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KR20150078260A - 표시 장치, 이를 포함하는 다중 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치, 이를 포함하는 다중 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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KR20150078260A
KR20150078260A KR1020130167493A KR20130167493A KR20150078260A KR 20150078260 A KR20150078260 A KR 20150078260A KR 1020130167493 A KR1020130167493 A KR 1020130167493A KR 20130167493 A KR20130167493 A KR 20130167493A KR 20150078260 A KR20150078260 A KR 20150078260A
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brightness
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Application number
KR1020130167493A
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English (en)
Inventor
이석환
이대식
이환웅
최승영
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US14/452,692 priority patent/US9529561B2/en
Priority to CN201410820910.4A priority patent/CN104751824B/zh
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Abstract

본 발명은 휘도 특성이 일정하도록 제어할 수 있는 표시 장치, 이를 포함하는 다중 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널에 광을 공급하는 백라이트부, 및 상기 표시 패널의 측정 휘도와 기준 휘도 범위를 비교하는 휘도 비교부를 포함하고, 상기 백라이트부는 적어도 하나의 발광 부재를 포함하는 광원부, 상기 광원부에 구동 전압을 공급하는 직류-직류 변환부(DC-DC converter), 및 상기 휘도 비교부의 비교 결과에 따라 상기 광원부에 흐르는 구동 전류를 제어하는 구동 전류 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

표시 장치, 이를 포함하는 다중 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법{DISPLAY DEVICE, MULTI DISPLAY COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치, 이를 포함하는 다중 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휘도 특성이 일정하도록 제어할 수 있는 표시 장치, 이를 포함하는 다중 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
오늘날 널리 이용되는 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 휴대폰 등에는 표시 장치가 필요하다. 표시 장치에는 음극선관 표시 장치, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 등이 있다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치는 스스로 발광하지 못하므로 광원을 필요로 한다. 이때 광원은 별도로 구비된 인공 광원이거나 자연광일 수 있다. 액정 표시 장치에 사용되는 인공 광원으로는 발광 다이오드(LED: Light Emitting diode), 냉 음극 형광 램프(CCFL: cold cathode fluorescent lamp), 외부 전극 형광 램프(EEFL: external electrode fluorescent) 등이 있다.
이러한 광원의 구동 전류를 일정한 값으로 고정하여 표시 장치를 구동할 때, 복수의 표시 장치는 서로 다른 휘도를 나타낼 수 있다. 즉, 복수의 표시 장치의 광원의 구동 전류가 동일하더라도 표시 장치의 휘도 특성은 상이하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 휘도 특성이 일정하도록 제어할 수 있는 표시 장치, 이를 포함하는 다중 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널에 광을 공급하는 백라이트부, 및 상기 표시 패널의 측정 휘도와 기준 휘도 범위를 비교하는 휘도 비교부를 포함하고, 상기 백라이트부는 적어도 하나의 발광 부재를 포함하는 광원부, 상기 광원부에 구동 전압을 공급하는 직류-직류 변환부(DC-DC converter), 및 상기 휘도 비교부의 비교 결과에 따라 상기 광원부에 흐르는 구동 전류를 제어하는 구동 전류 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 내에 속할 때 상기 구동 전류 제어부는 상기 구동 전류를 유지시키고, 상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 밖에 있을 때 상기 구동 전류 제어부는 상기 구동 전류를 변경시킬 수 있다.
상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위의 상한보다 높을 때 상기 구동 전류 제어부는 상기 구동 전류를 감소시키고, 상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위의 하한보다 낮을 때 상기 구동 전류 제어부는 상기 구동 전류를 증가시킬 수 있다.
상기 휘도 비교부는 상기 측정 휘도와 상기 기준 휘도 범위의 차이에 따른 상기 구동 전류의 변화량을 나타내는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
상기 휘도 비교부는 상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 밖에 있을 때 상기 룩업 테이블을 참조하여 해당하는 구동 전류 변화량을 상기 구동 전류 제어부로 전달할 수 있다.
상기 구동 전류 제어부는 복수의 저항, 및 상기 복수의 저항 각각에 연결되어 상기 저항의 접속 상태를 조절하는 결합 부재를 포함할 수 있다.
상기 결합 부재는 스위치로 이루어질 수 있다.
상기 구동 전류 제어부는 상기 구동 전류의 변화량을 디지털 값으로 인가 받아 상기 구동 전류를 제어하는 디지털 블록을 포함할 수 있다.
상기 구동 전류 제어부는 상기 구동 전류 변화량에 따라 저항값을 제어하여 상기 구동 전류를 제어하는 디지털 가변 저항(DVR, Digital variable resister)을 포함할 수 있다.
상기 발광 부재는 발광 다이오드(LED, Light emitting diode)로 이루어질 수 있다.
상기 광원부는 직렬로 배열되는 복수의 발광 다이오드로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 상기 표시 패널의 휘도를 측정하여 측정 결과를 상기 휘도 비교부에 제공하는 휘도 측정부를 더 포함할 수 있다.
상기 휘도 비교부는 상기 백라이트부 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 상기 표시 패널을 구동하기 위한 제어 신호를 생성하는 신호 제어부를 더 포함하고, 상기 휘도 비교부는 상기 신호 제어부 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 다중 표시 장치는 서로 인접하게 배치되는 복수의 표시 장치를 포함하는 다중 표시 장치에 있어서, 각각의 상기 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널에 광을 공급하는 백라이트부, 및 상기 표시 패널의 측정 휘도와 기준 휘도 범위를 비교하는 휘도 비교부를 포함하고, 상기 백라이트부는 적어도 하나의 발광 부재를 포함하는 광원부, 상기 광원부에 구동 전압을 공급하는 직류-직류 변환부(DC-DC converter), 및 상기 휘도 비교부의 비교 결과에 따라 상기 광원부에 흐르는 구동 전류를 제어하는 구동 전류 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 표시 장치의 상기 기준 휘도 범위는 동일한 값을 가질 수 있다.
상기 복수의 표시 장치의 상기 휘도 비교부는 서로 연결되어 상기 기준 휘도 범위를 동일한 값으로 공유할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법은 표시 패널의 측정 휘도를 입력 받는 단계, 상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 내에 속하는 여부를 판단하는 단계, 상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 내에 속할 때 광원부의 구동 전류를 유지시키는 단계, 상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 밖에 있을 때 상기 광원부의 상기 구동 전류를 변경시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위의 상한보다 높을 때 상기 구동 전류를 감소시키고, 상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위의 하한보다 낮을 때 상기 구동 전류를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법은 상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 밖에 있을 때 상기 측정 휘도와 상기 기준 휘도 범위의 차이에 따른 상기 구동 전류의 변화량을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치, 이를 포함하는 다중 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치, 이를 포함하는 다중 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법은 광원부에 흐르는 구동 전류를 제어함으로써, 휘도 특성을 일정하게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 백라이트부의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 백라이트부의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 표시 장치의 블록도이다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 백라이트부의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 영상을 표시하는 표시 패널(300), 표시 패널(300)을 구동하기 위한 신호들을 제어하는 신호 제어부(600), 표시 패널(300)에 광을 공급하는 백라이트부(900) 를 포함한다.
표시 패널(300)은 복수의 게이트선(G1-Gn)과 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함하고, 복수의 게이트선(G1-Gn)은 가로 방향으로 연장될 수 있으며, 복수의 데이터선(D1-Dm)은 복수의 게이트선(G1-Gn)과 교차하면서 세로 방향으로 연장될 수 있다.
하나의 게이트선(G1-Gn) 및 하나의 데이터선(D1-Dm)은 하나의 화소와 연결되어 있으며, 하나의 화소에는 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있는 스위칭 소자(Q)가 형성되어 있다. 스위칭 소자(Q)의 제어 단자는 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 있으며, 입력 단자는 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 커패시터(Clc) 및 유지 커패시터(Cst)와 연결되어 있다.
도 1의 표시 패널(300)은 액정 표시 패널로 도시되어 있지만, 본 발명이 적용될 수 있는 표시 패널(300)은 액정 표시 패널 외에, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 플라즈마 표시 패널 등 다양한 표시 패널이 사용될 수 있다.
신호 제어부(600)는 영상 데이터(DAT) 및 이의 제어 신호, 예를 들어 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK), 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등에 응답하여 영상 데이터(DAT) 및 제어 신호를 액정 표시 패널(300)의 동작 조건에 적합하게 처리한 후, 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2)를 생성 및 출력한다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 펄스(게이트 신호(GS)의 하이 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 등을 포함한다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(TP) 등을 포함한다.
백라이트부(900)는 표시 패널(300)에 광을 공급하며, 공급된 광은 표시 패널(300)을 통과하여 화면을 표시하게 된다.
백라이트부(900)는 도 2에 도시된 바와 같이, 광원부(910), 광원부(910)에 구동 전압을 공급하는 직류-직류 변환부(920, DC-DC converter), 광원부(910)에 흐르는 구동 전류를 제어하는 구동 전류 제어부(930), 표시 패널(300)의 측정 휘도와 기준 휘도 범위를 비교하는 휘도 비교부(950)를 포함한다.
광원부(910)는 적어도 하나의 발광 부재를 포함할 수 있다. 발광 부재는 발광 다이오드(LED, Light emitting diode)로 이루어질 수 있다. 광원부(910)는 도시된 바와 같이 직렬로 배열되는 복수의 발광 다이오드로 이루어질 수 있다. 또한, 광원부(910)는 이러한 발광 다이오드 열이 여러 개 연결된 형태로 이루어질 수도 있다.
발광 부재는 발광 다이오드에 한정되지 아니하며, 냉 음극 형광 램프(CCFL: cold cathode fluorescent lamp), 외부 전극 형광 램프(EEFL: external electrode fluorescent) 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 광원부(910)는 그 배치 형태에 따라 측광형과 직하형으로 분류된다. 측광형의 경우 광원부(910)가 표시 패널(300)의 일측 가장자리에 배치되고, 도광판을 통해 반대 측 가장자리까지 광이 전달될 수 있도록 한다. 직하형의 경우 광원부(910)가 표시 패널(300)의 하측 전체에 고르게 배치되어 표시 패널(300)에 광을 공급한다.
직류-직류 변환부(920)는 입력 전압을 받아 구동 전압을 생성하고, 구동 전압을 광원부(910)의 일측 단에 전달한다. 예를 들면, 직류-직류 변환부(920)는 직류인 입력 전압을 입력받아 높은 직류 전압인 구동 전압을 출력하는 부스트 컨버터일 수 있다.
구동 전류 제어부(930)는 휘도 비교부(950)의 비교 결과에 따라 광원부 (910)에 흐르는 구동 전류를 제어한다. 측정 휘도가 기준 휘도 범위 내에 속할 때 구동 전류 제어부(930)는 구동 전류를 현 상태로 유지시킨다. 또한, 측정 휘도가 기준 휘도 범위 밖에 있을 때 구동 전류 제어부(930)는 구동 전류를 변경시킨다. 이때, 측정 휘도가 기준 휘도 범위의 상한보다 높을 때 구동 전류 제어부(930)는 구동 전류를 낮춤으로써, 표시 패널(300)의 휘도를 낮게 할 수 있다. 또한, 측정 휘도가 기준 휘도 범위의 하한보다 낮을 때 구동 전류 제어부(930)는 구동 전류를 높임으로써, 표시 패널(300)의 휘도를 높게 할 수 있다. 즉, 측정 휘도가 기준 휘도 범위를 벗어나 있을 때 구동 전류를 조절하여 표시 패널(300)의 휘도를 변화시킴으로써, 기준 휘도 범위 내에 속하도록 할 수 있다.
휘도 비교부(950)는 측정 휘도를 기준 휘도 범위와 비교하여 기준 휘도 범위 내에 속하는지 여부를 판단한다. 예를 들면, 휘도 비교부(950)는 표 1과 같은 룩업 테이블(look-up table)을 포함할 수 있다.
기준 휘도(gray)
(기준 휘도 범위)		 550
(525~575)
측정 휘도(gray) 425~475 475~525 525~575 575~625 625~675
구동 전류 변화량(mA) +40 +20 0 -20 -40
표 1의 룩업 테이블은 측정 휘도와 기준 휘도 범위와의 차이에 따른 구동 전류의 변화량을 나타내고 있다. 예를 들면, 기준 휘도가 550일 때, 기준 휘도 범위를 525 내지 575로 설정할 수 있다. 즉, 측정 휘도가 기준 휘도로부터 -25 내지 +25인 범위까지는 정상 휘도가 나타난 것으로 보게 된다. 측정 휘도가 이러한 기준 휘도 범위를 벗어난 경우 구동 전류를 변화시켜 표시 패널(300)의 휘도를 변화시키게 된다. 예를 들면, 측정 휘도가 475 내지 525의 값을 가지는 경우에는 측정 휘도가 기준 휘도 범위를 벗어난 것으로 판단하고, 이때의 구동 전류 변화량은 +20mA인 것으로 판단한다. 휘도 비교부(950)는 이러한 구동 전류 변화량에 대한 정보를 구동 전류 제어부(930)로 전달하고, 구동 전류 제어부(930)는 이러한 정보에 기초하여 구동 전류를 증가시키게 된다. 다른 예로써, 측정 휘도가 625 내지 675의 값을 가지는 경우에는 측정 휘도가 기준 휘도 범위를 벗어난 것으로 판단하고, 이때의 구동 전류 변화량은 -40mA인 것으로 판단한다. 휘도 비교부(950)는 이러한 구동 전류 변화량에 대한 정보를 구동 전류 제어부(930)로 전달하고, 구동 전류 제어부(930)는 이러한 정보에 기초하여 구동 전류를 감소시키게 된다.
상기와 같은 룩업 테이블은 예시에 불과하며, 측정 휘도와 기준 휘도 범위에 따른 구동 전류 변화량에 대한 룩업 테이블은 다양하게 변경이 가능하다. 예를 들면, 측정 휘도의 범위를 더욱 세밀하게 설정하여 구동 전류 변화량도 더욱 다양하게 설정할 수 있다.
또한, 휘도 비교부(950)는 룩업 테이블을 대신하여 소정의 함수로 이루어진 연산부를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 측정 휘도와 기준 휘도의 차이를 연산하고, 측정 휘도와 기준 휘도의 차이가 소정의 값 이상인 경우 이에 대한 구동 전류 변화량을 계산하는 함수로 이루어질 수 있다.
상기에서 휘도 비교부(950)는 백라이트부(900)에 포함된 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다. 휘도 비교부(950)는 백라이트부(900)의 직류-직류 변환부(920)에 포함될 수도 있고, 구동 전류 제어부(930)에 포함될 수도 있다. 뿐만 아니라 휘도 비교부(950)는 백라이트부(900) 대신 신호 제어부(600)에 포함될 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 휘도 측정부(1000)를 더 포함할 수 있다.
휘도 측정부(1000)는 표시 패널(300)의 정면으로 나오는 광량으로부터 표시 패널(300)의 휘도를 측정한다. 휘도 측정부(1000)는 측정 결과를 휘도 비교부(950)에 제공한다. 휘도 측정부(1000)는 휘도 비교부(950)와 직접 연결되어 측정 결과를 전송할 수도 있고, 무선 통신 방식으로 측정 결과를 전송할 수도 있다.
기준으로 잡은 표시 패널(300)의 휘도가 나타나도록 하기 위한 광원부(910)의 구동 전류를 소정의 값으로 설정할 수 있다. 구동 전류를 이와 같이 설정하더라도 표시 장치의 제조 과정에서 발생하는 수많은 변수로 인해 실제 측정 휘도는 기준 휘도와 상이하게 나타날 수 있다. 따라서, 휘도 측정부(1000)를 통해 실제 휘도를 측정하여 기준 휘도와 비교하고, 차이가 있는 경우 구동 전류를 변경하여 실제 휘도가 기준 휘도와 유사해지도록 조절하게 되는 것이다.
휘도 측정부(1000)는 표시 장치에 포함될 수 있다. 표시 장치를 사용하는 과정에서 휘도의 변화가 발생할 수 있으며, 이때 휘도 측정부(1000)를 통해 표시 패널(300)의 휘도를 측정하고, 변화된 휘도량에 따라 광원부(910)에 흐르는 구동 전류를 제어하여 표시 패널(300)의 실제 휘도가 기준 휘도와 유사해지도록 제어할 수 있다.
다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 휘도 측정부(1000)는 표시 장치가 제품으로 완성되어 출하되는 단계에서는 존재하지 않을 수도 있다. 즉, 표시 장치를 테스트하는 단계에서 실제 휘도와 기준 휘도를 비교하여 광원부(910)에 흐르는 구동 전류를 조절하고, 이후에는 구동 전류를 조절하지 않고 고정된 값을 가지도록 할 수 있다. 이 경우에는 휘도 측정부(1000)가 표시 장치에 포함되지 않을 수 있으며, 포함되어 있다고 하더라도 출하되는 단계에서는 제거될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 게이트선(G1-Gn)을 구동하는 게이트 구동부(400) 및 데이터선(D1-Dm)을 구동하는 데이터 구동부(500)를 더 포함할 수 있다.
표시 패널(300)의 복수의 게이트선(G1-Gn)은 게이트 구동부(400)와 연결되어 있으며, 게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터 인가된 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라서 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)을 교대로 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
표시 패널(300)은 서로 마주보며 합착되는 두 장의 기판으로 이루어질 수 있고, 게이트 구동부(400)는 표시 패널(300)의 일측 가장자리에 부착되도록 형성될 수 있다. 또한, 게이트 구동부(400)는 표시 패널(300)에 게이트선(G1-Gn), 데이터선(D1-Dm), 및 스위칭 소자(Q)와 함께 표시 패널(300)에 실장될 수도 있다. 즉, 게이트선(G1-Gn), 데이터선(D1-Dm), 및 스위칭 소자(Q)를 형성하는 공정에서 게이트 구동부(400)도 함께 형성할 수 있다.
표시 패널(300)의 복수의 데이터선(D1-Dm)은 데이터 구동부(500)와 연결되어 있으며, 데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터 데이터 제어 신호(CONT2) 및 영상 데이터(DAT)를 전달받는다. 데이터 구동부(500)는 계조 전압 생성부(800)에서 생성된 계조 전압을 이용하여 영상 데이터(DAT)를 데이터 전압으로 변환하고 이를 데이터선(D1-Dm)으로 전달한다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명한다. 도 1 및 도 2를 함께 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 표시 패널(300)의 휘도를 측정하여 측정 결과를 휘도 비교부(950)에 전송한다. 즉, 휘도 비교부(950)는 측정 휘도를 입력 받게 된다. (S110)
휘도 비교부(950)는 입력 받은 측정 휘도가 기준 휘도 범위 내에 속하는지 여부를 판단한다. (S120)
측정 휘도가 기준 휘도 범위 내에 속할 때에는 표시 패널(300)이 원하는 휘도를 나타내고 있으므로, 표시 패널(300)의 휘도를 변화시키지 않아도 된다. 따라서, 광원부(910)의 구동 전류를 유지시킨다. (S130)
측정 휘도가 기준 휘도 범위 밖에 있을 때에는 표시 패널(300)이 원하는 휘도를 나타내고 있지 않으므로, 표시 패널(300)의 휘도를 조절할 필요가 있다. 이때, 표시 패널(300)의 휘도 조절을 위해 측정 휘도가 기준 휘도 범위보다 큰지 여부를 판단한다. (S140)
측정 휘도가 기준 휘도 범위보다 높다면, 즉 측정 휘도가 기준 휘도 범위의 상한보다 높을 때에는 광원부(910)의 구동 전류를 감소시킨다. (S150)
측정 휘도가 기준 휘도 범위보다 낮다면, 즉 측정 휘도가 기준 휘도 범위의 상한보다 낮을 때에는 광원부(910)의 구동 전류를 증가시킨다. (S160)
S150 단계 및 S160 단계에서 광원부(910)의 구동 전류를 감소 또는 증가시킬 때 감소량 및 증가량은 측정 휘도와 기준 휘도 범위의 차이에 따라 결정된다. 즉, 측정 휘도가 기준 휘도 범위를 크게 벗어날수록 감소량 및 증가량은 커진다. 휘도 비교부(950)는 측정 휘도가 기준 휘도 범위 밖에 있을 때 측정 휘도와 기준 휘도 범위의 차이에 따른 구동 전류의 변화량을 계산할 수 있다. 이때, 휘도 비교부(950)는 구동 전류의 변화량의 계산을 위해 룩업 테이블이나 함수 등을 이용할 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 구동 전류를 증가 또는 감소시키는 방법에 대해 설명한다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 백라이트부의 블록도이다.
먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 백라이트부는 앞서 설명한 바와 같이 광원부(910), 직류-직류 변환부(920), 구동 전류 제어부(930), 휘도 비교부(950)를 포함할 수 있다.
구동 전류 제어부(930)는 복수의 단자(1 내지 30)를 포함하는 집적 회로 칩(IC chip, integrated circuit chip)으로 이루어질 수 있다. 구동 전류 제어부(930)는 복수의 저항(R1 내지 R8), 및 복수의 저항(R1 내지 R8) 각각에 연결되어 저항의 접속 상태를 조절하는 결합 부재(C1 내지 C8)을 더 포함한다.
복수의 저항(R1 내지 R8)은 집적 회로 칩의 6번 단자와 9번 단자 사이에 연결될 수 있다. 6번 단자는 기준 전압 단자이고, 9번 단자는 출력 전류 단자이다. 즉, 기준 전압 단자와 출력 전류 단자 사이의 저항 값을 조절함으로써, 구동 전류를 제어할 수 있다.
기준 전압 단자와 출력 전류 단자 사이의 저항 값은 결합 부재(C1 내지 C8)의 연결 여부에 따라 결정된다. 예를 들면, 결합 부재(C1 내지 C8)는 납땜에 의해 연결될 수 있다. 제1 결합 부재(C1)가 연결되면, 집적 회로 칩의 6번 단자와 9번 단자 사이에 제1 저항(R1)이 연결될 수 있다. 복수의 저항(R1 내지 R8)은 상이한 값을 가질 수 있고, 구동 전류 변화량에 따라 복수의 저항(R1 내지 R8) 중 적어도 어느 하나가 접속될 수 있도록 결합 부재(C1 내지 C8)의 연결 여부를 조절하여 기준 전압 단자와 출력 전류 단자 사이의 저항 값을 조절할 수 있다.
예를 들면, 표 2에 따라 해당하는 결합 부재(C1 내지 C8)를 적절하게 연결하여 기준 전압 단자와 출력 전류 단자 사이의 저항 값을 조절한다. 구동 전류를 5% 증가시키고자 하는 경우, 제1 결합 부재(C1)를 연결하여, 기준 전압 단자와 출력 전류 단자 사이의 저항 값을 낮출 수 있다. 또한, 구동 전류를 5% 감소시키고자 하는 경우, 제5 결합 부재(C5)를 연결하여, 기준 전압 단자와 출력 전류 단자 사이의 저항 값을 높일 수 있다.
전류 증감량 C1 C2 C3 C4 C5 C7 C8 C9
+5% ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
+10% ○ ● ○ ○ ○ ○ ○ ○
+15% ○ ○ ● ○ ○ ○ ○ ○
+20% ○ ○ ○ ● ○ ○ ○ ○
-5% ○ ○ ○ ○ ● ○ ○ ○
-10% ○ ○ ○ ○ ○ ● ○ ○
-15% ○ ○ ○ ○ ○ ○ ● ○
-20% ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●
상기에서 저항이 8개로 이루어진 경우에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 더 많은 저항으로 이루어져 전류의 증감을 더욱 미세하게 조절할 수도 있다. 또한, 더 적은 저항으로 이루어질 수도 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 도 4에서의 결합 부재(C1 내지 C8)가 스위치(S1 내지 S8)로 이루어질 수 있다. 스위치(S1 내지 S8)는 박막 트랜지스터 등으로 이루어질 수 있으며, 구동 전류 변화량에 따라 복수의 저항(R1 내지 R8) 중 적어도 어느 하나가 접속될 수 있도록 스위치(S1 내지 S8)의 온/오프 상태를 조절하여 기준 전압 단자와 출력 전류 단자 사이의 저항 값을 조절할 수 있다. 예를 들면, 구동 전류를 5% 증가시키고자 하는 경우, 제1 스위치(S1)를 연결하여, 기준 전압 단자와 출력 전류 단자 사이의 저항 값을 낮출 수 있다. 또한, 구동 전류를 5% 감소시키고자 하는 경우, 제5 스위치(S5)를 연결하여, 기준 전압 단자와 출력 전류 단자 사이의 저항 값을 높일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 구동 전류 제어부(930)는 구동 전류의 변화량을 디지털 값으로 인가 받아 구동 전류를 제어하는 디지털 블록(935)을 포함할 수 있다. 휘도 비교부(950)는 측정 휘도를 기준 휘도 범위와 비교하여 구동 전류 변화량을 계산하고, 이를 디지털 값으로 변환하여 디지털 블록(935)에 인가한다. 디지털 블록(935)은 인가 받은 디지털 값을 기초로 구동 전류를 유지 시키거나, 증가 또는 감소시킨다.
도 7에 도시된 바와 같이, 구동 전류 제어부(930)는 구동 전류 변화량에 따라 저항값을 제어하여 구동 전류를 제어하는 디지털 가변 저항(937, DVR, Digital variable resister)을 포함할 수 있다. 디지털 가변 저항(937)은 구동 전류를 증가시키고자 하는 경우 저항값을 감소시키고, 구동 전류를 감소시키고자 하는 경우 저항값을 증가시켜 구동 전류를 제어한다. 즉, 도 4 및 도 5에서 설명한 아날로그 방식과 유사하나 도 7에 도시된 실시예에서는 디지털 방식으로 이루어진다.
이하에서는 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 표시 장치에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 표시 장치의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 다중 표시 장치는 복수의 표시 장치(100)가 매트릭스 형태로 배치되어 있는 형태로 이루어진다. 예를 들면, 가로 방향으로 두 개의 표시 장치(100)가 배치되고, 세로 방향으로 두 개의 표시 장치(100)가 배치되어 4개의 표시 장치(100)가 하나의 다중 표시 장치를 이루고 있다. 도시된 다중 표시 장치의 배치 형태는 하나의 예에 불과할 뿐, 더 많은 혹은 더 적은 수의 표시 장치(100)를 다양한 방식으로 배치할 수 있다.
각각의 표시 장치(100)는 앞서 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이 표시 패널, 신호 제어부, 백라이트부(900)를 포함하고, 백라이트부(900)는 광원부, 직류-직류 변환부, 구동 전류 제어부, 휘도 비교부(950)를 포함한다.
휘도 비교부(950)는 표시 패널의 측정 휘도와 기준 휘도 범위를 비교하고, 구동 전류 제어부는 비교 결과에 따라 광원부에 흐르는 구동 전류를 제어한다.
이때, 복수의 표시 장치(100)들의 기준 휘도 범위는 동일한 값을 가진다. 즉, 각각의 표시 장치(100)의 기준 휘도 범위의 상한값과 하한값이 일정하다. 따라서, 복수의 표시 장치(100)가 상이한 휘도 특성을 가지더라도 표시 장치(100)의 휘도가 일정한 기준 휘도 범위 내에 속하도록 제어됨으로써, 일정한 휘도를 나타내는 다중 표시 장치를 구현할 수 있다.
각각의 표시 장치(100)의 실제 휘도를 측정하고, 각각의 표시 장치(100)의 휘도 비교부(950)는 측정 휘도와 기준 휘도 범위를 비교하여, 구동 전류 변화량을 계산한다. 이때, 구동 전류 변화량은 표시 장치(100)마다 상이할 수 있다. 각각의 구동 전류 변화량에 기초하여 각각의 표시 장치(100)의 광원부에 흐르는 구동 전류를 유지시키거나, 증가 또는 감소시킨다.
예를 들어, 모든 표시 장치(100)의 광원부에 흐르는 구동 전류가 100mA일 때, 좌상에 위치하고 있는 표시 장치(100)의 휘도는 450nit이고, 우상에 위치하고 있는 표시 장치(100)의 휘도는 500nit일 수 있다. 또한, 좌하에 위치하고 있는 표시 장치(100)의 휘도는 400nit이고, 우하에 위치하고 있는 표시 장치(100)의 휘도는 550nit일 수 있다.
기준 휘도가 500nit라면, 좌상 및 좌하에 위치하고 있는 표시 장치(100)의 광원부에 흐르는 구동 전류를 증가시켜 실제 휘도를 증가시킬 수 있다. 이때, 좌상 및 좌하에 위치하고 있는 표시 장치(100)의 광원부에 흐르는 구동 전류의 증가량은 상이하게 조절할 수 있다. 또한, 우하에 위치하고 있는 표시 장치(100)의 광원부에 흐르는 구동 전류를 감소시켜 실제 휘도를 감소시킬 수 있다. 이에 따라 모든 표시 장치(100)의 실제 휘도가 500nit와 유사한 값을 가지도록 제어할 수 있다.
복수의 표시 장치(100)들의 기준 휘도 범위가 동일한 값을 가지도록 하기 위해 복수의 표시 장치(100)들의 휘도 비교부(950)를 연결할 수 있다. 복수의 표시 장치(100)의 휘도 비교부(950)는 연결 부재(952)에 의해 연결될 수 있다. 예를 들면, 휘도 비교부(950)는 집적 회로 칩(IC chip)에 실장될 수 있으며, 각각의 표시 장치(100)의 집적 회로 칩의 일 단자가 서로 연결되도록 할 수 있다. 휘도 비교부(950)의 연결을 통해 기준 휘도 범위를 동일한 값으로 공유할 수 있다.
이때, 복수의 표시 장치(100)들의 휘도 비교부(950)가 서로 다른 기준 휘도 범위를 가지고 있을 수 있다. 이때, 복수의 표시 장치(100) 중 어느 하나의 표시 장치(100)를 마스터(master)로 설정하고, 나머지 표시 장치(100)들은 슬레이브(slave)로 설정할 수 있다. 슬레이브 표시 장치(100)들은 마스터 표시 장치(100)가 가지고 있는 기준 휘도 범위를 공유하게 되어, 모든 표시 장치(100)는 동일한 기준 휘도 범위를 가지게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 표시 장치 300: 표시 패널
400: 게이트 구동부 500: 데이터 구동부
600: 신호 제어부 800: 계조 전압 생성부
900: 백라이트부 910: 광원부
920: 직류-직류 변환부 930: 구동 전류 제어부
935: 디지털 블록 937: 디지털 가변 저항
950: 휘도 비교부 952: 연결 부재

Claims (20)

  1. 표시 패널,
    상기 표시 패널에 광을 공급하는 백라이트부, 및
    상기 표시 패널의 측정 휘도와 기준 휘도 범위를 비교하는 휘도 비교부를 포함하고,
    상기 백라이트부는,
    적어도 하나의 발광 부재를 포함하는 광원부,
    상기 광원부에 구동 전압을 공급하는 직류-직류 변환부(DC-DC converter), 및
    상기 휘도 비교부의 비교 결과에 따라 상기 광원부에 흐르는 구동 전류를 제어하는 구동 전류 제어부를 포함하는,
    표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 내에 속할 때 상기 구동 전류 제어부는 상기 구동 전류를 유지시키고,
    상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 밖에 있을 때 상기 구동 전류 제어부는 상기 구동 전류를 변경시키는,
    표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위의 상한보다 높을 때 상기 구동 전류 제어부는 상기 구동 전류를 감소시키고,
    상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위의 하한보다 낮을 때 상기 구동 전류 제어부는 상기 구동 전류를 증가시키는,
    표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 휘도 비교부는 상기 측정 휘도와 상기 기준 휘도 범위의 차이에 따른 상기 구동 전류의 변화량을 나타내는 룩업 테이블을 포함하는,
    표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 휘도 비교부는 상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 밖에 있을 때 상기 룩업 테이블을 참조하여 해당하는 구동 전류 변화량을 상기 구동 전류 제어부로 전달하는,
    표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 구동 전류 제어부는
    복수의 저항, 및
    상기 복수의 저항 각각에 연결되어 상기 저항의 접속 상태를 조절하는 결합 부재를 포함하는,
    표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 결합 부재는 스위치로 이루어지는,
    표시 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 구동 전류 제어부는,
    상기 구동 전류의 변화량을 디지털 값으로 인가 받아 상기 구동 전류를 제어하는 디지털 블록을 포함하는,
    표시 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 구동 전류 제어부는,
    상기 구동 전류 변화량에 따라 저항값을 제어하여 상기 구동 전류를 제어하는 디지털 가변 저항(DVR, Digital variable resister)을 포함하는,
    표시 장치.
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 발광 부재는 발광 다이오드(LED, Light emitting diode)로 이루어지는,
    표시 장치.
  11. 제5 항에 있어서,
    상기 광원부는 직렬로 배열되는 복수의 발광 다이오드로 이루어지는,
    표시 장치.
  12. 제5 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 휘도를 측정하여 측정 결과를 상기 휘도 비교부에 제공하는 휘도 측정부를 더 포함하는,
    표시 장치.
  13. 제5 항에 있어서,
    상기 휘도 비교부는 상기 백라이트부 내에 배치되어 있는,
    표시 장치.
  14. 제5 항에 있어서,
    상기 표시 패널을 구동하기 위한 제어 신호를 생성하는 신호 제어부를 더 포함하고,
    상기 휘도 비교부는 상기 신호 제어부 내에 배치되어 있는,
    표시 장치.
  15. 서로 인접하게 배치되는 복수의 표시 장치를 포함하는 다중 표시 장치에 있어서,
    각각의 상기 표시 장치는,
    표시 패널,
    상기 표시 패널에 광을 공급하는 백라이트부, 및
    상기 표시 패널의 측정 휘도와 기준 휘도 범위를 비교하는 휘도 비교부를 포함하고,
    상기 백라이트부는,
    적어도 하나의 발광 부재를 포함하는 광원부,
    상기 광원부에 구동 전압을 공급하는 직류-직류 변환부(DC-DC converter), 및
    상기 휘도 비교부의 비교 결과에 따라 상기 광원부에 흐르는 구동 전류를 제어하는 구동 전류 제어부를 포함하는,
    다중 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 복수의 표시 장치의 상기 기준 휘도 범위는 동일한 값을 가지는,
    다중 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 복수의 표시 장치의 상기 휘도 비교부는 서로 연결되어 상기 기준 휘도 범위를 동일한 값으로 공유하는,
    다중 표시 장치.
  18. 표시 패널의 측정 휘도를 입력 받는 단계,
    상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 내에 속하는 여부를 판단하는 단계,
    상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 내에 속할 때 광원부의 구동 전류를 유지시키는 단계,
    상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 밖에 있을 때 상기 광원부의 상기 구동 전류를 변경시키는 단계를 포함하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위의 상한보다 높을 때 상기 구동 전류를 감소시키고,
    상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위의 하한보다 낮을 때 상기 구동 전류를 증가시키는,
    표시 장치의 구동 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 측정 휘도가 상기 기준 휘도 범위 밖에 있을 때 상기 측정 휘도와 상기 기준 휘도 범위의 차이에 따른 상기 구동 전류의 변화량을 계산하는 단계를 더 포함하는,
    표시 장치의 구동 방법.
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