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KR102617178B1 - 광원 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 광원 장치의 휘도 편차 보상 방법 - Google Patents

광원 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 광원 장치의 휘도 편차 보상 방법 Download PDF

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KR102617178B1
KR102617178B1 KR1020180171869A KR20180171869A KR102617178B1 KR 102617178 B1 KR102617178 B1 KR 102617178B1 KR 1020180171869 A KR1020180171869 A KR 1020180171869A KR 20180171869 A KR20180171869 A KR 20180171869A KR 102617178 B1 KR102617178 B1 KR 102617178B1
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이준표
최민수
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

광원 장치는 제1 방향으로 연장되는 복수의 광원 게이트 라인들, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 광원 데이터 라인들, 복수의 광원 에미션 라인들, 복수의 피드백 라인들 및 복수의 광원 블록들을 포함하고, 상기 광원 블록들 중 적어도 하나는 상기 광원 게이트 라인, 상기 광원 데이터 라인, 상기 광원 에미션 라인 및 상기 피드백 라인에 연결된다. 상기 피드백 라인은 광원 블록 열에 배치되는 광원 블록들에 공통으로 연결될 수 있다.

Description

광원 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 광원 장치의 휘도 편차 보상 방법{LIGHT SOURCE APPARATUS, DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME AND METHOD OF COMPENSATING LUMINANCE DIFFERENCE OF THE SAME}
본 발명은 광원 장치, 상기 광원 장치를 포함하는 표시 장치 및 상기 광원 장치의 휘도 보상 방법에 관한 것으로, 광원 블록의 휘도 편차를 보상할 수 있는 광원 장치, 상기 광원 장치를 포함하는 표시 장치 및 상기 광원 장치의 휘도 보상 방법에 관한 것이다.
표시 장치의 소비 전력을 감소시키기 위해 입력 영상 데이터의 블록 별 휘도에 대응하여 광원의 턴 온 정도를 결정하는 로컬 디밍 방식이 적용되고 있다.
로컬 디밍 방식을 구현하기 위해, 각 광원 블록을 독립적으로 제어할 필요가 있다. 상기 광원 블록의 개수만큼 상기 광원 블록 제어부를 포함하는 경우, 상기 광원 장치의 제조 비용이 증가하고, 복잡도가 증가하는 문제가 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 액티브 매트릭스 방식을 이용하여 광원 장치의 제조 비용 및 복잡도를 감소시키고, 광원 블록의 휘도 편차를 효과적으로 보상할 수 있는 광원 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광원 장치를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광원 장치의 휘도 편차를 보상하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 광원 장치는 제1 방향으로 연장되는 복수의 광원 게이트 라인들, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 광원 데이터 라인들, 복수의 광원 에미션 라인들, 복수의 피드백 라인들 및 복수의 광원 블록들을 포함하고, 상기 광원 블록들 중 적어도 하나는 상기 광원 게이트 라인, 상기 광원 데이터 라인, 상기 광원 에미션 라인 및 상기 피드백 라인에 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 피드백 라인은 광원 블록 열에 배치되는 광원 블록들에 공통으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 피드백 라인의 제1 단은 상기 광원 블록 열에 배치되는 상기 광원 블록들에 연결되고, 상기 피드백 라인의 제2 단은 피드백 저항에 연결될 수 있다. 상기 피드백 저항은 상기 광원 블록의 전원 전압 인가 단자 및 상기 피드백 라인의 상기 제2 단 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원 블록은 발광 소자, 상기 광원 게이트 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 광원 데이터 라인에 연결되는 입력 전극 및 제2 스위칭 소자의 제어 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 스위칭 소자, 상기 제1 스위칭 소자의 상기 출력 전극에 연결되는 제어 전극, 제3 스위칭 소자의 출력 전극에 연결되는 입력 전극 및 접지에 연결되는 출력 전극을 포함하는 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 광원 에미션 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 발광 소자에 연결되는 입력 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 상기 입력 전극에 연결되는 상기 출력 전극을 포함하는 상기 제3 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 피드백 라인은 상기 광원 데이터 라인과 평행하게 연장될 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부, 광원 장치 및 광원 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 영상을 표시한다. 상기 게이트 구동부는 상기 표시 패널에 게이트 신호를 인가한다. 상기 데이터 구동부는 상기 표시 패널에 데이터 전압을 인가한다. 상기 광원 장치는 상기 표시 패널에 광을 제공한다. 상기 광원 구동부는 상기 광원 장치를 구동한다. 상기 광원 장치는 제1 방향으로 연장되는 복수의 광원 게이트 라인들, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 광원 데이터 라인들, 복수의 광원 에미션 라인들, 복수의 피드백 라인들 및 복수의 광원 블록들을 포함한다. 상기 광원 블록들 중 적어도 하나는 상기 광원 게이트 라인, 상기 광원 데이터 라인, 상기 광원 에미션 라인 및 상기 피드백 라인에 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 피드백 라인은 광원 블록 열에 배치되는 광원 블록들에 공통으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 피드백 라인의 제1 단은 상기 광원 블록 열에 배치되는 상기 광원 블록들에 연결되고, 상기 피드백 라인의 제2 단은 피드백 저항에 연결될 수 있다. 상기 피드백 저항은 상기 광원 블록의 전원 전압 인가 단자 및 상기 피드백 라인의 상기 제2 단 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원 블록은 발광 소자, 상기 광원 게이트 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 광원 데이터 라인에 연결되는 입력 전극 및 제2 스위칭 소자의 제어 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 스위칭 소자, 상기 제1 스위칭 소자의 상기 출력 전극에 연결되는 제어 전극, 제3 스위칭 소자의 출력 전극에 연결되는 입력 전극 및 접지에 연결되는 출력 전극을 포함하는 상기 제2 스위칭 소자, 상기 광원 에미션 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 발광 소자에 연결되는 입력 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 상기 입력 전극에 연결되는 상기 출력 전극을 포함하는 상기 제3 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원 블록은 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 광원 구동부는 상기 광원 게이트 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 광원 데이터 라인에 연결되는 입력 전극 및 제2 스위칭 소자의 제어 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 스위칭 소자, 상기 제1 스위칭 소자의 상기 출력 전극에 연결되는 제어 전극, 제3 스위칭 소자의 출력 전극에 연결되는 입력 전극 및 접지에 연결되는 출력 전극을 포함하는 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 광원 에미션 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 발광 소자에 연결되는 입력 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 상기 입력 전극에 연결되는 상기 출력 전극을 포함하는 상기 제3 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 피드백 라인은 상기 광원 데이터 라인과 평행하게 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 피드백 라인을 통해 피드백 되는 상기 광원 블록들의 센싱 전류를 저장하는 복수의 광원 레지스터들 및 상기 광원 레지스터들에 저장된 상기 센싱 전류를 수신하여 상기 광원 블록들의 휘도 편차를 보상하는 보상 광원 데이터 신호를 생성하는 보상 컨트롤러를 포함하는 광원 보상부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원 보상부는 제1 광원 게이트 신호에 대응하여 제1 피드백 라인을 통해 제1 센싱 전류를 저장하는 제1 광원 레지스터, 상기 제1 광원 게이트 신호에 대응하여 제2 피드백 라인을 통해 제2 센싱 전류를 저장하는 제2 광원 레지스터, 제2 광원 게이트 신호에 대응하여 상기 제1 피드백 라인을 통해 제3 센싱 전류를 저장하는 제3 광원 레지스터 및 상기 제2 광원 게이트 신호에 대응하여 상기 제2 피드백 라인을 통해 제4 센싱 전류를 저장하는 제4 광원 레지스터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원 보상부는 상기 제1 피드백 라인을 통해 수신되는 신호를 기준 전압과 비교하는 제1 에러 증폭기, 상기 제1 에러 증폭기에 연결되는 제1 아날로그 투 디지털 컨버터를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 아날로그 투 디지털 컨버터는 상기 제1 광원 레지스터 및 상기 제3 광원 레지스터에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원 보상부는 상기 제2 피드백 라인을 통해 수신되는 신호를 상기 기준 전압과 비교하는 제2 에러 증폭기 및 상기 제2 에러 증폭기에 연결되는 제2 아날로그 투 디지털 컨버터를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 아날로그 투 디지털 컨버터는 상기 제2 광원 레지스터 및 상기 제4 광원 레지스터에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부 및 상기 광원 구동부의 구동 타이밍을 제어하는 구동 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 광원 보상부는 상기 구동 제어부 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원 보상부는 상기 광원 구동부 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보상 광원 데이터 신호는 로컬 디밍에 따른 타겟 휘도를 나타내는 휘도 비트와 상기 광원 블록들의 상기 휘도 편차를 보상하기 위한 보상 비트를 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 광원 장치의 휘도 편차 보상 방법은 복수의 광원 게이트 라인들에 광원 게이트 신호들을 인가하는 단계, 복수의 광원 데이터 라인들에 테스트 광원 데이터 신호들을 인가하는 단계, 복수의 광원 에미션 라인들에 광원 에미션 신호를 인가하는 단계, 복수의 피드백 라인들을 통해, 복수의 광원 블록들에 흐르는 전류를 센싱하는 단계 및 상기 피드백 라인들을 통해 센싱된 전류를 이용하여 보상 광원 데이터 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 장치의 전원이 켜지는 초기 구간에서 상기 광원 블록들에 흐르는 전류를 센싱할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 광원 장치는 액티브 매트릭스 방식을 이용하여 구동되므로, 광원 장치의 제조 비용 및 복잡도를 감소시킬 수 있다. 상기 광원 장치는 광원 게이트 라인, 광원 데이터 라인, 광원 에미션 라인 및 피드백 라인에 연결되는 광원 블록을 포함하고, 상기 광원 블록의 전류를 피드백하여 상기 광원 블록 간의 휘도 편차를 보상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 광원 장치를 나타내는 개념도이다.
도 3은 도 2의 광원 블록을 나타내는 회로도이다.
도 4는 도 2의 광원 블록의 전류를 센싱하는 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 도 2의 광원 장치의 휘도 편차를 보상하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 2의 제1 광원 블록 열의 광원 블록들의 센싱 전류를 저장하는 광원 레지스터들을 나타내는 회로도이다.
도 7은 도 2의 제2 광원 블록 열의 광원 블록들의 센싱 전류를 저장하는 광원 레지스터들을 나타내는 회로도이다.
도 8은 도 2의 제3 광원 블록 열의 광원 블록들의 센싱 전류를 저장하는 광원 레지스터들을 나타내는 회로도이다.
도 9는 도 2의 제4 광원 블록 열의 광원 블록들의 센싱 전류를 저장하는 광원 레지스터들을 나타내는 회로도이다.
도 10은 도 2의 제5 광원 블록 열의 광원 블록들의 센싱 전류를 저장하는 광원 레지스터들을 나타내는 회로도이다.
도 11은 도 2의 제6 광원 블록 열의 광원 블록들의 센싱 전류를 저장하는 광원 레지스터들을 나타내는 회로도이다.
도 12는 도 2의 광원 장치의 휘도 편차를 보상하는 보상 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 12의 보상 컨트롤러에 의해 생성되는 보상 광원 데이터 신호의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 14는 도 2의 광원 장치를 구동하는 입력 신호들을 나타내는 타이밍도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 장치의 휘도 편차를 보상하는 보상 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 구동부 및 광원 블록을 나타내는 회로도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400) 및 데이터 구동부(500)를 포함할 수 있다. 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(100)로 광을 제공하는 광원 장치(BLU) 및 상기 광원 장치(BLU)를 구동하는 광원 구동부(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL) 및 상기 게이트 라인들(GL)과 상기 데이터 라인들(DL) 각각에 전기적으로 연결된 복수의 픽셀 전극들을 포함할 수 있다. 상기 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 상기 게이트 라인들(GL), 상기 데이터 라인들(DL), 상기 픽셀들, 상기 스위칭 소자가 형성되는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판과 대향하며 공통 전극을 포함하는 제2 베이스 기판 및 상기 제1 베이스 기판 및 상기 제2 베이스 기판 사이에 배치되는 액정층을 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 외부로부터 입력 영상 데이터(IMG) 및 입력 제어 신호(CONT)를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 백색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 마젠타색(magenta) 영상 데이터, 황색(yellow) 영상 데이터 및 시안색(cyan) 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG) 및 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 제1 제어 신호(CONT1), 제2 제어 신호(CONT2), 제3 제어 신호(CONT3) 및 데이터 신호(DATA)를 생성한다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 게이트 구동부(300)의 동작을 제어하기 위한 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(300)에 출력할 수 있다. 상기 제1 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 데이터 구동부(500)의 동작을 제어하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(500)에 출력할 수 있다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG)를 근거로 데이터 신호(DATA)를 생성할 수 있다. 상기 구동 제어부(200)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 데이터 구동부(500)에 출력할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 감마 기준 전압 생성부(400)의 동작을 제어하기 위한 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 생성하여 상기 감마 기준 전압 생성부(400)에 출력할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 광원 장치(BLU)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 광원 게이트 신호(LGS), 광원 데이터 신호(LDS) 및 광원 에미션 신호(LEM)를 상기 광원 구동부(600)에 출력할 수 있다.
또한, 상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG)를 근거로 상기 광원 장치(BLU)의 디밍을 제어하기 위한 디밍 신호를 생성하여 상기 광원 구동부(600)에 출력할 수 있다. 상기 디밍 신호는 상기 광원 장치(BLU)의 복수의 광원 블록들에 대해 각각의 디밍 정도를 포함하는 로컬 디밍 신호일 수 있다. 예를 들어, 상기 광원 데이터 신호(LDS)는 상기 디밍 신호를 포함할 수 있다.
상기 게이트 구동부(300)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제1 제어 신호(CONT1)에 응답하여 상기 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 출력한다.
상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제3 제어 신호(CONT3)에 응답하여 감마 기준 전압(VGREF)을 생성한다. 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 상기 데이터 구동부(500)에 제공할 수 있다. 상기 감마 기준 전압(VGREF)은 각각의 데이터 신호(DATA)에 대응하는 값을 갖는다.
예를 들어, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 구동 제어부(200) 내에 배치되거나 상기 데이터 구동부(500) 내에 배치될 수 있다.
상기 데이터 구동부(500)는 상기 구동 제어부(200)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA)를 입력 받고, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)로부터 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 입력 받을 수 있다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환할 수 있다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력할 수 있다.
상기 광원 구동부(600)는 상기 구동 제어부(200)로부터 상기 광원 게이트 신호(LGS), 상기 광원 데이터 신호(LDS) 및 상기 광원 에미션 신호(LEM)를 입력 받을 수 있다. 상기 광원 구동부(600)는 상기 광원 게이트 신호(LGS), 상기 광원 데이터 신호(LDS) 및 상기 광원 에미션 신호(LEM)를 기초로 상기 광원 장치(BLU)를 구동할 수 있다.
도 2는 도 1의 광원 장치(BLU)를 나타내는 개념도이다. 도 3은 도 2의 광원 블록(LB)을 나타내는 회로도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 광원 장치(BLU)는 매트릭스 형태로 배치되는 복수의 광원 블록들(LB1 내지 LB36)을 포함한다. 상기 광원 장치(BLU)는 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 복수의 광원 게이트 라인들(LGL1 내지 LGL6), 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장되는 복수의 광원 데이터 라인들(LDL1 내지 LDL6), 복수의 광원 에미션 라인들(LEML), 복수의 피드백 라인들(FB1 내지 FBM)을 더 포함한다. 상기 복수의 광원 에미션 라인들(LEML)은 일단에서 공통적으로 연결될 수 있다.
상기 광원 블록들(LB1 내지 LB36) 중 적어도 하나는 상기 광원 게이트 라인, 상기 광원 데이터 라인, 상기 광원 에미션 라인 및 상기 피드백 라인에 연결된다. 예를 들어, 상기 각각의 광원 블록들(LB1 내지 LB36)은 상기 광원 게이트 라인, 상기 광원 데이터 라인, 상기 광원 에미션 라인 및 상기 피드백 라인에 연결될 수 있다. 상기 광원 블록들(LB1 내지 LB36)은 상기 광원 게이트 라인을 통해 광원 게이트 신호가 인가되면, 상기 광원 블록들(LB1 내지 LB36) 내의 스위칭 소자가 턴 온되어, 상기 광원 데이터 라인을 통해 인가되는 광원 데이터 신호가 충전되고, 상기 광원 에미션 라인을 통해 광원 에미션 신호가 인가되는 동안, 상기 광원 데이터 신호에 대응되는 휘도로 발광한다. 예를 들어, 상기 광원 데이터 신호는 여러 개의 비트로 나뉘어지고, 상기 비트마다 상기 발광 구간의 길이가 각각 다르게 설정되어, 상기 광원 블록들(LB1 내지 LB36)은 디지털 방식으로 구동될 수 있다.
상기 광원 블록은 발광 소자를 포함한다. 예를 들어, 상기 광원 블록은 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다. 이와는 달리, 상기 광원 블록은 복수의 발광 소자들을 포함할 수 있다. 상기 광원 블록은 직렬로 연결되는 복수의 발광 소자들을 포함하는 발광 소자 스트링을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)일 수 있다.
본 실시에에서는 상기 광원 장치가 6행 6열의 36개의 광원 블록들을 포함하는 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 광원 장치는 36개보다 적은 광원 블록들을 포함할 수도 있고, 36개보다 많은 광원 블록들을 포함할 수도 있다.
상기 피드백 라인은 광원 블록 열에 배치되는 광원 블록들에 공통으로 연결될 수 있다. 제1 피드백 라인(FB1)은 제1 광원 블록 열에 배치되는 제1 광원 블록(LB1), 제7 광원 블록(LB7), 제13 광원 블록(LB13), 제19 광원 블록(LB19), 제25 광원 블록(LB25) 및 제31 광원 블록(LB31)에 연결될 수 있다. 제2 피드백 라인(FB2)은 제2 광원 블록 열에 배치되는 제2 광원 블록(LB2), 제8 광원 블록(LB8), 제14 광원 블록(LB14), 제20 광원 블록(LB20), 제26 광원 블록(LB26) 및 제32 광원 블록(LB32)에 연결될 수 있다. 제3 피드백 라인(FB3)은 제3 광원 블록 열에 배치되는 제3 광원 블록(LB3), 제9 광원 블록(LB9), 제15 광원 블록(LB15), 제21 광원 블록(LB21), 제27 광원 블록(LB27) 및 제33 광원 블록(LB33)에 연결될 수 있다. 제4 피드백 라인(FB4)은 제4 광원 블록 열에 배치되는 제4 광원 블록(LB4), 제10 광원 블록(LB10), 제16 광원 블록(LB16), 제22 광원 블록(LB22), 제28 광원 블록(LB28) 및 제34 광원 블록(LB34)에 연결될 수 있다. 제5 피드백 라인(FB5)은 제5 광원 블록 열에 배치되는 제5 광원 블록(LB5), 제11 광원 블록(LB11), 제17 광원 블록(LB17), 제23 광원 블록(LB23), 제29 광원 블록(LB29) 및 제35 광원 블록(LB35)에 연결될 수 있다. 제6 피드백 라인(FB6)은 제6 광원 블록 열에 배치되는 제6 광원 블록(LB6), 제12 광원 블록(LB12), 제18 광원 블록(LB18), 제24 광원 블록(LB24), 제30 광원 블록(LB30) 및 제36 광원 블록(LB36)에 연결될 수 있다.
상기 피드백 라인의 제1 단은 상기 광원 블록 열에 배치되는 상기 광원 블록들에 연결되고, 상기 피드백 라인의 제2 단은 피드백 저항에 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 피드백 라인(FB1)의 제1 단은 상기 제1 광원 블록 열에 배치되는 상기 광원 블록들(LB1, LB7, LB13, LB19, LB25 및 LB31)에 연결되고, 상기 제1 피드백 라인(FB1)의 제2 단은 제1 피드백 저항(R1)에 연결될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 상기 제2 피드백 라인(FB2)은 제2 피드백 저항(R2)에 연결되고, 상기 제3 피드백 라인(FB3)은 제3 피드백 저항(R3)에 연결되며, 상기 제4 피드백 라인(FB4)은 제4 피드백 저항(R4)에 연결되고, 상기 제5 피드백 라인(FB5)은 제5 피드백 저항(R5)에 연결되며, 상기 제6 피드백 라인(FB6)은 제6 피드백 저항(R6)에 연결될 수 있다.
상기 피드백 저항(R1 내지 R6)은 상기 광원 블록의 전원 전압 인가 단자(VLED) 및 상기 피드백 라인(FB1 내지 FB6)의 상기 제2 단 사이에 배치될 수 있다.
상기 광원 블록(LB)은 발광 소자(LED), 상기 광원 게이트 라인(LGL)에 연결되는 제어 전극, 상기 광원 데이터 라인(LDL)에 연결되는 입력 전극 및 제2 스위칭 소자(T2)의 제어 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 스위칭 소자(T1), 상기 제1 스위칭 소자(T1)의 상기 출력 전극에 연결되는 제어 전극, 제3 스위칭 소자(T3)의 출력 전극에 연결되는 입력 전극 및 접지에 연결되는 출력 전극을 포함하는 상기 제2 스위칭 소자(T2) 및 상기 광원 에미션 라인(LEML)에 연결되는 제어 전극, 상기 발광 소자(LED)에 연결되는 입력 전극 및 상기 제2 스위칭 소자(T2)의 상기 입력 전극에 연결되는 상기 출력 전극을 포함하는 상기 제3 스위칭 소자(T3)를 포함할 수 있다. 도 3에서는 상기 발광 소자(LED)를 하나의 발광 다이오드로 도시하였으나, 상기 발광 소자(LED)는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 발광 다이오드 스트링일 수 있다. 상기 광원 블록(LB)은 상기 제2 스위칭 소자(T2) 및 상기 접지 사이에 연결되는 캐패시터(C)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 복수의 피드백 라인들(FB1 내지 FB6)은 상기 표시 패널(100)의 표시 영역에 대응하는 영역에서, 상기 광원 데이터 라인들(LDL1 내지 LDL6)과 평행하게 연장될 수 있다.
또한, 상기 복수의 광원 에미션 라인들(LEML의 복수의 가지부)은 상기 표시 패널(100)의 표시 영역에 대응하는 영역에서, 상기 광원 데이터 라인들(LDL1 내지 LDL6)과 평행하게 연장될 수 있다.
도 4는 도 2의 광원 블록(LB)의 전류를 센싱하는 방법을 나타내는 타이밍도이다. 도 5는 도 2의 광원 장치(BLU)의 휘도 편차를 보상하는 방법을 나타내는 순서도이다. 도 6은 도 2의 제1 광원 블록 열의 광원 블록들(LB1, LB7, LB13, LB19, LB25, LB31)의 센싱 전류를 저장하는 광원 레지스터들(LREG1, LREG7, LREG13, LREG19, LREG25, LREG31)을 나타내는 회로도이다. 도 7은 도 2의 제2 광원 블록 열의 광원 블록들(LB2, LB8, LB14, LB20, LB26, LB32)의 센싱 전류를 저장하는 광원 레지스터들(LREG2, LREG8, LREG14, LREG20, LREG26, LREG32)을 나타내는 회로도이다. 도 8은 도 2의 제3 광원 블록 열의 광원 블록들(LB3, LB9, LB15, LB21, LB27, LB33)의 센싱 전류를 저장하는 광원 레지스터들(LREG3, LREG9, LREG15, LREG21, LREG27, LREG33)을 나타내는 회로도이다. 도 9는 도 2의 제4 광원 블록 열의 광원 블록들(LB4, LB10, LB16, LB22, LB28, LB34)의 센싱 전류를 저장하는 광원 레지스터들(LREG4, LREG10, LREG16, LREG22, LREG28, LREG34)을 나타내는 회로도이다. 도 10은 도 2의 제5 광원 블록 열의 광원 블록들(LB5, LB11, LB17, LB23, LB29, LB35)의 센싱 전류를 저장하는 광원 레지스터들(LREG5, LREG11, LREG17, LREG23, LREG29, LREG35)을 나타내는 회로도이다. 도 11은 도 2의 제6 광원 블록 열의 광원 블록들(LB6, LB12, LB18, LB24, LB30, LB36)의 센싱 전류를 저장하는 광원 레지스터들(LREG6, LREG12, LREG18, LREG24, LREG30, LREG36)을 나타내는 회로도이다. 도 12는 도 2의 광원 장치(BLU)의 휘도 편차를 보상하는 보상 컨트롤러(220)를 나타내는 블록도이다.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 상기 표시 장치는 복수의 광원 레지스터들(LREG1 내지 LREG36) 및 보상 컨트롤러(220)를 포함하는 광원 보상부를 포함할 수 있다. 상기 광원 레지스터들(LREG1 내지 LREG36)은 상기 피드백 라인(FB1 내지 FB6)을 통해 피드백 되는 상기 광원 블록들(LB1 내지 LB36)의 센싱 전류를 저장한다. 예를 들어, 상기 광원 레지스터의 개수는 상기 광원 블록의 개수와 일치할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 광원 보상부(220)는 상기 구동 제어부(200) 내에 배치될 수 있다.
상기 광원 장치(200)가 2행 2열의 광원 블록을 포함하는 경우를 예시하면, 상기 광원 보상부는 제1 광원 게이트 신호에 대응하여 제1 피드백 라인을 통해 제1 센싱 전류를 저장하는 제1 광원 레지스터, 상기 제1 광원 게이트 신호에 대응하여 제2 피드백 라인을 통해 제2 센싱 전류를 저장하는 제2 광원 레지스터, 제2 광원 게이트 신호에 대응하여 상기 제1 피드백 라인을 통해 제3 센싱 전류를 저장하는 제3 광원 레지스터 및 상기 제2 광원 게이트 신호에 대응하여 상기 제2 피드백 라인을 통해 제4 센싱 전류를 저장하는 제4 광원 레지스터를 포함할 수 있다.
상기 광원 장치(200)가 2행 2열의 광원 블록을 포함하는 경우를 예시하면, 상기 광원 보상부는 상기 제1 피드백 라인을 통해 수신되는 신호를 기준 전압과 비교하는 제1 에러 증폭기 및 상기 제1 에러 증폭기에 연결되는 제1 아날로그 투 디지털 컨버터를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1 아날로그 투 디지털 컨버터는 상기 제1 광원 레지스터 및 상기 제3 광원 레지스터에 연결될 수 있다. 상기 광원 보상부는 상기 제2 피드백 라인을 통해 수신되는 신호를 상기 기준 전압과 비교하는 제2 에러 증폭기 및 상기 제2 에러 증폭기에 연결되는 제2 아날로그 투 디지털 컨버터를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제2 아날로그 투 디지털 컨버터는 상기 제2 광원 레지스터 및 상기 제4 광원 레지스터에 연결될 수 있다.
도 2와 같이 상기 광원 장치가 6행 6열의 광원 블록(LB1 내지 LB36)을 포함하는 경우를 예시하면, 상기 광원 보상부는 36개의 광원 레지스터 및 6개의 에러 증폭기 및 6개의 아날로그 투 디지털 컨버터를 포함할 수 있다.
상기 광원 장치의 휘도 편차를 보상하기 위해서, 복수의 광원 게이트 라인들(LGL1 내지 LGL6)에 광원 게이트 신호들(LGS1 내지 LGS6)을 인가하고, 복수의 광원 데이터 라인들(LDL1 내지 LDL6)에 테스트 광원 데이터 신호들을 인가하며, 복수의 광원 에미션 라인들에 광원 에미션 신호(LEM)를 인가할 수 있다. 이 때, 상기 복수의 피드백 라인들(FB1 내지 FB6)을 통해, 복수의 광원 블록들(LB1 내지 LB36)에 흐르는 전류를 센싱할 수 있다. 상기 테스트 광원 데이터 신호는 예를 들어 최대 휘도 값에 대응할 수 있다. 이와는 달리, 상기 테스트 광원 데이터 신호는 미리 설정된 휘도 값에 대응할 수 있다.
상기 피드백 라인들(FB1 내지 FB6)을 통해 센싱된 전류를 이용하여 보상 광원 데이터 신호를 생성하여 상기 광원 장치(BLU)의 상기 광원 블록들(LB1 내지 LB36)간의 휘도 편차를 보상할 수 있다.
도 4를 보면, 제1 광원 게이트 신호(LGS1)가 활성화 레벨을 갖는 구간에서, 상기 제1 내지 제6 피드백 라인(FB1 내지 FB6)을 통해 상기 제1 내지 제6 광원 블록(LB1 내지 LB6)의 전류를 센싱한다. 제2 광원 게이트 신호(LGS2)가 활성화 레벨을 갖는 구간에서, 상기 제1 내지 제6 피드백 라인(FB1 내지 FB6)을 통해 상기 제7 내지 제12 광원 블록(LB7 내지 LB12)의 전류를 센싱한다. 제3 광원 게이트 신호(LGS3)가 활성화 레벨을 갖는 구간에서, 상기 제1 내지 제6 피드백 라인(FB1 내지 FB6)을 통해 상기 제13 내지 제18 광원 블록(LB13 내지 LB18)의 전류를 센싱한다. 제4 광원 게이트 신호(LGS4)가 활성화 레벨을 갖는 구간에서, 상기 제1 내지 제6 피드백 라인(FB1 내지 FB6)을 통해 상기 제19 내지 제24 광원 블록(LB19 내지 LB24)의 전류를 센싱한다. 제5 광원 게이트 신호(LGS5)가 활성화 레벨을 갖는 구간에서, 상기 제1 내지 제6 피드백 라인(FB1 내지 FB6)을 통해 상기 제25 내지 제30 광원 블록(LB25 내지 LB30)의 전류를 센싱한다. 제6 광원 게이트 신호(LGS6)가 활성화 레벨을 갖는 구간에서, 상기 제1 내지 제6 피드백 라인(FB1 내지 FB6)을 통해 상기 제31 내지 제36 광원 블록(LB31 내지 LB36)의 전류를 센싱한다.
도 5를 참조하여, 상기 광원 장치의 휘도 편차 보상 방법을 단계 별로 설명한다. 상기 표시 장치의 전원이 켜진 후에 (단계 S10), 상기 광원 장치의 전류 보상 기능이 인에이블 된다 (단계 S20).
도 4에서 살펴본 바와 같이, 상기 제1 내지 제6 광원 게이트 신호(LGS1 내지 LGS6)를 순차적으로 활성화시키면서, 제1 내지 제6 광원 블록 행에 배치되는 광원 블록들의 전류를 센싱한다 (단계 S30 내지 S80).
상기 센싱 전류들은 상기 광원 레지스터들(LREG1 내지 LREG36)에 저장될 수 있다. 상기 보상 컨트롤러(220)는 상기 광원 레지스터들(LREG1 내지 LREG36)에 저장된 상기 센싱 전류들을 이용하여 상기 보상 광원 데이터 신호를 생성할 수 있다 (단계 S90).
상기 보상 광원 데이터 신호가 생성된 후, 상기 광원 장치의 전류 보상 기능이 디스에이블 된다 (단계 S100).
상기 광원 장치의 전류 보상 기능이 디스에이블 된 후, 상기 보상 광원 데이터 신호는 상기 광원 장치(BLU)에 출력된다 (단계 S110).
도 6을 보면, 상기 광원 보상부는 상기 제1 피드백 라인(FB1)을 통해 수신되는 신호를 기준 전압(VREF)과 비교하는 제1 에러 증폭기(EA1), 상기 제1 에러 증폭기(EA1)에 연결되는 제1 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC1)를 포함한다. 상기 제1 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC1)는 상기 제1 광원 게이트 신호(LGS1)가 활성화 레벨을 가질 때 제1 광원 레지스터(LREG1)에 연결되어 제1 광원 블록(LB1)의 센싱 전류를 저장하고, 상기 제2 광원 게이트 신호(LGS2)가 활성화 레벨을 가질 때 제7 광원 레지스터(LREG7)에 연결되어 제7 광원 블록(LB7)의 센싱 전류를 저장하며, 상기 제3 광원 게이트 신호(LGS3)가 활성화 레벨을 가질 때 제13 광원 레지스터(LREG13)에 연결되어 제13 광원 블록(LB13)의 센싱 전류를 저장하고, 상기 제4 광원 게이트 신호(LGS4)가 활성화 레벨을 가질 때 제19 광원 레지스터(LREG19)에 연결되어 제19 광원 블록(LB19)의 센싱 전류를 저장하며, 상기 제5 광원 게이트 신호(LGS5)가 활성화 레벨을 가질 때 제25 광원 레지스터(LREG25)에 연결되어 제25 광원 블록(LB25)의 센싱 전류를 저장하고, 상기 제6 광원 게이트 신호(LGS6)가 활성화 레벨을 가질 때 제31 광원 레지스터(LREG31)에 연결되어 제31 광원 블록(LB31)의 센싱 전류를 저장한다.
도 7을 보면, 상기 광원 보상부는 상기 제2 피드백 라인(FB2)을 통해 수신되는 신호를 기준 전압(VREF)과 비교하는 제2 에러 증폭기(EA2), 상기 제2 에러 증폭기(EA2)에 연결되는 제2 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC2)를 포함한다. 상기 제2 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC2)는 상기 제1 광원 게이트 신호(LGS1)가 활성화 레벨을 가질 때 제2 광원 레지스터(LREG2)에 연결되어 제2 광원 블록(LB2)의 센싱 전류를 저장하고, 상기 제2 광원 게이트 신호(LGS2)가 활성화 레벨을 가질 때 제8 광원 레지스터(LREG8)에 연결되어 제8 광원 블록(LB8)의 센싱 전류를 저장하며, 상기 제3 광원 게이트 신호(LGS3)가 활성화 레벨을 가질 때 제14 광원 레지스터(LREG14)에 연결되어 제14 광원 블록(LB14)의 센싱 전류를 저장하고, 상기 제4 광원 게이트 신호(LGS4)가 활성화 레벨을 가질 때 제20 광원 레지스터(LREG20)에 연결되어 제20 광원 블록(LB20)의 센싱 전류를 저장하며, 상기 제5 광원 게이트 신호(LGS5)가 활성화 레벨을 가질 때 제26 광원 레지스터(LREG26)에 연결되어 제26 광원 블록(LB26)의 센싱 전류를 저장하고, 상기 제6 광원 게이트 신호(LGS6)가 활성화 레벨을 가질 때 제32 광원 레지스터(LREG32)에 연결되어 제32 광원 블록(LB32)의 센싱 전류를 저장한다.
도 8을 보면, 상기 광원 보상부는 상기 제3 피드백 라인(FB3)을 통해 수신되는 신호를 기준 전압(VREF)과 비교하는 제3 에러 증폭기(EA3), 상기 제3 에러 증폭기(EA3)에 연결되는 제3 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC3)를 포함한다. 상기 제3 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC3)는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 6개의 광원 레지스터에 연결되어 대응하는 광원 블록의 센싱 전류를 저장한다.
도 9를 보면, 상기 광원 보상부는 상기 제4 피드백 라인(FB4)을 통해 수신되는 신호를 기준 전압(VREF)과 비교하는 제4 에러 증폭기(EA4), 상기 제4 에러 증폭기(EA4)에 연결되는 제4 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC4)를 포함한다. 상기 제4 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC4)는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 6개의 광원 레지스터에 연결되어 대응하는 광원 블록의 센싱 전류를 저장한다.
도 10을 보면, 상기 광원 보상부는 상기 제5 피드백 라인(FB5)을 통해 수신되는 신호를 기준 전압(VREF)과 비교하는 제5 에러 증폭기(EA5), 상기 제5 에러 증폭기(EA5)에 연결되는 제5 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC5)를 포함한다. 상기 제5 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC5)는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 6개의 광원 레지스터에 연결되어 대응하는 광원 블록의 센싱 전류를 저장한다.
도 11을 보면, 상기 광원 보상부는 상기 제6 피드백 라인(FB6)을 통해 수신되는 신호를 기준 전압(VREF)과 비교하는 제6 에러 증폭기(EA6), 상기 제6 에러 증폭기(EA6)에 연결되는 제6 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC6)를 포함한다. 상기 제6 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC6)는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 6개의 광원 레지스터에 연결되어 대응하는 광원 블록의 센싱 전류를 저장한다.
도 13은 도 12의 보상 컨트롤러(220)에 의해 생성되는 보상 광원 데이터 신호의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 14는 도 2의 광원 장치(BLU)를 구동하는 입력 신호들을 나타내는 타이밍도이다.
도 1 내지 도 14를 참조하면, 상기 보상 광원 데이터 신호는 로컬 디밍에 따른 타겟 휘도를 나타내는 휘도 데이터 비트와 상기 광원 블록들(LB)의 상기 휘도 편차를 보상하기 위한 보상 데이터 비트를 포함할 수 있다.
도 13에서는, 상기 휘도 데이터 비트는 10 비트인 것을 예시하였고, 상기 보상 데이터 비트는 4 비트인 것을 예시하였으나, 본 발명은 상기 휘도 데이터 비트수 및 상기 보상 데이터 비트수에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 광원 블록들(LB)간의 휘도 편차가 전반적으로 큰 경우, 상기 보상 데이터 비트수는 증가할 수 있고, 상기 광원 블록들(LB)간의 휘도 편차가 전반적으로 작은 경우, 상기 보상 데이터 비트수는 감소할 수 있다.
예를 들어, 휘도 데이터 비트는 최소 휘도(0 계조)에 대응하여 0000000000의 값을 가질 수 있고, 최대 휘도(1023 계조)에 대응하여 1111111111의 값을 가질 수 있다.
예를 들어, 보상 데이터 비트는 최소 보상 값(0 계조)에 대응하여 0000의 값을 가질 수 있고, 최대 보상 값(15 계조)에 대응하여 1111의 값을 가질 수 있다.
도 14에서는 상기 보상 광원 데이터 신호의 초기 구간에 보상 구간이 배치되고, 후기 구간에 휘도 구간이 배치되는 것으로 도시하였다.
광원 수직 개시 신호(LSTV)가 활성화 레벨(예컨대, 하이 레벨)을 가지면, 프레임이 시작된다. 상기 광원 에미션 신호가 비활성화 레벨(예컨대, 로우 레벨)을 갖는 구간은 비발광 구간으로, 보상 광원 데이터 신호가 상기 광원 블록에 기입되는 시간이고, 상기 광원 에미션 신호가 활성화 레벨(예컨대, 하이 레벨)을 갖는 구간은 발광 구간으로, 상기 광원 블록에 기입된 상기 보상 광원 데이터 신호를 기초로 상기 표시 패널(100)에 광을 제공한다.
상기 보상 구간은 4 비트에 대응하는 구간을 갖는다. 상기 휘도 구간은 10 비트에 대응하는 구간을 가질 수 있으나, 설명의 편의 상, 5 비트에 대응하는 구간만 도시하였다.
예컨대, 특정 광원 블록이 상기 광원 장치 내에서 최대의 휘도를 나타내는 경우, 상기 광원 블록은 최소 보상 값(0000)으로 보상할 수 있다. 반대로, 특정 광원 블록이 상기 광원 장치 내에서 최소의 휘도를 나타내는 경우, 상기 광원 블록은 최대 보상 값(1111)으로 보상할 수 있다. 이와 같이, 상기 보상 데이터 비트에 의해 상기 광원 블록들 간의 휘도 편차가 보상될 수 있다.
상기 보상 값은 상기 휘도 데이터 비트의 타겟 휘도에 따라 가변하는 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 타겟 휘도가 높은 경우, 상기 보상 값은 전반적으로 증가할 수 있고, 상기 타겟 휘도가 낮은 경우, 상기 보상 값은 전반적으로 감소할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 광원 장치(BLU)는 액티브 매트릭스 방식을 이용하여 구동되므로, 광원 장치(BLU)의 제조 비용 및 복잡도를 감소시킬 수 있다. 상기 광원 장치는 광원 게이트 라인, 광원 데이터 라인, 광원 에미션 라인 및 피드백 라인에 연결되는 광원 블록을 포함하고, 상기 광원 블록의 전류를 피드백하여 상기 광원 블록 간의 휘도 편차를 보상할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 장치의 휘도 편차를 보상하는 보상 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
본 실시예에 따른 광원 장치 및 표시 장치는 보상 컨트롤러가 광원 구동부 내에 배치되는 것을 제외하면 도 1 내지 도 14의 광원 장치 및 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 11, 도 13 내지 도 15를 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400) 및 데이터 구동부(500)를 포함할 수 있다. 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(100)로 광을 제공하는 광원 장치(BLU) 및 상기 광원 장치(BLU)를 구동하는 광원 구동부(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 복수의 광원 레지스터들(LREG1 내지 LREG36) 및 보상 컨트롤러(620)를 포함하는 광원 보상부를 포함할 수 있다. 상기 광원 레지스터들(LREG1 내지 LREG36)은 상기 피드백 라인(FB1 내지 FB6)을 통해 피드백 되는 상기 광원 블록들(LB1 내지 LB36)의 센싱 전류를 저장한다. 예를 들어, 상기 광원 레지스터의 개수는 상기 광원 블록의 개수와 일치할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 광원 보상부(620)는 상기 광원 구동부(600) 내에 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 피드백 신호(FB)는 상기 구동 제어부(200)가 아닌 상기 광원 구동부(600)로 전달될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 광원 장치(BLU)는 액티브 매트릭스 방식을 이용하여 구동되므로, 광원 장치(BLU)의 제조 비용 및 복잡도를 감소시킬 수 있다. 상기 광원 장치는 광원 게이트 라인, 광원 데이터 라인, 광원 에미션 라인 및 피드백 라인에 연결되는 광원 블록을 포함하고, 상기 광원 블록의 전류를 피드백하여 상기 광원 블록 간의 휘도 편차를 보상할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 구동부 및 광원 블록을 나타내는 회로도이다.
본 실시예에 따른 광원 장치 및 표시 장치는 상기 광원 블록의 구성을 제외하면 도 1 내지 도 14의 광원 장치 및 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 1, 도 2, 도 4 내지 도 14 및 도 16을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400) 및 데이터 구동부(500)를 포함할 수 있다. 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(100)로 광을 제공하는 광원 장치(BLU) 및 상기 광원 장치(BLU)를 구동하는 광원 구동부(600)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 광원 블록(LB)은 발광 소자(LED)를 포함한다. 상기 광원 구동부(600)의 광원 회로부(640)는 상기 광원 게이트 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 광원 데이터 라인에 연결되는 입력 전극 및 제2 스위칭 소자의 제어 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 스위칭 소자(T1), 상기 제1 스위칭 소자(T1)의 상기 출력 전극에 연결되는 제어 전극, 제3 스위칭 소자의 출력 전극에 연결되는 입력 전극 및 접지에 연결되는 출력 전극을 포함하는 상기 제2 스위칭 소자(T2), 및 상기 광원 에미션 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 발광 소자에 연결되는 입력 전극 및 상기 제2 스위칭 소자(T2)의 상기 입력 전극에 연결되는 상기 출력 전극을 포함하는 상기 제3 스위칭 소자(T3)를 포함한다.
본 실시예에 따르면, 상기 광원 장치(BLU)는 액티브 매트릭스 방식을 이용하여 구동되므로, 광원 장치(BLU)의 제조 비용 및 복잡도를 감소시킬 수 있다. 상기 광원 장치는 광원 게이트 라인, 광원 데이터 라인, 광원 에미션 라인 및 피드백 라인에 연결되는 광원 블록을 포함하고, 상기 광원 블록의 전류를 피드백하여 상기 광원 블록 간의 휘도 편차를 보상할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 광원 장치 및 표시 장치에 따르면, 액티브 매트릭스 방식을 이용하여 광원 장치의 제조 비용 및 복잡도를 감소시키고, 광원 블록의 휘도 편차를 효과적으로 보상할 수 있다.
이상 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 제1 방향으로 연장되는 복수의 광원 게이트 라인들;
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 광원 데이터 라인들;
    복수의 광원 에미션 라인들;
    복수의 피드백 라인들; 및
    복수의 광원 블록들을 포함하고, 상기 광원 블록들 중 적어도 하나는 상기 광원 게이트 라인, 상기 광원 데이터 라인, 상기 광원 에미션 라인 및 상기 피드백 라인에 연결되고,
    상기 광원 에미션 라인들 중 적어도 하나는 상기 제2 방향으로 연장되는 광원 블록 열에 연속적으로 배치되는 적어도 3개의 광원 블록들에 공통적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피드백 라인은 상기 광원 블록 열에 배치되는 광원 블록들에 공통으로 연결되는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 피드백 라인의 제1 단은 상기 광원 블록 열에 배치되는 상기 광원 블록들에 연결되고, 상기 피드백 라인의 제2 단은 피드백 저항에 연결되며,
    상기 피드백 저항은 상기 광원 블록의 전원 전압 인가 단자 및 상기 피드백 라인의 제2 단 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광원 블록은
    발광 소자;
    상기 광원 게이트 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 광원 데이터 라인에 연결되는 입력 전극 및 제2 스위칭 소자의 제어 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 스위칭 소자;
    상기 제1 스위칭 소자의 상기 출력 전극에 연결되는 제어 전극, 제3 스위칭 소자의 출력 전극에 연결되는 입력 전극 및 접지에 연결되는 출력 전극을 포함하는 상기 제2 스위칭 소자; 및
    상기 광원 에미션 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 발광 소자에 연결되는 입력 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 상기 입력 전극에 연결되는 상기 출력 전극을 포함하는 상기 제3 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 피드백 라인은 상기 광원 데이터 라인과 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
  6. 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부;
    상기 표시 패널에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부;
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원 장치; 및
    상기 광원 장치를 구동하는 광원 구동부를 포함하고,
    상기 광원 장치는,
    제1 방향으로 연장되는 복수의 광원 게이트 라인들;
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 광원 데이터 라인들;
    복수의 광원 에미션 라인들;
    복수의 피드백 라인들; 및
    복수의 광원 블록들을 포함하고, 상기 광원 블록들 중 적어도 하나는 상기 광원 게이트 라인, 상기 광원 데이터 라인, 상기 광원 에미션 라인 및 상기 피드백 라인에 연결되고,
    상기 광원 에미션 라인들 중 적어도 하나는 상기 제2 방향으로 연장되는 광원 블록 열에 연속적으로 배치되는 적어도 3개의 광원 블록들에 공통적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 피드백 라인은 광원 블록 열에 배치되는 상기 광원 블록들에 공통으로 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 피드백 라인의 제1 단은 상기 광원 블록 열에 배치되는 상기 광원 블록들에 연결되고, 상기 피드백 라인의 제2 단은 피드백 저항에 연결되며,
    상기 피드백 저항은 상기 광원 블록의 전원 전압 인가 단자 및 상기 피드백 라인의 제2 단 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 광원 블록은
    발광 소자;
    상기 광원 게이트 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 광원 데이터 라인에 연결되는 입력 전극 및 제2 스위칭 소자의 제어 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 스위칭 소자;
    상기 제1 스위칭 소자의 상기 출력 전극에 연결되는 제어 전극, 제3 스위칭 소자의 출력 전극에 연결되는 입력 전극 및 접지에 연결되는 출력 전극을 포함하는 상기 제2 스위칭 소자; 및
    상기 광원 에미션 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 발광 소자에 연결되는 입력 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 상기 입력 전극에 연결되는 상기 출력 전극을 포함하는 상기 제3 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 광원 블록은 발광 소자를 포함하고,
    상기 광원 구동부는
    상기 광원 게이트 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 광원 데이터 라인에 연결되는 입력 전극 및 제2 스위칭 소자의 제어 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 스위칭 소자;
    상기 제1 스위칭 소자의 상기 출력 전극에 연결되는 제어 전극, 제3 스위칭 소자의 출력 전극에 연결되는 입력 전극 및 접지에 연결되는 출력 전극을 포함하는 상기 제2 스위칭 소자; 및
    상기 광원 에미션 라인에 연결되는 제어 전극, 상기 발광 소자에 연결되는 입력 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 상기 입력 전극에 연결되는 상기 출력 전극을 포함하는 상기 제3 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제6항에 있어서, 상기 피드백 라인은 상기 광원 데이터 라인과 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제6항에 있어서, 상기 피드백 라인을 통해 피드백 되는 상기 광원 블록들의 센싱 전류를 저장하는 복수의 광원 레지스터들; 및
    상기 광원 레지스터들에 저장된 상기 센싱 전류를 수신하여 상기 광원 블록들의 휘도 편차를 보상하는 보상 광원 데이터 신호를 생성하는 보상 컨트롤러를 포함하는 광원 보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 광원 보상부는
    제1 광원 게이트 신호에 대응하여 제1 피드백 라인을 통해 제1 센싱 전류를 저장하는 제1 광원 레지스터;
    상기 제1 광원 게이트 신호에 대응하여 제2 피드백 라인을 통해 제2 센싱 전류를 저장하는 제2 광원 레지스터;
    제2 광원 게이트 신호에 대응하여 상기 제1 피드백 라인을 통해 제3 센싱 전류를 저장하는 제3 광원 레지스터; 및
    상기 제2 광원 게이트 신호에 대응하여 상기 제2 피드백 라인을 통해 제4 센싱 전류를 저장하는 제4 광원 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 광원 보상부는
    상기 제1 피드백 라인을 통해 수신되는 신호를 기준 전압과 비교하는 제1 에러 증폭기; 및
    상기 제1 에러 증폭기에 연결되는 제1 아날로그 투 디지털 컨버터를 더 포함하고,
    상기 제1 아날로그 투 디지털 컨버터는 상기 제1 광원 레지스터 및 상기 제3 광원 레지스터에 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 광원 보상부는
    상기 제2 피드백 라인을 통해 수신되는 신호를 상기 기준 전압과 비교하는 제2 에러 증폭기; 및
    상기 제2 에러 증폭기에 연결되는 제2 아날로그 투 디지털 컨버터를 더 포함하고,
    상기 제2 아날로그 투 디지털 컨버터는 상기 제2 광원 레지스터 및 상기 제4 광원 레지스터에 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제12항에 있어서, 상기 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부 및 상기 광원 구동부의 구동 타이밍을 제어하는 구동 제어부를 더 포함하고,
    상기 광원 보상부는 상기 구동 제어부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제12항에 있어서, 상기 광원 보상부는 상기 광원 구동부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제12항에 있어서, 상기 보상 광원 데이터 신호는 로컬 디밍에 따른 타겟 휘도를 나타내는 휘도 비트와 상기 광원 블록들의 상기 휘도 편차를 보상하기 위한 보상 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 복수의 광원 게이트 라인들에 광원 게이트 신호들을 인가하는 단계;
    복수의 광원 데이터 라인들에 테스트 광원 데이터 신호들을 인가하는 단계;
    복수의 광원 에미션 라인들에 광원 에미션 신호를 인가하는 단계;
    복수의 피드백 라인들을 통해, 복수의 광원 블록들에 흐르는 전류를 센싱하는 단계; 및
    상기 피드백 라인들을 통해 센싱된 전류를 이용하여 보상 광원 데이터 신호를 생성하는 단계를 포함하는 광원 장치의 휘도 편차 보상 방법.
  20. 제19항에 있어서, 표시 장치의 전원이 켜지는 초기 구간에서 상기 광원 블록들에 흐르는 전류를 센싱하는 것을 특징으로 하는 광원 장치의 휘도 편차 보상 방법.
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