된 발명의 일 실시 예에 의한 구동 방식을 도시한 도면이다.
도 7은 개시된 발명의 일 실시 예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 회로도이다.
도 8은 개시된 발명의 일 실시 예에 의한 룩업테이블의 초기상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 개시된 발명의 일 실시 예에 의한 프로세서가 마진 전압을 계산한 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 개시된 발명의 일 실시 예에 의한 룩업테이블의 업데이트 결과를 나타낸 도면이다.
도 11은 개시된 발명의 일 실시 예에 의한 디스플레이 장치의 제어 흐름도를 나타낸 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 개시된 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array)/ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서(121)에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 디스플레이 장치(1) 및 디스플레이 장치(1)의 제어 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 외관도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 분해도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 백라이트 유닛(back light unit)의 분해도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는, 외부로부터 수신되는 영상 데이터를 처리하고, 영상을 시각적으로 표시할 수 있는 장치이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 TV로 구현될 수 있으나, 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디스플레이 장치(1)는 컴퓨터의 모니터를 구현하거나, 내비게이션 단말 장치 또는 각종 휴대용 단말 장치 등에 포함될 수 있다. 여기서 휴대용 단말 장치로는 노트북 컴퓨터, 스마트 폰, 태블릿 피씨, PDA(personal digital assistant) 등이 있을 수 있다.
디스플레이 장치(1)는, 외관을 형성하고, 디스플레이 장치(1)를 구성하는 각종 부품을 수용 또는 지지하는 본체(10) 및 영상을 표시하는 액정 패널(131)을 포함한다.
본체(10)에는 디스플레이 장치(1)의 전원 온/오프, 볼륨 조절, 채널 조절, 화면 모드의 전환 등에 관한 사용자의 명령을 입력 받기 위한 입력 버튼(111)이 마련될 수 있다. 또한, 본체(10)에 마련된 입력 버튼(111)과는 별개로 리모트 컨트롤러가 구비되어 디스플레이 장치(1)의 제어와 관련한 사용자의 명령을 입력받는 것도 가능하다.
또한, 본체(10) 내부에는 액정 패널(131)에 영상을 표시하기 위한 각종 구성 부품들이 마련될 수 있다.
예를 들어, 본체(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 면광(surface light)을 전방으로 방출하는 백라이트 유닛(200)과, 백라이트 유닛(200)으로부터 방출된 광을 차단하거나 통과하는 액정 패널(131)과, 액정 패널(131) 및 백라이트 유닛(200)에 전력을 공급하는 전원 어셈블리(145)와, 액정 패널(131) 및 백라이트 유닛(200)의 동작을 제어하는 제어 어셈블리(155)를 포함한다.
또한, 본체(10)는 베젤(102), 프레임 미들 몰드(103), 바텀 샤시(104) 및 후면 커버(105)를 포함한다. 베젤(102), 프레임 미들 몰드(103), 바텀 샤시(104) 및 후면 커버(105)는, 전원 어셈블리(145), 제어 어셈블리(155), 액정 패널(131), 및 백라이트 유닛(200)을 지지하고 고정한다.
일반적으로, 액정 패널(131)은 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질이 마련된 액정층에 계조 전압을 인가하여, 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 영상 데이터를 표시한다.
한편, 액정 패널(131)은 화소로 구성될 수 있다. 여기서, 화소는 액정 패널(131)을 통해 표시되는 화면을 구성하는 최소 단위로써, 도트 또는 픽셀이라 하기도 한다.
각각의 화소는 영상 데이터를 나타내는 전기적 신호를 수신하고, 수신된 전기적 신호에 대응하는 광학 신호를 출력할 수 있다. 이처럼, 액정 패널(131)에 포함된 복수의 화소가 출력하는 광학 신호가 조합되어 액정 패널(131)에 영상 데이터가 표시될 수 있다.
이 때, 각각의 화소에는 화소 전극이 마련되어 있으며, 게이트 라인과 소스 라인에 연결된다. 게이트 라인과 소스 라인은 당업자에게 기 공지된 방법에 의해 구성될 수 있으며, 이에 관한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
또한, 액정 패널(131)은 자체적으로 발광할 수 없기 때문에, 앞서 설명한 바와 같이, 디스플레이 장치(1)에는 액정 패널(131)로 백라이트를 투사하는 백라이트 유닛(200)이 마련될 수 있다.
이에 따라, 디스플레이 장치(1)는 액정 패널(131)의 액정층에 인가되는 계조 전압의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 백라이트의 투과율을 조절함으로써, 원하는 영상 데이터를 표시할 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 직하형(direct type) 또는 에지형(edge type) 등으로 구현될 수 있으며, 이외에도 당업자에게 기 공지된 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하에서는, 백라이트 유닛(200)이 직하형으로 마련되는 것을 예로 설명한다. 다만, 본원발명의 실시예가 상기 예에 한정되는 것은 아니며, 백라이트 유닛(200)은, 기 공지된 다양한 형태로 구현될 수 있다.
백라이트 유닛(200)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 광을 생성하는 발광 소자 어레이(230), 광을 반사시키는 반사 시트(201), 광을 분산시키는 확산판(diffuser plate, 202), 광 휘도를 향상시키는 광학 시트(203)를 포함할 수 있다.
발광 소자 어레이(230)는, 백라이트 유닛(200)의 최후방에 마련되며, 복수의 서브 블록(232)인 LED블록을 포함할 수 있다. 즉, 서브 블록(232)은, 광을 생성하는 발광 소자를 적어도 하나 이상 포함할 수 있으며, 서브 블록(232) 별로 별도의 구동 회로를 포함할 수 있다. 복수의 서브 블록(232)은 액정 패널(131)에 대향하도록 서로 평행하게 배치될 수 있으며, 전방을 향하여 광을 방출할 수 있다.
또한, 발광 소자 어레이(230)는, 복수의 서브 블록(232)을 지지 및 고정하는 지지체(231)를 포함할 수 있다.
복수의 서브 블록(232)은 균일한 휘도를 갖도록 미리 정해진 배열로 실장될 수 있다. 예를 들면, 복수의 서브 블록(232)은 지지체(231)에 등간격으로 실장될 수 있다. 지지체(231)에 복수의 서브 블록(232)이 배치되는 형태는 다양할 수 있다.
이 때, 지지체(231)는 복수의 서브 블록(232)에 전력을 공급할 수 있다. 즉, 지지체(231)를 통하여 복수의 서브 블록(232) 각각에 포함되는 발광 소자로 전류가 인가되고 전력이 공급될 수 있다. 지지체(412)는 복수의 서브 블록(232)에 전력을 공급하기 위한 전도성 전력 공급 라인을 포함하는 합성 수지로 구성되거나 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)으로 구성될 수 있다.
일 실시예에 의한 디스플레이 장치는 도3과 달리, 지지체(231) 대신 복수의 서브 블록(232)을 지지/고정하는 기판(미도시)을 구비할 수 있다.
구체적으로, 복수의 서브 불록(232)은, 광이 균일한 휘도로 방출되도록 미리 정해진 패턴으로 배치될 수 있으며, 복수의 서브 블록(232)은 하나의 발광 소자와 그에 인접한 발광 소자들 사이의 거리가 동일해지도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 복수의 서브 블록(232)에 포함되는 복수의 발광 소자는 행과 열을 맞추어 배치될 수 있다. 그에 의하여, 인접한 4개의 발광 소자에 의하여 대략 정사각형이 형성되도록 복수의 발광 소자가 배치될 수 있다. 또한, 어느 하나의 발광 소자는 4개의 발광 소자와 인접하게 배치되며, 하나의 발광 소자와 그에 인접한 4개의 발광 소자 사이의 거리는 대략 동일할 수 있다.
다른 예로, 복수의 발광 소자는 복수의 행으로 배치될 수 있으며, 각각의 행에 속하는 발광 소자는 인접한 행에 속하는 2개의 발광 소자의 중앙에 배치될 수 있다. 그에 의하여, 인접한 3개의 발광 소자에 의하여 대략 정삼각형이 형성되도록 복수의 발광 소자가 배치될 수 있다. 이때, 하나의 발광 소자는 6개의 발광 소자와 인접하게 배치되며, 하나의 발광 소자와 그에 인접한 6개의 발광 소자 사이의 거리는 대략 동일할 수 있다.
다만, 복수의 발광 소자의 배치는 이상에서 설명한 배치에 한정되지 않으며, 광이 균일한 휘도로 방출되도록 복수의 발광 소자는 다양하게 배치될 수 있다.
복수의 서브 블록(232) 각각에 포함된 발광 소자는, 공급되는 전류에 기초하여 자체 발광할 수 있는 발광 다이오드(light emitting diode, LED), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 또는 양자점 유기 발광 다이오드(quantum dot-organic light emitting diode, QD-OLED) 중 어느 하나일 수 있다. 다만, 발광 소자의 유형은, 이에 한정되는 것은 아니며, 전류에 따라 광을 방출하는 소자이면 제한없이 포함될 수 있다.
반사 시트(201)는 발광 소자 어레이(230)의 전방에 마련되고, 백라이트 유닛(200)의 후방으로 진행하는 광을 전방으로 반사시킬 수 있다.
반사 시트(201)에는 서브 블록(232)에 대응하는 위치에 관통홀(201a)이 형성된다. 또한, 서브 블록(232)의 발광 소자는 관통 홀(201a)을 통과하여, 반사 시트(201) 전방으로 돌출될 수 있다. 서브 블록(232)의 발광 소자는 반사 시트(201)의 전방에서 다양한 방향으로 광을 방출하므로, 발광 소자로부터 방출된 광의 일부는 후방으로 진행할 수 있다. 반사 시트(201)에 포함되는 반사 필름은 발광 소자로부터 후방으로 방출된 광을 전방으로 반사시킬 수 있다.
확산판(204)은 발광 소자 어레이(230) 및 반사 시트(201)의 전방에 마련될 수 있고, 발광 소자 어레이(230)의 발광 소자로부터 방출된 광을 고르게 분산시킬 수 있다.
발광 소자는 백라이트 유닛(200) 후면의 곳곳에 위치한다. 복수의 발광 소자가 백라이트 유닛(200)의 후면에 등간격으로 배치되더라도, 발광 소자의 위치에 따라 휘도의 불균일이 발생할 수 있다. 확산판(204)은 발광 소자로 인한 휘도의 불균일을 제거하기 위하여 발광 소자로부터 방출된 광을 확산판(204) 내에서 확산시킬 수 있다. 이와 같이, 확산판(204)은 발광 소자 어레이(230)로부터 입사된 광을 전면으로 균일하게 방출할 수 있다.
이러한 확산판(204)은 광 확산을 위한 확산제가 첨가된 폴리 메틸 메타아크릴레이트(poly methyl methacrylate, PMMA) 또는 폴리 카보네이트(polycarbonate, PC)로 구성될 수 있다.
광학 시트(203)는 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시키기 위한 다양한 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 시트(203)는 확산 시트, 제1 프리즘 시트, 제2 프리즘 시트 및 반사형 편광 시트를 포함할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)은, 실시예에 따라, 발광 소자에서 방출된 광의 색을 변환할 수 있는 양자점(quantum dot) 필름(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 양자점 필름은 확산판(202)과 광학 시트(203) 사이에 마련될 수 있다. 이외에도 백라이트 유닛(200)은, 실시예에 따라, 다양한 시트를 포함할 수 있다.
이상에서는, 디스플레이 장치(1)의 물리적 구조에 대하여 설명하였다. 이하에서는 디스플레이 장치(1)의 구성요소 각각에 대해 구체적으로 설명하고, 플리커 현상을 방지하도록 백라이트 유닛(200)을 제어하는 것에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제어 블륵도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 제어 블록도를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 장치(1)의 각 구성에 전원을 공급하는 전원 공급부(110)와, 외부로부터 수신된 컨텐츠를 처리하고, 컨텐츠에 대응하는 영상 및 음향을 출력하도록 각 구성을 제어하는 제어부(120)와, 액정 패널(131)을 포함하여 컨텐츠에 대응하는 영상을 표시하는 표시부(130)와 백라이트를 공급하는 백라이트 유닛(200)을 포함할 수 있다. 다만, 실시예에 따라, 디스플레이 장치(1)는, 상기 설명된 구성 중 일부를 생략하거나 입력부, 음향 출력부 등 다른 구성을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전원 공급부(110)는, 디스플레이 장치(1)의 각 구성에 전원을 공급할 수 있다.
예를 들어, 전원 공급부(110)는, 표시부(130)로 전원을 공급할 수 있다. 구체적으로, 전원 공급부(110)는, 표시부(130)의 소스 구동부(미도시) 및 게이트 구동부(미도시) 각각의 구동 전압을 공급할 수 있으며, 액정 패널(131)의 액정층에 필요한 공통 전압을 각각의 화소 전극을 통하여 공급할 수 있다.
또한, 전원 공급부(110)는, 백라이트 유닛(200)으로 전원을 공급할 수 있다. 구체적으로, 전원 공급부(110)는, 백라이트 유닛(200)의 소스 구동부(210), 게이트 구동부(220) 및 픽셀IC(240) 각각의 구동 전압을 공급할 수 있으며, 발광 소자 어레이(230)로 전압을 전달할 수도 있다. 백라이트 유닛(200)으로의 전원 공급에 대한 설명은 뒤에서 다시 자세히 설명하도록 한다.
이를 위해, 전원 공급부(110)는, DC/DC 컨버터 및 PWM 구동부를 포함할 수 있으며, 실시예에 따라, 별도의 집적회로(integrated circuit, IC) 형태로 마련될 수 있으며, 전원 어셈블리(145)에 대응할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(120)는, 전술하는 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램을 저장하는 적어도 하나의 메모리(152) 및 저장된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서(121)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(121)는, 컨텐츠 수신부 또는 통신부를 통하여 수신된 컨텐츠를 처리하여 컨텐츠에 대응하는 영상 데이터를 획득할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 프로세서(121)는, 영상 데이터에 기초하여 표시부(130) 및 백라이트 유닛(200)을 제어하여 대응하는 영상이 표시될 수 있도록 한다.
일 실시예에 따른 프로세서(121)는, 영상 데이터에 기초하여 백라이트 유닛(200)에 포함된 복수의 서브 블록(232) 각각에 대응하는 휘도를 결정할 수 있다. 즉, 프로세서(121)는, 영상 데이터에 기초하여 각 서브 블록(232)에서 요구되는 휘도를 결정할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(121)는, 영상 데이터에 기초하여 액정 패널(131)의 화소 각각에 대응하는 계조를 결정할 수 있으며, 결정된 계조에 기초하여 액정 패널(131)의 화소 각각에 대응하는 서브 블록(232)에 대한 휘도를 결정할 수 있다.
다시 말해, 저계조를 요구하는 화소에 광을 조사하는 백라이트 유닛(200)의 서브 블록(232)은, 낮은 휘도가 요구되는 것으로 결정되며, 고계조를 요구하는 화소에 광을 조사하는 백라이트 유닛(200)의 서브 블록(232)은, 높은 휘도가 요구되는 것으로 결정될 수 있다.
백라이트 유닛(200)의 복수의 서브 블록(232) 각각에 대한 휘도 결정은, 프레임 단위로 수행될 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(121)는, 각 서브 블록(232)이 요구되는 휘도로 광을 조사할 수 있도록, 해당 서브 블록(232)에 대응하는 소스 전압을 결정할 수 있다.
이 때, 프로세서(121)는, 소스 전압 이외에 HDR(high dynamic range) 기능을 위한 순간적인 고휘도를 지원하기 위하여 별도의 피크 전압을 결정할 수도 있다.
일 실시예에 따른 메모리(152)는, 디스플레이 장치(1)의 크기에 따라 구동을 위한 전압이 저장된 룩업테이블을 저장할 수 있다.
이와 같이, 메모리(152)는, 각종 정보를 저장하기 위하여, 캐쉬, ROM(read only memory), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable programmable ROM), EEPROM(electrically erasable programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(random access memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되지는 않으며, 각종 정보를 저장할 수 있는 유형이면, 메모리(152)의 유형으로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시부(130)는, 제어부(120)로부터 영상 데이터를 입력 받고, 입력 받은 영상 데이터에 기초하여 액정 패널(131)을 구동함으로써, 영상을 표시할 수 있다.
이를 위해, 표시부(130)는, 소스 구동부(미도시)와, 게이트 구동부(미도시)와, 게이트 제어 신호 및 소스 제어 신호를 전달하여 소스 구동부 및 게이트 구동부의 전반적인 동작을 제어하는 타이밍 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 표시부(130)는, 게이트 신호를 전달하는 다수의 게이트 라인, 게이트 라인에 교차하도록 형성되며, 계조 전압을 전달하는 다수의 소스 라인을 포함하며, 게이트 라인과 소스 라인에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 게이트 라인과 소스 라인 간의 스위치 역할을 하는 스위칭 소자를 통해 연결되는 행렬 형태의 다수의 화소 전극을 포함하는 액정 패널(131)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)은, 액정 패널(131)로 광을 조사하는 발광 소자 어레이(230)와, 발광 소자 어레이(230)로 소스 전압을 공급하는 소스 구동부(210)와, 발광 소자 어레이(230)로 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부(220)를 포함할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(200)은, 실시예에 따라, 소스 구동부(210), 게이트 구동부(220)의 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부(미도시)를 포함할 수 있으며, 실시예에 따라, 타이밍 제어부는, 제어부(120)와 단일의 IC로 마련되거나, 별도의 IC로 마련될 수 있다. 이하에서는, 제어부(120)가 타이밍 제어부의 기능 역시 수행하는 것으로 설명하도록 한다.
백라이트 유닛(200)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 게이트 신호를 전달하는 다수의 게이트 라인(GL1, GL2, GL3 쪋 GLm), 게이트 라인(GL1, GL2, GL3 쪋 GLm)에 교차하도록 형성되며, 소스 전압을 전달하는 다수의 소스 라인(DL1, DL2, DL3 쪋 DLn)을 포함하며, 게이트 라인(GL1, GL2, GL3 쪋 GLm)과 소스 라인(DL1, DL2, DL3 쪋 DLn)에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 게이트 라인(GL1, GL2, GL3 쪋 GLm)과 소스 라인(DL1, DL2, DL3 쪋 DLn) 간의 스위치 역할을 하는 스위칭 소자를 통해 연결되는 행렬 형태의 다수의 서브 블록(232)을 포함하는 발광 소자 어레이(230)를 포함한다.
즉, 발광 소자 어레이(230)는, 각각 하나의 게이트 라인 및 하나의 소스 라인과 연결되는 복수의 서브 블록(232)을 포함할 수 있으며, 복수의 서브 블록(232) 각각은, 게이트 신호 및 소스 전압에 기초하여 발광 소자에 전류를 공급하는 픽셀IC(240)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 소스 구동부(210)는, 제어부(120)로부터 입력 받은 소스 제어 신호 및 영상 데이터에 맞추어 소스 전압의 출력 타이밍, 소스 전압의 크기, 및 극성 등을 설정하고, 공급 타이밍에 맞추어 소스 라인(DL1, DL2, DL3 쪋 DLn)을 통해 적절한 소스 전압을 출력할 수 있다.
즉, 소스 구동부(210)는, 제어부(120)의 제어에 따라, 각 서브 블록(232)이 요구하는 휘도에 대응하는 소스 전압을 대응하는 소스 라인을 통하여 픽셀IC(240)를 거쳐 해당 서브 블록(232)으로 공급할 수 있다.
다시 말해, 소스 구동부(210)는, 전원 공급부(110)로부터 공급된 구동 전압에 기초하여 제어부(120)로부터 수신된 영상 데이터에 대응하는 휘도 데이터를 아날로그 형태의 소스 전압으로 변환하여 발광 소자 어레이(230) 상에 배열된 소스 라인(DL1, DL2, DL3 쪋 DLn)에 각각 인가할 수 있다.
소스 구동부(210)는, 적어도 하나의 소스 드라이브 IC를 포함할 수 있으며, 소스 드라이버 IC의 개수는 발광 소자 어레이(230)의 크기, 해상도 등과 같은 규격에 따라 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 게이트 구동부(220)는, 게이트 라인(GL1, GL2, GL3 쪋 GLm)의 일 단부 또는 양 단부와 연결될 수 있으며, 제어부(120)로부터 제공되는 게이트 제어 신호 및 전압 공급부(140)로부터 공급되는 게이트 온/오프 전압들을 이용하여 복수의 게이트 신호들을 생성하고, 게이트 신호들을 발광 소자 어레이(230)상에 배열된 게이트 라인(GL1, GL2, GL3 쪋 GLm)에 인가할 수 있다.
게이트 구동부(220)는, 적어도 하나의 게이트 드라이브 IC를 포함할 수 있으며, 게이트 드라이브 IC는, 발광 소자 어레이(230)의 크기, 해상도 등과 같은 규격에 따라 결정될 수 있다.
즉, 게이트 구동부(220)의 게이트 드라이버 IC는 게이트 제어 신호를 입력 받아, 게이트 라인을 통해 순차적으로 온/오프 전압, 즉 온/오프 신호를 인가할 수 있다. 이에 따라, 게이트 드라이버 IC는 게이트 라인에 연결된 스위칭 소자를 순차적으로 턴 온/오프 시킬 수 있다.
이에 따라, 게이트 라인에 연결된 서브 블록(232)에 표시할 휘도 데이터는 다수개의 전압으로 구분되는 소스 전압으로 전환되어 각각의 소스 라인에 인가된다. 이 때 한 프레임 주기동안 모든 게이트 라인들에 순차적으로 게이트 신호가 인가되어, 모든 서브 블록(232) 행에 휘도 데이터에 대응되는 소스 전압이 인가됨으로써, 발광 소자 어레이(230)는 하나의 프레임에 대응하는 백라이트를 액정 패널(131)로 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자 어레이(230)는, 매트릭스 형태로 배열된 복수의 발광 소자를 포함할 수 있다.
발광 소자 어레이(230)는, 각각 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 복수의 서브 블록(232)을 포함할 수 있다. 또한, 발광 소자 어레이(230)는 복수의 서브 블록(232)을 제어하는 픽셀IC(240)를 포함할 수 있다.
즉, 적어도 하나의 서브 블록(232)은 픽셀IC(240)에 연결될 수 있으며, 픽셀IC(240)는 하나의 게이트 라인, 하나의 소스 라인과 연결되어, 게이트 신호 및 소스 전압을 공급받음으로써, 연결된 발광 소자를 제어할 수 있다.
이때, 하나의 픽셀IC(240)는 6개의 서브 블록(232)인 LED블록에 연결될 수 있으며, 하나의 LED 블록에는 9개의 LED 소자가 직렬로 연결될 수 있다.
이하에서는, 발광 소자 어레이(230)가 구동되는 방식인 액티브 매트릭스 방식(Active Matrix, AM)에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 6은 개시된 발명의 일 실시예에 의한 구동 방식을 도시한 도면이다.
도4 및 도5에서 살펴본 바와 같이, 일 실시예에 의한 디스플레이 장치(1)의 발광 소자는 발광 다이오드(Light-emitting diode, LED)를 포함할 수 있고, 발광 소자 어레이(230)는, 게이트 라인(GL1~GLn)과 데이터 라인(DL1~DLn)이 매트릭스 형태로 배열되고 커패시터를 포함하는 액티브 매트릭스 방식(Active Matrix, AM) 방식일 수 있다.
액티브 매트릭스 방식은 화소 각각에 반도체 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)와 전극을 구비하여 화소를 각각 개별적으로 직접 구동 시킬 수 있는 방식이다.
액티브 매트릭스 방식은 화소 구동을 위한 정보를 1프레임동안 저장하는 캐패시터를 더 구비할 수 있다.
이에 따라 액티브 매트릭스 방식은 1프레임동안 입력된 신호를 캐패시터에 저장하여, 다음 라인이 선택되어도 해당 라인의 신호가 꺼지지 않고 1프레임동안 유지될 수 있다.
결국 액티브 매트릭스 방식은 각 라인에 순차적으로 신호가 입력되어 발광하는 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM)방식 또는 다이렉트(Direct)방식에 비해 1프레임 시간이 짧아 반응속도가 높은 장점이 있다.
그러나, 디스플레이 장치(1)가 액티브 매트릭스 방식으로 구동되면, 마진 전압 부족에 의한 플리커(Flicker) 현상이 발생할 수 있다는 단점이 있다. 이에 대해서는 도7을 참조하여 자세히 설명한다.
도 7은 개시된 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 개략적인 회로도이다.
도7을 참조하면, 도5에서와 같이 서브블록이 픽셀IC(240)와 연결되어 픽셀IC(240)에 의해 각 서브블록이 제어될 수 있다. 이때 서브블록인 LED블록은 적어도 하나의 LED가 서로 직렬로 연결될 수 있으며, 9개의 LED가 하나의 LED블록을 이루는 것이 일반적이지만 이에 제한되지 않는다.
적어도 하나의 LED블록은 드라이버IC에 의해 직접 제어될 수도 있지만, 효율적인 제어를 위해 6개의 LED블록이 하나의 픽셀IC(240)에 의해 제어될 수 있다. 즉, 동일한 LED블록에 속하는 복수의 LED는 하나의 그룹을 형성할 수 있다.
하나의 LED블록에 속하는 복수의 LED들은 직렬로 연결되어 동일한 전류를 공급받을 수 있다. 또한 복수의 LED블록은 병렬로 연결되어 동일한 전압을 공급받을 수 있으며, 이를 구동을 위한 전압인 제1전압(VLED)이라 할 수 있다.
여기에서 제1전압(VLED)은 LED 소자를 구동시키기 위한 전압과 픽셀IC(240)를 구동시키기 위한 전압의 합을 의미하며, LED모듈을 구동시키기 위해 미리 계산된 값일 수 있다.
종래의 기술은 액티브 매트릭스 방식에서 제1전압(VLED)으로 LED모듈을 구동하였으나, LED 소자의 물리적 특성 변화에 의한 순방향 전압(Vf)값의 산포를 예측하지 못하였다.
따라서, 종래에는 LED 소자의 순방향 전압(Vf)이 증가하여 제1전압(VLED)과의 차이인 마진 전압이 일정 수준 이하로 감소하게 되면, 픽셀IC(240)에 인가되는 전압이 감소하여 백라이트 유닛(200)이 불안정하게 깜빡이는 플리커(Flicker)현상이 발생하였다.
반면, 일 실시예에 의한 프로세서(121)는 구동 초기에 복수의 LED블록에 제1전압(VLED)을 인가하여 각 LED블록의 순방향 전압(Vf)을 검출하고, 제1전압(VLED)과 상기 순방향 전압(Vf)의 차이에 기초하여 마진 전압(VLED-Vf)을 결정할 수 있다.
이후 프로세서(121)는 계산된 마진 전압(VLED-Vf)이 일정 값 이하인 경우, 해당 마진 전압(VLED-Vf)을 제1전압(VLED)에 더하여 제2전압(VLED')을 결정할 수 있다.
이에 따라 프로세서(121)는 제1전압(VLED)을 보정하여 플리커(Flicker)현상이 발생하지 않는 제2전압(VLED')으로 디스플레이 장치(1)를 구동할 수 있다.
구체적으로 프로세서(121)는 LED 모듈에 제1전압(VLED)을 인가하고 각 LED블록의 순방향 전압(Vf)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(121)는 제1블록(Block1)에 속하는 복수의 LED들의 순방향 전압(Vf1), 제2블록(Block2)에 속하는 복수의 LED들의 순방향 전압(Vf2), 제3블록(Block3)에 속하는 복수의 LED들의 순방향 전압(Vf3) 및 제4블록(Block4)에 속하는 복수의 LED들의 순방향 전압(Vf4)을 각각 검출할 수 있다.
이때, 프로세서(121)는 별도의 전압센서 또는 전류센서를 이용하여 각 LED블록의 순방향 전압(Vfn)을 검출할 수 있고, 별도의 프로세서(121)를 추가로 구비하여 각 LED블록의 순방향 전압(Vfn)을 검출할 수도 있다.
여기에서 프로세서(121)가 순방향 전압(Vfn)을 검출하는 것은, 별도의 센서를 이용하거나 별도의 프로세서(121)를 이용하는 것에 제한되지 않고, LED블록 내의 LED 소자의 순방향 전압의 합을 검출할 수 있으면 종래의 기술을 포함하여 그 방법에 제한이 없다.
프로세서(121)는 제1전압(VLED)을 인가하여 각 LED블록의 순방향 전압(Vfn)을 검출하고, 각 LED블록의 순방향 전압(Vfn)값 중 최대값을 검출할 수 있다.
이에 따라 프로세서(121)는 각 LED블록의 순방향 전압(Vfn)값 중 최대값(Vf_max)과 제1전압(VLED)의 차이를 마진 전압(VLED-Vf_max)으로 결정할 수 있다.
프로세서(121)가 순방향 전압(Vfn)값 중 최대값(Vf_max)과 제1전압(VLED)의 차이를 마진 전압(VLED-Vf_max)으로 결정하면, 마진 전압(VLED-Vf_max)이 가장 적은 LED블록을 기준으로 제1전압(VLED)의 보정이 이루어지므로, 불필요한 전압의 낭비를 줄이는 효과가 있다.
일 실시예에 의한 디스플레이 장치(1)에서 프로세서(121)가 제1전압(VLED)을 제2전압(VLED')으로 보정하는 것은 룩업테이블(LookUp Table)에 저장된 정보에 기초할 수 있으며, 이하 구체적으로 설명한다.
도 8은 개시된 발명의 일 실시예에 의한 룩업테이블의 초기상태를 나타낸 도면이고, 도 9는 개시된 발명의 일 실시예에 의한 프로세서(121)가 마진 전압을 계산한 예시를 나타낸 도면이며, 도 10은 개시된 발명의 일 실시예에 의한 룩업테이블의 업데이트 결과를 나타낸 도면이다.
도8을 참조하면, 룩업테이블은 LED소자의 특성에 기초한 순방향 전압(Vf) 및 구동을 위한 전압인 제1전압(VLED)이 미리 계산되어 메모리에 저장되어 있을 수 있다.
룩업테이블은 주어진 연산에 대해 미리 계산된 결과들의 집합을 의미하며, 이 집합은 주어진 연산에 대한 결과를 계산하는 시간보다 더 빠르게 값을 취득해 갈 수 있도록 하는 레퍼런스로 사용될 수 있다.
일 실시예에 의한 디스플레이 장치(1)에서 룩업테이블은 디스플레이 크기에 따라 순방향 전압(Vf) 및 구동을 위한 전압인 제1전압(VLED)이 저장되어 있으므로, 프로세서(121)는 룩업테이블에 기초하여 제1전압(VLED)을 제2전압(VLED')으로 보정할 수 있다.
구체적으로 도8에서와 같이 룩업테이블은 디스플레이의 크기가 50인치인 경우 순방향 전압(Vf)을 44V로, 구동을 위한 전압(VLED)을 48V로 저장할 수 있고, 디스플레이의 크기가 55인치인 경우 순방향 전압(Vf)을 46V로, 구동을 위한 전압(VLED)을 48V로 저장할 수 있고, 디스플레이의 크기가 60인치인 경우 순방향 전압(Vf)을 48V로, 구동을 위한 전압(VLED)을 52V로 저장할 수 있다.
이때, 룩업테이블에 저장된 전압 값은 예시에 불과하며, LED소자 및 디스플레이 장치(1) 전체의 크기에 기초하여 미리 계산된 값일 수 있다.
또한 여기에서 순방향 전압(Vf)은 LED블록 중 미리 계산된 순방향 전압(Vf)값 중 가장 큰 값이 저장된 것일 수 있다.
이어서 도9를 참조하면, 프로세서(121)는 제1전압(VLED)을 인가하여 각 LED블록의 순방향 전압(Vfn)을 검출하고, 각 LED블록의 순방향 전압(Vfn)값 중 최대값을 검출할 수 있다.
이에 따라 프로세서(121)는 각 LED블록의 순방향 전압(Vfn)값 중 최대값(Vf_max)과 제1전압(VLED)의 차이를 마진 전압(VLED-Vf_max)으로 결정할 수 있다.
예를 들어 프로세서(121)는, 디스플레이의 크기가 50인치인 경우 구동을 위한 전압인 제1전압(VLED)을 LED모듈에 인가하여 LED블록 중 순방향 전압의 최대값(Vf_max)을 47.5V로 검출할 수 있다.
프로세서(121)는 LED블록에 인가되는 전압이 47.5V이고 구동을 위한 전압인 제1전압(VLED)이 48V이면 마진 전압(VLED-Vf_max)을 0.5V로 결정할 수 있다.
다른 예를 들어 프로세서(121)는, 디스플레이의 크기가 55인치인 경우 구동을 위한 전압인 제1전압(VLED)을 LED모듈에 인가하여 LED블록 중 순방향 전압의 최대값(Vf_max)을 48.5V로 검출할 수 있다.
프로세서(121)는 LED블록에 인가되는 전압이 50V이고 구동을 위한 전압인 제1전압(VLED)이 48.5V이면 마진 전압(VLED-Vf_max)을 1.5V로 결정할 수 있다.
메모리는 시스템 설계자에 의해 미리 계산된 기준값을 저장할 수 있다. 즉, 프로세서(121)는 도9에서 계산된 마진 전압이 메모리에 저장된 기준값 이하이면 마진 전압을 제1전압(VLED)에 더하여 제2전압(VLED')을 결정할 수 있다.
이에 따라 프로세서(121)는 룩업테이블에 기초하여 마진 전압이 부족하지 않도록 보정된 제2전압(VLED')을 LED모듈에 인가할 수 있다.
계속해서 도9와 도10을 동시에 참조하면, 프로세서(121)가 제1전압(VLED)을 제2전압(VLED')으로 보정하는 기준값을 2.5V라고 가정할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(121)는 디스플레이 크기가 50인치인 경우 마진 전압(VLED-Vf_max)이 0.5V로 기준값 이하라고 판단할 수 있다.
이에 따라 프로세서(121)는, 제1전압(VLED)에 마진 전압(VLED-Vf_max)을 더하여 제2전압(VLED')을 49.5V로 결정할 수 있다.
이후 프로세서(121)는 제2전압(VLED')을 LED모듈에 인가하여 LED모듈을 동작시킬 수 있으며, 제1전압(VLED)보다 마진 전압(VLED-Vf_max)이 0.5V증가하였으므로 픽셀IC(240)에 인가되는 전압이 증가할 수 있다.
다른 예를 들어, 프로세서(121)는 디스플레이 크기가 55인치인 경우 마진 전압(VLED-Vf_max)이 1.5V로 기준값 이하라고 판단할 수 있다.
이에 따라 프로세서(121)는, 제1전압(VLED)에 마진 전압(VLED-Vf_max)을 더하여 제2전압(VLED')을 51.5V로 결정할 수 있다.
이후 프로세서(121)는 제2전압(VLED')을 LED모듈에 인가하여 LED모듈을 동작시킬 수 있으며, 제1전압(VLED)보다 마진 전압(VLED-Vf_max)이 1.5V증가하였으므로 픽셀IC(240)에 인가되는 전압이 증가할 수 있다.
결국, 일 실시예에 의한 프로세서(121)는 픽셀IC(240)를 안정적으로 구동시킬 수 있으므로 전압의 불안정한 공급에 의한 플리커(Flicker) 현상을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 11은 개시된 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치(1)의 제어 흐름도를 나타낸 도면이다.
도11을 참조하면, 프로세서(121)는 LED 모듈에 구동을 위한 전압(VLED)을 인가할 수 있다(1000).
이후 프로세서(121)는 LED블록별로 순방향 전압(Vf)을 검출할 수 있고, 순방향 전압 중 최대값(Vf_max)을 검출할 수 있다(1010).
프로세서(121)는 각 LED블록의 순방향 전압(Vfn)값 중 최대값(Vf_max)과 제1전압(VLED)의 차이를 마진 전압(VLED-Vf_max)으로 결정할 수 있다(1020).
프로세서(121)는 메모리에 미리 저장된 기준값과 마진 전압(VLED-Vf_max)을 비교할 수 있으며, 구체적으로, 마진 전압(VLED-Vf_max)이 기 설정된 기준값 이하인지 판단할 수 있다(1030).
프로세서(121)는 마진 전압(VLED-Vf_max)이 기 설정된 기준값 이하인 것에 기초하여 픽셀IC(240) 구동을 위한 전압(VLED)이 충분하지 않은 것으로 판단할 수 있다(1030의 예).
프로세서(121)는 마진 전압(VLED-Vf_max)이 기 설정된 기준값 이하이면 구동을 위한 전압인 제1전압(VLED)을 제2전압(VLED')으로 업데이트 할 수 있다(1040).
구체적으로, 프로세서(121)는 마진 전압(VLED-Vf_max)을 제1전압(VLED)에 더하여 제2전압(VLED')을 결정할 수 있으며, 제2전압(VLED')을 LED모듈에 인가할 수 있다(1050).
위에서 설명한 바와 같이 프로세서(121)는 LED소자의 순방향 전압(Vf)값 산포에 의해 마진 전압(VLED-Vf_max)이 부족해지더라도 구동을 위한 전압을 마진 전압(VLED-Vf_max)만큼 보정할 수 있으므로 안정적인 픽셀IC(240) 구동이 가능하다.
결국, 일 실시예에 의한 디스플레이 장치(1)는 안정적인 픽셀IC(240) 구동으로 액티브 매트릭스 방식에 의한 LED모듈 구동 시에도 플리커(Flicker)현상을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
디스플레이 장치(1)의 제어 방법에 관한 구체적인 실시예는 상기에서 디스플레이 장치(1)에 관한 실시예와 중복되므로 설명을 생략한다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 개시된 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 개시된 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다.
개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 서로 직렬로 연결된 LED를 포함하는 적어도 하나의 LED 블록;
    상기 적어도 하나의 LED 블록에 전압을 인가하는 드라이버IC; 및
    상기 적어도 하나의 LED 블록에 제1전압이 인가되면, 상기 LED 블록 각각의 순방향 전압을 검출하고,
    상기 제1전압과 상기 순방향 전압의 차이에 기초하여 마진 전압을 결정하고,
    상기 제1전압 및 상기 마진 전압에 기초하여 상기 LED 블록에 인가하기 위한 제2전압을 결정하는 프로세서;를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 LED 블록 각각의 순방향 전압 중 최대값을 검출하고, 상기 제1전압과 상기 순방향 전압 중 최대값의 차이에 기초하여 마진 전압을 결정하는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 마진 전압이 미리 설정된 기준 값 이하인 것에 기초하여 제2전압을 결정하는 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1전압에 상기 마진 전압을 더하여 상기 제2전압을 결정하는 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 결정된 제2전압에 기초하여 상기 LED 블록을 구동하도록 상기 드라이버IC를 제어하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    메모리;를 더 포함하고,
    상기 제1전압은,
    상기 메모리의 룩업테이블에 저장된 값인 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1전압을 상기 제2전압으로 변경하여 상기 룩업테이블을 업데이트하는 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 업데이트된 룩업테이블에 기초하여 상기 LED 블록을 구동하도록 상기 드라이버IC를 제어하는 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    전압 센서;를 더 포함하고,
    상기 전압 센서로부터 상기 LED 블록 각각의 순방향 전압을 검출하여 상기 LED 블록에 인가하는 제2전압을 결정하는 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서;를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 LED 블록 각각의 순방향 전압을 검출하여 상기 LED 블록에 인가하는 제2전압을 결정하는 디스플레이 장치.
  11. 서로 직렬로 연결된 LED를 포함하는 적어도 하나의 LED 블록에 제1전압을 인가하고;
    상기 적어도 하나의 LED 블록에 제1전압이 인가되면, 상기 LED 블록 각각의 순방향 전압을 검출하고;
    상기 제1전압과 상기 순방향 전압의 차이에 기초하여 마진 전압을 결정하고;
    상기 제1전압 및 상기 마진 전압에 기초하여 상기 LED 블록에 인가하기 위한 제2전압을 결정하는; 전차 장치의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마진 전압을 결정하는 것은,
    상기 LED 블록 각각의 순방향 전압 중 최대값을 검출하고, 상기 제1전압과 상기 순방향 전압 중 최대값의 차이에 기초하여 마진 전압을 결정하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2전압을 결정하는 것은,
    상기 마진 전압이 미리 설정된 기준 값 이하인 것에 기초하여 제2전압을 결정하는 디스플레이 장치의 제어 방법
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2전압을 결정하는 것은,
    상기 제1전압에 상기 마진 전압을 더하여 상기 제2전압을 결정하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 결정된 제2전압에 기초하여 상기 LED 블록을 구동하도록 상기 드라이버IC를 제어하는 것;을 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
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