KR20200088696A - Led display driver ic and method for adjusting blightness of led display thereby - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엘이디 디스플레이 드라이버 IC 및 이를 이용한 엘이디 디스플레이의 휘도 조절 방법에 관한 것이며, 구체적으로는 엘이디 디스플레이 장치에서 엘이디 디스플레이 장치의 휘도 표현력을 향상시키고 플리커 현상을 저감하여 디스플레의 화질을 전반적으로 개선하는 기술과 관련된다.The present invention relates to an LED display driver IC and a method for adjusting the luminance of an LED display using the same, and specifically, a technique for improving the overall image quality of a display by improving the luminance expression of the LED display device and reducing the flicker phenomenon in the LED display device. It is related to.
옥내·외 전광판이나 디지털 사이니지용으로 엘이디 디스플레이 장치가 계속해서 사용되고 있으며, 더 나아가, 마이크로 엘이디의 개발이 가속화됨에 따라 고해상도의 풀컬러 엘이디 디스플레이도 다양한 크기로 제작되고 있다.LED display devices are continuously being used for indoor and outdoor electronic displays and digital signage. Furthermore, as the development of micro LEDs is accelerated, full-color LED displays of high resolution are being produced in various sizes.
도 1은 일반적인 엘이디 디스플레이 장치에서 디스플레이부(10)에 행렬로 배열되는 픽셀들 내 엘이디들을 구동시키기 위한 드라이브 IC(20)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1에서는 간략히 하나의 드라이버 IC(20)와 이에 연결된 디스플레이부(10)에 대하여만 도시하였다. 도 1에 도시된 바와 같이, 입력되는 영상 소스, 즉 입력 영상 신호에 대응되게, 그레이 스케일 클럭 신호(GCLK), 데이터 클럭 신호(DCLK), 래치 인에이블 신호(LE) 등의 적절한 조합을 통해, 픽셀들의 어레이에서 입력 영상 신호에 대응되는 영상을 디스플레이할 수 있도록, 각 픽셀 내 엘이디들의 전류 흐름 및 휘도를 조절하기 위한 최적화된 제어 신호가 인가된다. 드라이버 IC(20) 내에서 픽셀들의 각 컬럼별로 커런트 싱킹을 위한 회로부(본 명세서 내에서는 스위칭 소자로 칭함)가 구비되며, 통상적으로 제어 신호로서는 펄스폭변조(PWM, Pulse Width Modulation) 신호가 사용되며, 이러한 펄스폭변조 신호가 입력 영상 신호의 계조(gray level)에 대응되게 픽셀 내 엘이디들 각각의 휘도를 조절하게 된다. 입력 영상 신호의 계조에 대응되는 펄스폭변조 신호의 몇몇 예들은 도 2에 도시되어 있다.1 is a view schematically showing a
전광판이나 디지털 사이니지와 같은 종래의 엘이디 디스플레이 장치에서는 굳이 고해상도나 더 정밀한 컬러 표현이 필요없었으므로 드라이버 IC가 펄스폭변조(PWM, Pulse Width Modulation)에 의해 생성된 신호를 이용하여 픽셀들 내 엘이디들에 흐르는 전류를 제어하도록 구성됨으로써 입력되는 영상 신호에 대응되게 휘도를 조절하는 정도로도 충분하였다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게, 30% 미만의 저계조 영역에 있는 입력 영상 신호(Ss)에 대하여, 이에 대응되는 듀티비(duty ratio)를 갖는 펄스폭변조 신호(Cs)(예컨대, 도 3의 구형파들 중, 가장 좌측에 있는 펄스폭변조 신호이며, 한 주기, 즉 하나의 펄스폭(pulse width)만을 나타낸 것임)를 이용하고, 30% 이상 80% 미만의 계조 영역에 있는 입력 영상 신호(Ss)에 대하여도 이에 대응되는 듀티비(duty ratio)를 갖는 펄스폭변조 신호(Cs)(예컨대, 도 3의 구형파들 중, 중앙에 있는 펄스폭변조 신호이며, 하나의 펄스폭만을 나타낸 것임)를 이용하고, 80% 이상의 계조 영역에 대하여도 입력 영상 신호(Ss)에 대응되는 듀티비(duty ratio)를 갖는 펄스폭변조 신호(Cs)(예컨대, 도 3의 구형파들 중, 가장 우측에 있는 펄스폭변조 신호이며, 하나의 펄스폭만을 나타낸 것임)를 이용한다. 이와 같이, 입력 영상 신호(Ss)가 어떠한 계조 영역에 속하는지에 관계없이 항상 입력 영상 신호(Ss)에 대응되게 펄스폭변조 신호 생성부(12)에서 펄스폭변조 신호(Cs)를 생성하여, 드라이버 IC(20) 측으로 제공함으로써, 각 픽셀 내 엘이디들의 휘도를 조절하게 된다.In a conventional LED display device such as a billboard or digital signage, high resolution or more accurate color representation was not necessary, so the driver IC uses LEDs generated by pulse width modulation (PWM) to generate the LEDs in the pixels. Since it is configured to control the current flowing through, it was sufficient to adjust the luminance corresponding to the input video signal. That is, as illustrated in FIG. 3, for an input image signal S s in a low grayscale region of less than 30%, corresponding to a gradation of the input image signal S s , a duty ratio corresponding thereto Pulse width modulation signal (C s ) (e.g., among the square waves of FIG. 3, the leftmost pulse width modulation signal, one cycle, that is, only one pulse width (pulse width) is used) , A pulse width modulation signal C s having a duty ratio corresponding to the input image signal S s in the gradation region of 30% or more and less than 80% (for example, among the square waves of FIG. 3) , A pulse width modulation signal in the center, which shows only one pulse width), and has a duty ratio corresponding to the input image signal S s even for a gradation region of 80% or more. The modulated signal Cs (eg, the rightmost pulse width modulated signal among the square waves in FIG. 3, which shows only one pulse width) is used. As described above, the pulse width modulation signal C s is generated by the pulse width modulation
하지만, 펄스폭변조 신호만을 이용하여 엘이디들을 제어하는 이러한 종래의 방식만으로는 엘이디들의 미세한 휘도 조절을 통한 컬러 표현에 한계가 있다. 즉, 펄스폭변조 신호 방식에만 의존하여 엘이디들의 휘도를 제어하는 경우, 도 4에 도시된 감마 곡선(γcurve)에서 알 수 있는 바와 같이, 일반적으로, R, G, B 입력(x 축, 펄스폭변조 신호에 대응함)에 대한 출력 휘도값(y축)의 기울기가 저계조 영역에서는 상대적으로 매우 작아지고, 고계조 영역에서는 상대적으로 매우 크게 되는 감마 곡선(γ)을 따르게 되므로, 특히 저계조 영역에서는 R, B, B 입력의 증가에 따른 출력 휘도값의 증가량은 매우 작게 나타나는 특성이 있다. 따라서, 출력 휘도값의 증가량이 더욱 작아지도록 하기 위해 더 세분화된 R, G, B 입력 신호를 취할 필요가 있으나, 종래의 펄스폭변조 신호만으로는 한계가 있다. 종래의 펄스폭변조 신호만으로 16 비트(bit)나 그 이상으로의 구현은 불가능하다.However, this conventional method of controlling the LEDs using only the pulse width modulation signal has a limitation in color expression through fine adjustment of the luminance of the LEDs. That is, when controlling the luminance of the LEDs depending only on the pulse width modulation signal method, as can be seen from the gamma curve (γcurve) shown in Figure 4, generally, R, G, B input (x axis, pulse width The slope of the output luminance value (corresponding to the modulated signal) (y-axis) follows a gamma curve (γ) that becomes relatively very small in the low gradation region and relatively large in the high gradation region, particularly in the low gradation region. The increase in the output luminance value according to the increase of the R, B, and B inputs has a characteristic of being very small. Therefore, it is necessary to take a more subdivided R, G, B input signal in order to make the increase in the output luminance value smaller, but there is a limit to the conventional pulse width modulation signal alone. It is impossible to implement 16 bits or more using only a conventional pulse width modulation signal.
특히 저계조 영역에 있어서는 미세한 차이에 대하여도 사람의 눈으로 구별하는 것이 가능함에도 불구하고, 종래의 펄스폭변조 신호만을 이용하여 제어함에 있어서 상술한 바와 같이 더욱 미세하게 표현할 수 없는 한계가 있다. 동영상의 표현에 있어서는, 이러한 저계조 영역에서의 미세한 표현력이 매우 중요하게 여겨지고 있다. 또한, 펄스폭변조 신호만으로 제어함에 있어서는 저계조 영역에서 낮은 듀티비로 인해 플리커 현상이 발생하여, 화질을 저하시키는 원인이 되고 있다.In particular, in the low gradation region, although it is possible to discriminate even the minute difference with the human eye, there is a limitation that it cannot be expressed more finely as described above in controlling using only the conventional pulse width modulation signal. In expressing a moving picture, fine expression power in such a low gradation region is considered very important. In addition, when controlling only with a pulse width modulation signal, a flicker phenomenon occurs due to a low duty ratio in a low gradation region, which causes a deterioration in image quality.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 엘이디 디스플레이 장치에서 행렬로 배열된 픽셀들 내 엘이디들의 저계조 영역에서 표현력을 개선할 수 있는 엘이디 디스플레이 드라이버 IC 및 이를 이용한 엘이디 디스플레이 휘도 조절 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an LED display driver IC and an LED display luminance control method using the LED display driver IC capable of improving expression in a low gradation region of LEDs arranged in a matrix in an LED display device.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 저계조 영역에서의 플리커(flicker) 현상을 저감할 수 있는 엘이디 디스플레이 드라이버 IC 및 이를 이용한 엘이디 디스플레이 휘도 조절 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide an LED display driver IC capable of reducing flicker in a low gradation region and an LED display luminance control method using the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 저계조(low gray level) 영역 및 HDR(High Dynamic Range)에서의 표현력을 향상시켜 엘이디 디스플레이 장치의 화질을 개선할 수 있는 엘이디 디스플레이 드라이버 IC 및 이를 이용한 엘이디 디스플레이 휘도 조절 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is an LED display driver IC capable of improving the image quality of an LED display device by improving expression power in a low gray level region and a high dynamic range (HDR) and an LED using the same It is to provide a method for adjusting the display brightness.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른, 입력 영상 신호에 대응되게 엘이디 디스플레이 내 엘이디들의 휘도를 조절하기 위한 엘이디 디스플레이 드라이버 IC는, 상기 입력 영상 신호의 계조(gray level)를 판단하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호를 생성하는 펄스폭변조 신호 생성부와, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스진폭변조(PAM) 신호를 생성하는 펄스진폭변조 신호 생성부를 포함하여, 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의해 생성된 펄스폭변조 신호와 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에 의해 생성된 펄스진폭변조 신호가 머지된 머지 신호를 생성하는 머지 신호 생성부를 포함하고, 상기 펄스진폭변조 신호 생성부가 펄스폭변조 신호에 대하여 펄스진폭변조를 행하여 상기 머지 신호를 생성하거나, 상기 펄스폭변조 신호 생성부가 펄스진폭변조 신호에 대하여 펄스폭변조를 행하여 상기 머지 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.An LED display driver IC for adjusting the luminance of LEDs in an LED display corresponding to an input image signal according to an aspect of the present invention for solving the above problems is a control unit for determining a gray level of the input image signal And, under the control of the control unit, a pulse width modulation signal generation unit for generating a pulse width modulation signal corresponding to the gradation of the input image signal, and a pulse amplitude modulation (PAM) signal corresponding to the gradation of the input image signal A pulse amplitude modulation signal generated by the pulse width modulation signal generation unit and a pulse amplitude modulation signal generated by the pulse amplitude modulation signal generation unit, including the generated pulse amplitude modulation signal generation unit, to generate a merged merge signal. It includes a merge signal generation unit, and the pulse amplitude modulation signal generation unit performs pulse amplitude modulation on the pulse width modulation signal to generate the merge signal, or the pulse width modulation signal generation unit performs pulse width modulation on the pulse amplitude modulation signal. And generating the merge signal.
일 실시예에 따라, 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의해 상기 펄스폭변조 신호를 먼저 생성하고, 상기 펄스진폭변조 신호 생성부가 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의해 생성된 펄스폭변조 신호에 대하여 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스진폭(pulse amplitude)을 조절한다.According to an embodiment, the pulse width modulation signal generator first generates the pulse width modulation signal, and the pulse amplitude modulation signal generator generates the pulse width modulation signal generated by the pulse width modulation signal generator. The pulse amplitude is adjusted to correspond to the gradation of the input video signal.
일 실시예에 따라, 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에 의해 상기 펄스진폭변조 신호를 먼저 생성하고, 상기 펄스폭변조 신호 생성부가 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에 의해 생성된 펄스진폭변조 신호에 대하여, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스폭(pulse width) 및 듀티비(duty ratio)를 조절한다.According to an embodiment, the pulse amplitude modulation signal generator first generates the pulse amplitude modulation signal, and the pulse amplitude modulation signal generator generates a pulse amplitude modulation signal generated by the pulse amplitude modulation signal generator. The pulse width and duty ratio are adjusted to correspond to the gradation of the input image signal.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는 상기 입력 영상 신호의 계조가 저계조(low gray level) 영역 내에 있는지 여부를 판단하고, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 펄스폭변조 신호 생성부가 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스진폭변조 신호 생성부가 상기 펄스폭변조 신호 생성부에서 생성된 펄스폭변조 신호의 펄스진폭을 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절한다.According to an embodiment, the control unit determines whether the gray level of the input video signal is in a low gray level region, and when the control unit determines that the gray level of the input video signal is within the low gray level region. , After the pulse width modulation signal generation unit generates a pulse width modulation signal corresponding to the gradation of the input image signal, the pulse amplitude modulation signal generation unit pulse amplitude of the pulse width modulation signal generated by the pulse width modulation signal generation unit Is adjusted to correspond to the gradation of the input video signal.
일 실시예에 따라, 상기 제어부가 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있지 않은 것으로 판단한 경우, 상기 펄스폭변조 신호 생성부가 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호를 생성하고, 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에 의한 펄스진폭의 조절은 수행되지 않는다.According to an embodiment, when the controller determines that the gradation of the input image signal is not within the low gradation region, the pulse width modulation signal generation unit generates a pulse width modulation signal to correspond to the gradation of the input image signal, , Adjustment of the pulse amplitude by the pulse amplitude modulation signal generating unit is not performed.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는 상기 입력 영상 신호의 계조가 저계조 영역 내에 있는지 여부를 판단하고, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 펄스진폭변조 신호 생성부가 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스진폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스폭변조 신호 생성부가 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에서 생성된 펄스진폭변조 신호의 펄스폭(pulse width) 및 듀티비(duty)를 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절한다.According to an embodiment, the control unit determines whether the gray level of the input video signal is within a low gray level region, and when the control unit determines that the gray level of the input video signal is within the low gray level region, the pulse amplitude modulation After the signal generator generates a pulse amplitude modulated signal corresponding to the gradation of the input image signal, the pulse width modulated signal generator generates a pulse width of the pulse amplitude modulated signal generated by the pulse amplitude modulated signal generator and The duty ratio is adjusted to correspond to the gradation of the input video signal.
일 실시예에 따라, 상기 제어부가 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있지 않은 것으로 판단한 경우, 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에 의한 펄스진폭변조 신호의 생성은 수행되지 않고, 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의한 펄스폭 및 듀티비의 조절이 수행된다.According to an embodiment, when the controller determines that the gradation of the input image signal is not within the low gradation region, generation of the pulse amplitude modulation signal by the pulse amplitude modulation signal generation unit is not performed, and the pulse width Adjustment of the pulse width and duty ratio by the modulating signal generating unit is performed.
일 실시예에 따라, 상기 머지 신호 생성부에 의해 생성되는 상기 머지 신호는 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의해 생성되는 펄스폭변조(PWM) 신호의 비트수와 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에 의해 생성되는 펄스진폭변조(PAM) 신호의 비트수의 합에 대응하는 미세도를 갖는 신호이다.According to an embodiment, the merge signal generated by the merge signal generator generates a number of bits of a pulse width modulated (PWM) signal generated by the pulse width modulated signal generator and the pulse amplitude modulated signal generator. It is a signal having a fineness corresponding to the sum of the number of bits of the generated pulse amplitude modulation (PAM) signal.
일 실시예에 따라, 상기 머지 신호는 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의해 생성되는 펄스폭변조 신호의 비트수에 대응하는 리프레시 레이트(refresh rate)를 갖는다.According to an embodiment, the merge signal has a refresh rate corresponding to the number of bits of the pulse width modulated signal generated by the pulse width modulated signal generator.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른, 입력 영상 신호에 대응되게 엘이디 디스플레이 드라이버 IC로 엘이디 디스플레이 내의 엘이디들의 휘도를 조절하는 방법은, 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조(gray level)를 판단하는 단계와, 상기 제어부의 판단에 의존하여 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스폭변조(PWM) 신호를 생성하는 단계와, 상기 제어부의 판단에 의존하여 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스진폭변조(PAM) 신호를 생성하는 단계와, 상기 펄스폭변조 신호와 상기 펄스진폭변조 신호를 머지(merge)하여 머지 신호를 생성하는 단계와, 상기 머지 신호로 상기 엘이디들의 휘도를 조절하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention for solving the above problem, a method of adjusting the luminance of the LEDs in the LED display with the LED display driver IC to correspond to the input image signal, the controller controls the gray level of the input image signal. Determining and generating a pulse width modulation (PWM) signal corresponding to the gradation of the input image signal depending on the determination of the control unit, and corresponding to the gradation of the input image signal depending on the determination of the control unit Generating a pulse amplitude modulation (PAM) signal, generating a merge signal by merging the pulse width modulation signal and the pulse amplitude modulation signal, and adjusting the luminance of the LEDs with the merge signal It includes.
일 실시예에 따라, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계를 먼저 수행한 후, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계를 수행한다.According to an embodiment, the step of generating the pulse width modulated signal is performed first, and then the step of generating the pulse amplitude modulated signal is performed.
일 실시예에 따라, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계를 먼저 수행한 후, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계를 수행한다.According to an embodiment, the step of generating the pulse amplitude modulated signal is performed first, and then the step of generating the pulse width modulated signal is performed.
일 실시예에 따라, 상기 제어부의 판단 단계에서, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계에서, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되는 펄스폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계에서, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계에서 생성된 펄스폭변조 신호의 펄스진폭(pulse amplitude)을 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절한다.According to an embodiment, in the determining of the controller, when the controller determines that the grayscale of the input video signal is within the low grayscale region, in the generating of the pulse width modulated signal, the grayscale of the input video signal After generating a pulse width modulation signal corresponding to, in the step of generating the pulse amplitude modulation signal, the pulse amplitude of the pulse width modulation signal generated in the step of generating the pulse width modulation signal is the input image Adjust to correspond to the gradation of the signal.
일 실시예에 따라, 상기 제어부의 판단 단계에서, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계에서, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되는 펄스진폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계에서, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계에서 생성된 펄스진폭변조 신호의 펄스폭(pulse width) 및 듀티비(duty ratio)를 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절한다.According to an embodiment, in the determining step of the controller, when the controller determines that the grayscale of the input video signal is within the low grayscale region, in the step of generating the pulse amplitude modulation signal, the grayscale of the input video signal After generating a pulse amplitude modulation signal corresponding to, in the step of generating the pulse width modulation signal, the pulse width and duty ratio of the pulse amplitude modulation signal generated in the step of generating the pulse amplitude modulation signal (pulse width) and duty ratio ( The duty ratio) is adjusted to correspond to the gradation of the input video signal.
일 실시예에 따라, 상기 머지 신호는 상기 펄스폭변조(PWM) 신호의 비트수와 상기 펄스진폭변조(PAM) 신호의 비트수의 합에 대응하는 미세도를 갖는 신호이다.According to an embodiment, the merge signal is a signal having a fineness corresponding to the sum of the number of bits of the pulse width modulation (PWM) signal and the number of bits of the pulse amplitude modulation (PAM) signal.
일 실시예에 따라, 상기 머지 신호는 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의해 생성되는 펄스폭변조 신호의 비트수에 대응하는 리프레시 레이트(refresh rate)를 갖는 신호이다.According to an embodiment, the merge signal is a signal having a refresh rate corresponding to the number of bits of the pulse width modulated signal generated by the pulse width modulated signal generator.
본 발명은 개선된 엘이디 디스플레이 드라이버 IC 및 이를 이용한 엘이디 디스플레이 휘도 조절 방법을 제공함으로써, 엘이디 디스플레이 장치의 저계조 영역에서의 표현력을 향상시킬 수 있고, 저계조 영역에서의 플리커(flicker) 현상을 저감할 수 있으며, 저계조(low gray level) 영역 및 HDR(High Dynamic Range)에서의 표현력을 향상시켜 엘이디 디스플레이 장치의 화질을 개선할 수 있는 효과가 있다.The present invention provides an improved LED display driver IC and a method for adjusting the brightness of the LED display using the same, thereby improving the expression power in the low gray scale region of the LED display device and reducing flicker in the low gray scale region. In addition, it is possible to improve the image quality of the LED display device by improving the expressive power in a low gray level region and a high dynamic range (HDR).
도 1은 일반적인 엘이디 디스플레이 장치에서 디스플레이부(10)에 행렬로 배열되는 픽셀들 내 엘이디들을 구동시키기 위한 드라이브 IC(20)의 블록도이고,
도 2는 다양한 펄스폭변조(PWM) 신호의 예들이고,
도 3은 일반적인 입력 영상 신호, 펄스폭 변조 신호 생성부 및 드라이버 IC 간의 관계를 설명하기 위한 블록도이고,
도 4는 R,G,B 입력 신호에 대한 출력 휘도의 감마 곡선(γcurve)의 일 예이고,
도 5는 본 발명에 따른 엘이디 드라이버 IC(100)의 기본 블록도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 드라이버 IC의 블록도이고,
도 7은 도 6에서의 펄스폭변조 신호(Sw)와 펄스진폭변조 신호(Sa)의 예들을 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 드라이버 IC의 블록도이고,
도 9는 도 8에서의 펄스폭변조 신호(Sw)와 펄스진폭변조 신호(Sa)의 예들을 나타낸 도면이고,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘이디 드라이버 IC의 블록도이고,
도 11은 도 10의 실시예에서 입력 영상 신호가 저계조 영역 내에 있는 경우에만 적용되는 머지 신호의 생성 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 12는 도 10의 실시예에서 입력 영상 신호가 고계조 영역 내에 있는 경우에만 적용되는 머지 신호의 생성 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 13은 도 10의 실시예에서 입력 영상 신호가 저계조 영역 내에 있거나 고계조 영역 내에 있는 경우에 적용되는 머지 신호의 생성 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 14는 펄스폭변조 신호만으로 휘도를 제어하는 종래의 방식의 단점을 보여주기 위한 감마 곡선이고,
도 15는 펄스폭변조 신호와 펄스진폭변조 신호의 머지 신호를 이용하는 본 발명의 특징을 보여주기 위한 도면이고,
도 16은 그레이 스케일(gray scale)에 대한 본 발명의 일 실시예에 따른 머지 신호(펄스폭변조 신호와 펄스폭변조 신호의 머지에 의해 생성된 신호)의 예들을 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of a
2 are examples of various pulse width modulation (PWM) signals,
3 is a block diagram for explaining a relationship between a general input video signal, a pulse width modulated signal generator and a driver IC,
4 is an example of a gamma curve (γcurve) of the output luminance for the R, G, B input signal,
5 is a basic block diagram of the LED driver IC 100 according to the present invention,
6 is a block diagram of an LED driver IC according to an embodiment of the present invention,
7 is a view showing examples of the pulse width modulation signal (S w ) and the pulse amplitude modulation signal (S a ) in FIG. 6,
8 is a block diagram of an LED driver IC according to another embodiment of the present invention,
9 is a view showing examples of the pulse width modulation signal (S w ) and the pulse amplitude modulation signal (S a ) in FIG. 8,
10 is a block diagram of an LED driver IC according to another embodiment of the present invention,
11 is a view for explaining a process of generating a merge signal applied only when the input image signal is in a low gray level region in the embodiment of FIG. 10,
12 is a view for explaining a process of generating a merge signal that is applied only when the input image signal is in a high gradation region in the embodiment of FIG. 10,
13 is a view for explaining a process of generating a merge signal applied when the input image signal is in a low grayscale region or a high grayscale region in the embodiment of FIG. 10;
14 is a gamma curve for showing the disadvantages of a conventional method of controlling luminance with only a pulse width modulated signal,
15 is a view for showing the characteristics of the present invention using the merge signal of the pulse amplitude modulation signal and the pulse amplitude modulation signal,
16 is a view showing examples of a merge signal (a signal generated by the merge of a pulse width modulated signal and a pulse width modulated signal) according to an embodiment of the present invention for gray scale.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들이 설명된다. 첨부된 도면들 및 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 간략화된 것임에 유의하여야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the accompanying drawings and embodiments are simplified for the purpose of helping a person of ordinary skill in the art to understand the present invention.
본 명세서 내에서 영상 신호의 계조(gray level)는 낮은 영역에서부터 차례대로 저계조(low gray level) 영역, 중계조 영역(mid gray level) 및 고계조(high gray level) 영역으로 구분될 수 있으며, 본 명세서 내에서 고계조 영역은 각각의 엘이디의 최대 휘도값의 80% 이상의 영역이며, 저계조 영역은 고계조 영역의 최대 휘도값의 30% 미만의 영역이며, 그 밖의 나머지 영역은 중계조 영역으로 정의된다. 하지만, 이러한 계조 영역의 범위는 설명의 편의를 위해 구분한 것으로서, 반드시 상술한 범위로 한정되는 것은 아니다.The gray level of the video signal in the present specification may be divided into a low gray level region, a low gray level region, a mid gray level region, and a high gray level region sequentially from a low region, In this specification, the high gradation region is an area of 80% or more of the maximum luminance value of each LED, the low gradation region is an area of less than 30% of the maximum luminance value of the high gradation region, and the other remaining regions are the gradation region. Is defined. However, the range of the gradation region is divided for convenience of description, and is not necessarily limited to the above-described range.
도 5는 본 발명에 따른 엘이디 드라이버 IC(100)의 기본 블록도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 입력 영상 신호(Ss)에 대응되게 엘이디 디스플레이 내 엘이디들의 휘도를 조절하기 위한 엘이디 디스플레이 드라이버 IC(100)는, 입력 영상 신호(Ss)를 입력받아 입력 영상 신호(Ss)의 계조(gray level)를 판단하는 제어부(110), 제어부(110)의 제어에 따라 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스폭변조(PWM) 신호와 펄스진폭변조(PAM) 신호가 머지(merge)된 머지 신호(merged signal)(Sm)를 생성하는 머지 신호 생성부(120)를 포함한다. 또한, 상기 엘이디 디스플레이 드라이버 IC(100)는, 엘이디 디스플레이부(200) 내에 행렬로 어레이된 픽셀들의 열별로 할당되고 머지 신호 생성부(120)로부터 제공되는 머지 신호(Sm)에 응답하여 각각의 엘이디들이 적절한 휘도로 발광하도록 동작하는 스위칭 회로부(130)를 더 포함한다. 머지 신호 생성부(100)에서는, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)가 펄스폭변조 신호에 대하여 펄스진폭변조(PAM)를 행하여 머지 신호(Sm)를 생성하거나, 펄스폭변조 신호 생성부(121)가 펄스진폭변조 신호에 대하여 펄스폭변조를 행하여 머지 신호(Sm)를 생성한다.5 is a basic block diagram of an
본 발명은 이러한 구성을 통해 입력 영상 신호에 대응하여 듀티비(duty ratio)의 변경만으로 엘이디 디스플레이 내 엘이디들의 휘도를 조절하는 종래 방식의 한계를 극복하고자, 펄스폭변조(PWM) 뿐만이 아니라 펄스진폭(Pulse amplutude)의 차이를 이용하는 펄스진폭변조(PWM)를 함께 이용하여, 펄스폭변조(PWM) 신호와 펄스진폭변조(PAM) 신호가 머지된 머지 신호를 생성함으로써, 특히 저계조 영역에서의 표현력을 보강하고 플리커 현상을 저감시키고, HDR 영역에서의 화질을 개선시키는 효과를 볼 수 있다.In order to overcome the limitations of the conventional method of adjusting the luminance of the LEDs in the LED display only by changing the duty ratio in response to the input image signal through this configuration, the pulse amplitude (PWM) as well as the pulse amplitude ( By using pulse amplitude modulation (PWM) using the difference in pulse amplutude together, a merge signal in which a pulse amplitude modulation (PWM) signal and a pulse amplitude modulation (PAM) signal are merged is generated, thereby expressing expressive power, particularly in a low gray scale region. The effect of reinforcing, reducing the flicker phenomenon, and improving the image quality in the HDR region can be seen.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 디스플레이 드라이버 IC의 블록도로서, 도 5의 머지 신호 생성부(120)는 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호를 생성하는 펄스폭변조 신호 생성부(121)와, 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스진폭변조 신호(Sw)를 생성하는 펄스진폭변조 신호 생성부(122)를 포함한다. 도 6에 도시된 실시예에서 제어부(110)에 의해 신호들의 동기화가 수행된다. 즉, 제어부(110)의 제어, 예컨대, 제어부(110)에 의해 제공되는 클럭신호(CLK)에 따라 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 적절한 펄스폭(pulse width) 및 듀티비(duty ratio)를 갖는 펄스폭변조 신호(Sw), 그리고 적절한 펄스폭 및 듀티비를 갖는 펄스폭변조 신호(Sw)에 대한 펄스진폭(pulse amplitude)의 조절이 이루어져, 머지 신호(Sm)가 생성된다. 먼저, 펄스폭변조 신호 생성부(121)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성한 후, 생성된 펄스폭변조 신호(Sw)에 대하여 펄스진폭변조 신호 생성부(122)가 펄스진폭(pulse amplitude)을 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절함으로써, 펄스진폭변조된 형태의 머지 신호(Sm)를 생성하게 된다. 즉, 1차적으로 펄스폭변조 신호 생성부(121)에 의해 펄스폭변조(PWM)가 수행되고, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에 의해 2차적으로 펄스진폭변조(PAM)이 수행되어 최종적으로 머지 신호(Sm)가 생성된다. 도면에서 최종적으로 펄스진폭변조에 의해 머지 신호(Sm)가 생성되고 있으므로, 펄스진폭변조 신호(Sa)와 머지 신호(Sm)를 함께 표시하였다.6 is a block diagram of an LED display driver IC according to an embodiment of the present invention, and the merge
도 7은 도 6에서의 펄스폭변조 신호(Sw)와 펄스진폭변조 신호(Sa)의 예들을 나타낸 도면이며, (a)는 펄스폭변조 신호(Sw)의 예이고, (b)는 펄스진폭변조 신호(Sa), 즉 결과적으로 머지 신호(Sm)의 예이다.7 is a view showing examples of the pulse width modulation signal (S w ) and the pulse amplitude modulation signal (S a ) in FIG. 6, (a) is an example of the pulse width modulation signal (S w ), (b) Is an example of a pulse amplitude modulation signal S a , that is, a merge signal S m as a result.
먼저, (a)를 살펴보면, 저계조 영역(30% 미만의 계조 영역), 중계조 영역(30% 이상 및 80% 미만의 계조 영역) 및 고계조 영역(80% 이상의 계조 영역) 각각에 대하여 한 주기씩의 펄스폭변조 신호(Sw)의 예들을 나타내었으며, 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 소정의 펄스폭 내에서 적절한 듀티비가 결정된다. 앞서 언급한 바와 같이, 이러한 범위는 설명의 편의를 위해 구분된 것이므로, 저계조 영역, 중계조 영역 및 고계조 영역은 상황에 따라 다르게 정의될 수도 있다.First, looking at (a), each of the low gradation regions (gradation regions of less than 30%), the middle gradation regions (gradation regions of 30% or more and less than 80%), and the high gradation regions (gradation regions of 80% or more) Examples of the pulse width modulation signal S w at each period are shown, and an appropriate duty ratio is determined within a predetermined pulse width to correspond to the gradation of the input video signal. As mentioned above, since these ranges are divided for convenience of description, the low grayscale region, the middle grayscale region, and the high grayscale region may be defined differently according to circumstances.
다음으로, (b)에서는 차례대로 저계조 영역에 대하여 펄스진폭이 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절되는 경우의 펄스진폭변조 신호(Sa)의 예, 고계조 영역에 대하여 펄스진폭이 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절되는 경우의 펄스진폭변조 신호(Sa)의 예, 그리고, 저계조 영역과 고계조 영역 모두에 대하여 펄스진폭이 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절되는 경우의 펄스진폭변조 신호(Sa)의 예를 나타내고 있다. 저계조 영역에 해당하는 임의의 입력 영상 신호인 경우, 펄스폭변조와 펄스진폭변조가 모두 수행된 이후의 최종적인 머지 신호의 예들은 도 16에 도시되어 있다. (b)에서는 3비트(23) 펄스진폭변조의 경우에 대해서만 예시하였으나, 이러한 비트수로 한정되는 것은 아니다. 또한, 도시되지는 않았으나, 중계조 영역에 대하여도, 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절될 수도 있다.Next, in (b), an example of the pulse amplitude modulation signal S a when the pulse amplitude is adjusted to correspond to the gray level of the input image signal Ss in turn, for example, the pulse amplitude for the high gray level area An example of the pulse amplitude modulation signal S a when it is adjusted to correspond to the gradation of the input image signal S s , and the pulse amplitude for both the low gradation region and the high gradation region is the input image signal S s An example of a pulse amplitude modulation signal S a when adjusted to correspond to the gradation of is shown. In the case of an arbitrary input image signal corresponding to a low grayscale region, examples of final merge signals after both pulse width modulation and pulse amplitude modulation are performed are illustrated in FIG. 16. In (b), only the case of 3-bit (2 3 ) pulse amplitude modulation is illustrated, but the number of bits is not limited. Also, although not shown, the grayscale region may be adjusted to correspond to the grayscale of the input image signal S s .
저계조 영역에 적용하는 경우, 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)를 입력받아 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조(low gray level) 영역 내에 있는지 여부를 판단하고, 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 펄스폭변조 신호 생성부(121)가 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성한 후, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)가 펄스폭변조 신호 생성부(121)에서 생성된 펄스폭변조 신호(Sw)의 펄스진폭을 도 7의 (b)의 첫 번째와 같은 형태로 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절할 수 있다. 만약 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조 영역 내에 있지 않은 것으로 판단한 경우, 펄스폭변조 신호 생성부(121)는 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성하고, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에서의 펄스진폭 조절은 수행되지 않음으로써, 펄스폭변조 신호 생성부(121)에 의해 생성된 펄스폭변조 신호(Sw)가 스위칭 회로부(130) 측으로 인가되어 엘이디의 전류 및 휘도를 조절하게 된다.When applied to the low gradation region, received by the
또한, 고계조 영역에 적용하는 경우, 제어부(110)는 입력 영상 신호(Ss)를 입력받아 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 고계조(high gray level) 영역 내에 있는지 여부를 판단하고, 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 고계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 펄스폭변조 신호 생성부(121)가 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성한 후, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)가 펄스폭변조 신호 생성부(121)에 의해 생성된 펄스폭변조 신호(Sw)의 펄스진폭을 도 7 (b)의 두 번째와 같은 형태로 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절할 수 있다. 만일 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 고계조 영역 내에 있지 않은 것으로 판단한 경우, 펄스폭변조 신호 생성부(121)는 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성하고, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에 의한 펄스진폭의 조절은 수행되지 않음으로써, 펄스폭변조 신호 생성부(121)에 의해 생성된 펄스폭변조 신호(Sw)가 스위칭 회로부(130) 측으로 인가되어 엘이디의 전류 및 휘도를 조절하게 된다.In addition, when applied to high gradation region, the
또한, 저계조 및 고계조 모두에 적용하는 경우, 제어부(110)는 입력 영상 신호(Ss)를 입력받아 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조 영역 및 고계조 영역 내에 있는지 여부를 판단하고, 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조 영역 내에 있거나 고계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 펄스폭변조 신호 생성부(121)가 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성한 후, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)가 펄스폭변조 신호 생성부(121)에 의해 생성된 펄스폭변조 신호(Sw)의 펄스진폭을 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절할 수 있다. 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조 영역 및 고계조 영역 내에 있지 않은 것으로 판단한 경우, 펄스폭변조 신호 생성부(121)가 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성하고, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에 의한 펄스진폭의 조절은 수행되지 않음으로써, 펄스폭변조 신호 생성부(121)에 의해 생성된 펄스폭변조 신호(Sw)가 스위칭 회로부(130) 측으로 인가되어 엘이디의 전류 및 휘도를 조절하게 된다.In addition, when applied to both the low-gradation and high-gradation, the
이와 같이, 엘이디 디스플레이 내의 엘이디들 각각의 휘도 조절에 따른 표현력의 강화를 위해, 펄스폭변조(pulse width modulation)와 펄스진폭변조(pulse amplitude modulation)를 모두 사용함으로써, 종래에 펄스폭변조 만을 이용하는 방식의 단점을 개선할 수 있다. 예컨대, 종래 펄스폭변조 신호만을 이용하여 엘이디들 각각의 휘도를 조절하는 방식에서, 펄스폭변조 신호에 의해 커버되는 제어가 12비트(212) 그레이 제어라고 가정하면, 본 발명에서는 이러한 펄스폭변조 신호에 의한 12비트(212)에 더하여 펄스진폭변조 신호(예컨대, 6비트(26)로 가정하면)를 더 사용하게 되면, 18비트(218) 그레이 제어가 가능해지므로, 엘이디들 각각의 표현력을 더욱 증가시킬 수 있게 된다. 펄스폭변조 신호에 의한 제어만으로는 16비트(216) 그레이 제어 이상으로는 불가능한 점을 고려해 보면, 본 발명은 펄스폭변조 신호와 펄스진폭변조 신호를 함께 사용함으로써, 이러한 한계점을 극복할 수 있게 된다.As described above, in order to enhance the expressive power according to the brightness control of each of the LEDs in the LED display, by using both pulse width modulation and pulse amplitude modulation, a conventional method using only pulse width modulation Can improve the shortcomings. For example, in the method of adjusting the luminance of each of the LEDs using only the conventional pulse width modulation signal, assuming that the control covered by the pulse width modulation signal is a 12-bit (2 12 ) gray control, in the present invention, such pulse width modulation When the pulse amplitude modulation signal (for example, 6 bits (2 6 )) is further used in addition to the 12 bits (2 12 ) by the signal, the 18 bits (2 18 ) gray control becomes possible, so each of the LEDs It is possible to further increase the expressive power. Considering that the control by the pulse width modulation signal alone is impossible beyond the 16-bit (2 16 ) gray control, the present invention can overcome this limitation by using the pulse width modulation signal and the pulse amplitude modulation signal together. .
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 드라이버 IC의 블록도이다. 도 8을 참조하면, 도 5의 머지 신호 생성부(120)는 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호를 생성하는 펄스폭변조 신호 생성부(121)와, 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스진폭변조 신호(Sw)를 생성하는 펄스진폭변조 신호 생성부(122)를 포함한다. 도 6에 도시된 실시예서와 마찬가지로 이 실시예에서는 제어부(110)에 의해 신호의 동기화가 수행된다. 즉, 제어부(110)의 제어, 예컨대, 제어부(110)에 의해 제공되는 클럭신호(CLK)에 따라 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 적절한 펄스진폭을 갖는 펄스진폭변조 신호(Sa)와, 이러한 펄스진폭변조 신호에 대한 듀티비의 조절이 수행된다. 먼저, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스진폭변조 신호(Sa)를 생성한 후, 생성된 펄스진폭변조 신호(Sa)에 대하여 펄스폭변조 신호 생성부(121)가 펄스폭, 펄스의 듀티비를 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절함으로써, 최종적인 머지 신호(Sm)를 생성하게 된다. 즉, 1차적으로 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에 의해 펄스진폭변조(PAM)가 수행되고, 펄스폭변조 신호 생성부(121)에 의해 2차적으로 펄스폭변조(PWM)가 수행되어 최종적으로 머지 신호(Sm)가 생성된다. 도면에서 최종적으로 펄스폭변조에 의해 머지 신호(Sm)가 생성되고 있으므로, 펄스폭변조 신호(Sw)와 머지 신호(Sm)를 함께 표시하였다.8 is a block diagram of an LED driver IC according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the merge
도 9는 도 8에서의 펄스진폭변조(Sa)와 펄스폭변조 신호(Sw, 여기서는 최종적인 머지 신호(Sm))의 예들을 나타낸 도면이며, (a)는 펄스진폭변조 신호(Sa)의 예이고, (b)는 펄스폭변조 신호(Sw), 즉 최종적인 머지 신호(Sm)의 예이다.9 is a diagram showing examples of the pulse amplitude modulation (S a ) and the pulse width modulation signal (S w , here, the final merge signal (S m )) in FIG. 8, (a) is a pulse amplitude modulation signal (S) a ) is an example, and (b) is an example of a pulse width modulation signal S w , that is, a final merge signal S m .
먼저, (a)를 살펴보면, 저계조 영역(30% 미만의 계조 영역), 중계조 영역(30% 이상 및 80% 미만의 계조 영역) 및 고계조 영역(80% 이상의 계조 영역) 각각에 대하여 한 주기씩의 펄스진폭변조 신호(Sa)의 예들을 나타내었다. 각각의 계조 영역 내에서 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 적절한 펄스진폭(pulse amplitude)을 먼저 결정한다.First, looking at (a), each of the low gradation regions (gradation regions of less than 30%), the middle gradation regions (gradation regions of 30% or more and less than 80%), and the high gradation regions (gradation regions of 80% or more) shows examples of pulse amplitude modulation signal (S a) of each period. In each gradation region, an appropriate pulse amplitude is first determined to correspond to the gradation of the input image signal.
다음으로, (b)에서는 차례대로 입력 영상 신호가 저계조 영역 내에 있는 경우, (a)에서 펄스진폭이 결정되어 생성된 펄스진폭변조 신호에 대하여, 소정의 펄스폭(pulse width) 내에서 듀티비가 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절되는 경우의 펄스폭변조 신호(Sa)의 예, 입력 영상 신호가 저계조 영역 내에 있는 경우, (a)에서 펄스진폭이 결정되어 생성된 펄스진폭변조 신호에 대하여, 소정의 펄스폭 내에서 듀티비가 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절되는 경우의 펄스폭변조 신호(Sw)의 예, 그리고, 저계조 영역과 고계조 영역 모두에 대하여 소정의 펄스폭 내에서 듀티비가 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절되는 경우의 펄스폭변조 신호(Sw)의 예를 나타내고 있다. 도시되지는 않았으나, 중계조 영역에 대하여도, 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절될 수도 있다.Next, in (b), when the input image signal is in the low grayscale region in turn, the duty ratio is within a predetermined pulse width for the pulse amplitude modulation signal generated by determining the pulse amplitude in (a). Example of a pulse width modulation signal (S a ) when it is adjusted to correspond to the gradation of the input image signal (S s ), when the input image signal is in the low gradation region, the pulse amplitude is generated by determining the pulse amplitude in (a) For the amplitude modulated signal, an example of the pulse width modulated signal S w when the duty ratio is adjusted to correspond to the gradation of the input video signal S s within a predetermined pulse width, and a low gradation region and a high gradation region An example of the pulse width modulation signal S w when the duty ratio is adjusted to correspond to the gradation of the input video signal S s within a predetermined pulse width for all. Although not illustrated, the grayscale region may be adjusted to correspond to the grayscale of the input image signal S s .
예를 들어, 저계조 영역에 적용하는 경우, 제어부(110)는 입력 영상 신호(Ss)를 입력받아 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조 영역 내에 있는지 여부를 판단하고, 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)가 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스진폭변조 신호(Sa)를 생성한 후, 펄스폭변조 신호 생성부(121)가 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에 의해 생성된 펄스진폭변조 신호(Sa)의 듀티비를 도 9 (b)의 첫 번째와 같이 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절할 수 있다. 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조 영역 내에 있지 않은 것으로 판단한 경우, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에 의한 펄스진폭의 조절을 이뤄지지 않고, 펄스폭변조 신호 생성부(121)에서 직접 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성하여 스위칭 회로부(123) 측으로 제공함으로써 엘이디들의 전류 및 휘도를 조절할 수 있다.For example, if applied to the low gradation region, the
또한, 고계조 영역에 적용하는 경우, 제어부(110)는 입력 영상 신호(Ss)를 입력받아 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 고계조 영역 내에 있는지 여부를 판단하고, 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 고계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)가 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스진폭변조 신호(Sa)를 생성한 후, 펄스폭변조 신호 생성부(121)가 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에 의해 생성된 펄스진폭변조 신호(Sa)의 듀티비를 도 9 (b)의 두 번째와 같이 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 조절할 수 있다. 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조 영역 내에 있지 않은 것으로 판단한 경우, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에 의한 펄스진폭의 조절을 이뤄지지 않고, 펄스폭변조 신호 생성부(121)에서 직접 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성하여 스위칭 회로부(123) 측으로 제공함으로써 엘이디들의 전류 및 휘도를 조절할 수 있다.In addition, in the case of applying the gradation region, the
저계조 영역 및 고계조 영역 모두에 대하여 적용하는 경우, 제어부(110)가 입력 영상 신호(Ss)를 입력받아 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조 영역 및 고계조 영역 내에 있는지 여부를 판단하고, 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조 영역 내에 있거나 고계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)가 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스진폭변조 신호(Sa)를 생성한 후, 펄스폭변조 신호 생성부(121)가 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에 의해 생성된 펄스진폭변조 신호(Sa)의 듀티비를 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 도 9 (b)의 세 번째와 같이 조절할 수 있다. 제어부(110)에서 입력 영상 신호(Ss)의 계조가 저계조 영역 내에도 있지 않고 고계조 영역 내에도 있지 않은 것으로 판단한 경우, 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에 의한 펄스진폭의 조절을 이뤄지지 않고, 펄스폭변조 신호 생성부(121)에서 직접 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성하여 스위칭 회로부(123) 측으로 제공함으로써 엘이디들의 전류 및 휘도를 조절할 수 있다. 이 실시예에서도 입력 영상 신호가 저계조 영역 및/또는 고계조 영역 내에 있는 경우에 대하여만 예시하였으나, 중계조 영역에 대하여도 적용될 수 있다.When applied to both the low gradation region and high gradation region, the
이와 같이, 엘이디 디스플레이 내의 엘이디들 각각의 휘도 조절에 따른 표현력의 강화를 위해, 펄스폭변조(pulse width modulation)와 펄스진폭변조(pulse amplitude modulation)를 모두 사용함으로써, 종래에 펄스폭변조만을 이용하는 방식의 단점을 개선할 수 있다.As described above, in order to enhance the expressive power according to the brightness control of each of the LEDs in the LED display, by using both pulse width modulation and pulse amplitude modulation, only a conventional pulse width modulation method is used. Can improve the shortcomings.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘이디 드라이버 IC를 설명하기 위한 블록도들로서, 구체적으로는, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘이디 드라이버 IC의 블록도이고, 도 11은 도 10의 실시예에서 입력 영상 신호가 저계조 영역 내에 있는 경우에만 적용되는 머지 신호의 생성 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 도 10의 실시예에서 입력 영상 신호가 고계조 영역 내에 있는 경우에만 적용되는 머지 신호의 생성 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 도 10의 실시예에서 입력 영상 신호가 저계조 영역 내에 있거나 고계조 영역 내에 있는 경우에 적용되는 머지 신호의 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.10 to 13 are block diagrams for explaining the LED driver IC according to another embodiment of the present invention, specifically, FIG. 10 is a block diagram of an LED driver IC according to another embodiment of the present invention, FIG. 11 is a view for explaining a process of generating a merge signal applied only when the input image signal is in a low grayscale region in the embodiment of FIG. 10, and FIG. 12 is a high grayscale region of the input image signal in the embodiment of FIG. 10. FIG. 13 is a view for explaining a process of generating a merge signal that is applied only when within, and FIG. 13 is a process of generating a merge signal that is applied when the input image signal is in a low gray level region or a high gray level region in the embodiment of FIG. 10. It is a drawing for explaining.
도 10을 참조하면, 머지 신호 생성부(120)는 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호를 생성하는 펄스폭변조 신호 생성부(121)와, 입력 영상 신호(Ss)의 계조에 대응되게 펄스진폭변조 신호(Sw)를 생성하는 펄스진폭변조 신호 생성부(122), 그리고 펄스폭변조 신호 생성부(121)에 의해 생성된 펄스폭변조 신호(Sw)와 펄스진폭변조 신호 생성부에 의해 생성된 펄스진폭변조 신호(Sa)를 제어부(110)의 제어에 따라 머지하여 머지 신호(merged signal)(Sm)를 생성하기 위한 머지부(123)를 포함한다. 머지부(123)는 제어부(110)로부터 제공되는 동기화 클럭 신호(CLK)에 따라, 펄스폭변조 신호 생성부(121)에 의해 생성된 펄스폭변조 신호(Sw)와 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에 의해 생성된 펄스진폭변조 신호(Sa)를 머지한다.10, the remaining
도 11에 도시된 바와 같이, 입력 영상 신호(Ss)가 저계조 영역에 있을 때 적용하는 경우, 저계조 영역을 제외한 나머지 영역에 대하여는 펄스폭변조 신호 생성부(121)에서 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성하고, 저계조 영역에 대하여는 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에서 펄스진폭변조 신호(Sa)를 생성하며, 머지 신호 생성부(123)에서 이들 신호들을 머지하여 스위칭 회로부(130) 측으로 제공함으로써 엘이디들의 전류 및 휘도를 조절한다.As illustrated in FIG. 11, when applied when the input image signal S s is in the low grayscale region, the pulse width modulation signal ( S w ), and for the low gray level region, the pulse amplitude modulation
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 입력 영상 신호(Ss)가 고계조 영역에 있을 때 적용하는 경우, 고계조 영역을 제외한 나머지 영역에 대하여는 펄스폭변조 신호 생성부(121)에서 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성하고, 고계조 영역에 대하여는 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에서 펄스진폭변조 신호(Sa)를 생성하며, 머지 신호 생성부(123)에서는 이들 신호들을 머지하여 스위칭 회로부(130) 측으로 제공함으로써, 엘이디들의 전류 및 휘도를 조절한다.In addition, as shown in FIG. 12, when applied when the input image signal S s is in the high grayscale region, the pulse width modulation is generated by the pulse width
또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 입력 영상 신호(Ss)가 저계조 영역 내에 있거나 고계조 영역 내에 있을 때 적용하는 경우, 저계조 영역 및 고계조 영역을 제외한 나머지 영역(중계조 영역)에 대하여는 펄스폭변조 신호 생성부(121)에서 펄스폭변조 신호(Sw)를 생성하고, 고계조 영역에 대하여는 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에서 펄스진폭변조 신호(Sa)를 생성하며, 머지 신호 생성부(123)에서 이들 신호들을 머지하여 스위칭 회로부(130) 측으로 제공함으로써, 엘이디들의 전류 및 휘도를 조절한다.In addition, as shown in FIG. 13, when applied when the input image signal S s is in the low grayscale region or in the high grayscale region, in the remaining regions (grayscale region) except the low grayscale region and the high grayscale region For the pulse width modulation
마찬가지로, 이 실시예에서도 입력 영상 신호가 저계조 영역 및/또는 고계조 영역 내에 있는 경우에 대하여만 예시하였으나, 중계조 영역에 대하여도 적용될 수 있다.Similarly, in this embodiment, only the case where the input image signal is in the low gray level region and/or the high gray level region is illustrated, but it can also be applied to the gray level region.
도 14는 펄스폭변조 방식으로만 엘이디 디스플레이 내 엘이디들의 휘도를 제어하는 종래의 방식의 단점을 보여주기 위한 감마 곡선이고, 도 15는 펄스폭변조 신호와 펄스진폭변조 신호의 머지 신호를 이용하는 본 발명의 특징을 보여주기 위한 도면이다.14 is a gamma curve for showing the disadvantages of the conventional method of controlling the luminance of the LEDs in the LED display using only the pulse width modulation method, and FIG. 15 is the present invention using the pulse width modulation signal and the merge signal of the pulse amplitude modulation signal. It is a drawing to show the characteristics of the.
먼저, 도 14를 참조하여 감마(γ) = 2.8인 곡선에 대하여 살펴보면, 종래의 펄스폭변조 신호를 이용한 8bit(28) 그레이 제어에 있어서는, 그레이 클럭(GCLK) 32Mhz에서 클럭 타임은 31.25ns라고 할 때, 210을 표현하기 위해서는 31.25*210ns, 즉 32us의 시간이 필요하고, 이것을 이용해 216을 표현하고자 하면, 32us*26 즉, 2.048ms의 시간이 요구된다. 따라서 리프레시 레이트(refresh rate)는 대략 488hz를 얻을 수 있다. 그러므로, 펄스폭변조만을 이용할 경우, 리프레시 레이트를 희생해야 하는 문제점이 존재하며, 이에 따라 플리커 현상이 발생하여 화질을 저하시킬 수 있다. 이러한 플리커는 특허 저계조 영역에서 두드러지게 나타나게 되어 화질에 영향을 주게 된다.First, referring to FIG. 14, a curve with gamma (γ) = 2.8 will be considered. In the 8- bit (2 8 ) gray control using the conventional pulse width modulation signal, the clock time is 31.25 ns at 32 MHz of the gray clock (GCLK). In order to express 2 10 , 31.25*2 10 ns, that is, 32us of time is required. To express 2 16 using this, 32us*2 6, that is, 2.048ms of time is required. Therefore, a refresh rate of about 488 hz can be obtained. Therefore, when only pulse width modulation is used, there is a problem of sacrificing the refresh rate, and accordingly, a flicker phenomenon may occur, thereby degrading image quality. These flickers appear prominently in the low-gradation domain of the patent, which affects image quality.
또한, 앞에서도 언급하였고 감마(γ=2.8) 곡선에서 알 수 있는 바와 같이, 저계조 영역에서의 미세한 표현력을 위해 구동 IC 측의 제어 신호들을 더 구분할 필요가 있는데, 종래의 펄스폭변조 만으로는 한계가 있다.In addition, as mentioned above and as can be seen from the gamma (γ=2.8) curve, it is necessary to further distinguish control signals on the driving IC side for fine expression in the low gradation region. have.
따라서, 본 발명에서는 도 15에 도시된 바와 같이, 펄스폭변조와 펄스진폭변조를 함께 사용하여 머지 신호를 생성함으로써, 종래의 한계점들을 극복할 수 있다.Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 15, by using the pulse width modulation and the pulse amplitude modulation together to generate a merge signal, it is possible to overcome the conventional limitations.
본 발명의 일 실시예에 따라, 머지 신호 생성부(도 5의 100)에 의해 생성되는 머지 신호(Sm)는 펄스폭변조 신호 생성부(121)에 의해 생성되는 펄스폭변조(PWM) 신호의 비트수와 펄스진폭변조 신호 생성부(122)에 의해 생성되는 펄스진폭변조(PAM)의 비트수의 합에 대응하는 미세도를 갖는 신호일 수 있다. 상기 미세도는, 본 명세서 내에서는, 펄스폭변조 신호인 경우 펄스폭변조 신호 내에 얼마만큼의 비트수가 포함되는지의 정도, 그리고 펄스진폭변조 신호인 경우 펄스진폭변조 신호 내에 얼마 만큼의 비트수가 포함되는지의 정도를 나타내는 용어로서 정의된다. 이 경우, 머지 신호(Sm)는 펄스폭변조 신호의 비트수에 대응되는 리프레시 레이트(refresh rate)를 갖게 된다. 도 15를 참조하여 미세도와 리프레시 레이트에 관하여 예를 들어 설명한다.According to an embodiment of the present invention, the merge signal S m generated by the merge
본 발명에 따른 방법의 일 예로서 제시된 도 15를 참조하면, 감마(γ) = 2.8인 곡선에 대하여 살펴보면, 펄스폭변조 신호를 이용한 10bit(210) 그레이 제어와 펄스진폭변조 신호를 이용한 6bit(26) 그레이 제어에 있어서, 그레이 클럭(GCLK) 32Mhz에서 클럭 타임은 31.25ns이고, 210을 표현하기 위해서는 31.25*210ns, 즉 32us의 시간이 요구되므로, 리프레시 레이트는 1/32us, 즉 31,250hz이다. 펄스진폭변조 신호를 이용한 6bit(26) 만큼이 추가되어 미세한 조정이 가능하더라도, 펄스진폭변조 신호만을 이용하여 16bit 그레이 제어를 하는 경우(이 경우, 31.25*216ns가 요구되므로, 리프레시 레이트는 2048us의 시간이 요구되어 리프레시 레이트는 488hz가 됨)와 비교하여 보면, 종래의 펄스폭변조만을 이용할 때보다 훨씬 높은 리프레시 레이트를 달성할 수 있다.Referring to FIG. 15 presented as an example of the method according to the present invention, looking at a curve with gamma (γ) = 2.8, a 10-bit (2 10 ) gray control using a pulse width modulation signal and a 6-bit using a pulse amplitude modulation signal 26) in the control gray, gray clock (GCLK) from a 32Mhz clock time is 31.25ns, so in order to express 2 10 31.25 * 2 10 ns, that is the time required 32us, the refresh rate is 1 / 32us, i.e. 31,250hz. Even if a fine adjustment is possible by adding 6 bits (2 6 ) using a pulse amplitude modulation signal, when 16-bit gray control is performed using only the pulse amplitude modulation signal (in this case, 31.25*2 16 ns is required, so the refresh rate is Compared with the conventional pulse width modulation alone, a much higher refresh rate can be achieved in comparison with 2048us of time required, resulting in a refresh rate of 488hz).
이에 따라 특히 저계조 영역에서 미세한 휘도 조절이 가능해져 표현력을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, HDR(High Dynamic Range)에서의 표현력을 향상시켜 엘이디 디스플레이 장치의 전반적인 화질 개선 효과를 볼 수 있으며, 고속 리프레시를 필요로 하는 3D 디스플레이 제품에 적용할 수 있는 이점이 있다.Accordingly, it is possible to finely adjust the luminance, particularly in a low grayscale region, thereby improving expression. In addition, by improving the expressive power in HDR (High Dynamic Range), it is possible to see the overall image improvement effect of the LED display device, and has an advantage that can be applied to 3D display products that require high-speed refresh.
이상과 같이, 본 발명에 따른 엘이디 디스플레이 드라이버 IC는 종래에는 펄스폭변조 신호만을 이용하여 엘이디들의 휘도를 조절함에 있어서의 한계점을 극복하고자 하였다. 본 발명에 따른 엘이디 디스플레이 드라이버 IC는 종래의 펄스폭변조 신호에 의한 비트수에 더하여 펄스폭변조 신호에 의한 비트수 만큼의 미세 조절이 가능해진다. 예컨대, 펄스폭변조 신호에 의한 비트수가 12비트(212개)라고 하고, 펄스진폭변조 신호에 의한 비트수가 6비트(26개)라고 하면, 18비트(218개) 만큼의 미세 조절이 가능해진다. 또한, 리프레시 레이트(refresh rate)의 증가에 따른 휘도의 증가에 대응되게 펄스진폭변조를 이용하여 엘이디들의 휘도를 조절함으로써, 최상의 디스플레이 화질을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은, 픽셀들이 마이크로 엘이디들로 구현된 고해상도의 풀-컬러 엘이디 디스플레이에 적용될 수 있으며, 고속의 리프레시를 구현함으로써, 3D 제품 등의 고속 프레임 제품에 적용할 수 있는 장점이 있다.As described above, the LED display driver IC according to the present invention has conventionally tried to overcome the limitation in controlling the luminance of the LEDs using only the pulse width modulation signal. The LED display driver IC according to the present invention can be finely adjusted as much as the number of bits by the pulse width modulation signal in addition to the number of bits by the conventional pulse width modulation signal. For example, if the number of bits by the pulse width modulation signal is 12 bits (2 12 ), and the number of bits by the pulse amplitude modulation signal is 6 bits (2 6 ), fine adjustment by 18 bits (2 18 ) is performed. It becomes possible. In addition, by adjusting the luminance of the LEDs using pulse amplitude modulation to correspond to the increase in luminance according to the increase in the refresh rate, it is possible to realize the best display image quality. In addition, the present invention has an advantage that pixels can be applied to a high-resolution full-color LED display implemented with micro LEDs, and can be applied to high-speed frame products such as 3D products by implementing high-speed refresh.
본 발명에 따른 엘이디 디스플레이 내의 엘이디들의 휘도 조절 방법은, (1) 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조(gray level)를 판단하는 단계, (2) 상기 제어부의 판단에 의존하여 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스폭변조(PWM) 신호를 생성하는 단계, (3) 상기 제어부의 판단에 의존하여 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스진폭변조(PAM) 신호를 생성하는 단계, (4) 상기 펄스폭변조 신호와 상기 펄스진폭변조 신호를 머지(merge)하여 머지 신호를 생성하는 단계, 그리고, (5) 상기 머지 신호로 상기 엘이디들의 휘도를 조절하는 단계를 포함한다. 상기 단계들에서, (2) 단계와 (3) 단계, (2) 단계 - (3) 단계 순으로 진행될 수도 있고, (3) - (2) 단계 순으로 진행될 수도 있으며, 서로 병렬적으로 진행될 수도 있다.The luminance control method of the LEDs in the LED display according to the present invention includes: (1) determining a gray level of the input image signal by a control unit; and (2) gradation of the input image signal depending on the determination of the control unit. Generating a pulse width modulation (PWM) signal corresponding to, (3) generating a pulse amplitude modulation (PAM) signal corresponding to the gradation of the input image signal depending on the determination of the controller, (4) the And generating a merge signal by merging the pulse width modulated signal and the pulse amplitude modulated signal, and (5) adjusting the luminance of the LEDs with the merge signal. In the above steps, steps (2) and (3), steps (2) to (3) may be performed, steps (3) to (2) may be performed in order, or may be performed in parallel with each other. have.
예컨대, 상기 제어부의 판단 단계((1) 단계)에서, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 저계조(low gray level) 영역 내에 있는지 여부를 판단하여, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계((2) 단계)에서, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되는 펄스폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계((3) 단계)에서, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계에서 생성된 펄스폭변조 신호의 펄스진폭(pulse amplitude)을 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절할 수 있다. For example, in the determination step ((1) step) of the control unit, the control unit determines whether the gray level of the input image signal is within a low gray level region, and the control unit determines the gray level of the input image signal. If it is judged that it is within the low grayscale region, in the generating of the pulse width modulation signal (step (2)), after generating a pulse width modulation signal corresponding to the gray level of the input image signal, the pulse amplitude modulation signal In the generating step ((3) step), the pulse amplitude of the pulse width modulated signal generated in the step of generating the pulse width modulated signal may be adjusted to correspond to the gradation of the input image signal.
또한, 상기 제어부의 판단 단계((1) 단계)에서, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 고계조(high gray level) 영역 내에 있는지 여부를 판단하여, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 고계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계((2) 단계)에서, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되는 펄스폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계((3) 단계)에서, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계에서 생성된 펄스폭변조 신호의 펄스진폭(pulse amplitude)을 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절할 수 있다.In addition, in the determination step ((1) step) of the control unit, the control unit determines whether the gray level of the input image signal is in a high gray level region, and the control unit determines the gray level of the input image signal. When it is judged that it is within the high gradation region, in the step of generating the pulse width modulation signal (step (2)), after generating a pulse width modulation signal corresponding to the gradation of the input image signal, the pulse amplitude modulation signal is generated. In the generating step ((3) step), the pulse amplitude of the pulse width modulated signal generated in the step of generating the pulse width modulated signal may be adjusted to correspond to the gradation of the input image signal.
또한, 상기 제어부의 판단 단계((1) 단계)에서, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 저계조(low gray level) 영역 및 고계조(high gray level) 영역 내에 있는지 여부를 판단하여, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 또는 상기 고계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계((1) 단계)에서, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되는 펄스폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계((2) 단계)에서, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계에서 생성된 펄스폭변조 신호의 펄스진폭(pulse amplitude)을 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절할 수 있다.In addition, in the determination step ((1) step) of the control unit, the control unit determines whether the gray level of the input image signal is in a low gray level region and a high gray level region, and the When the controller determines that the gradation of the input image signal is within the low gradation region or the high gradation region, in the step of generating the pulse width modulation signal (step (1)), it corresponds to the gradation of the input image signal. After generating the pulse width modulation signal, in the step of generating the pulse amplitude modulation signal (step (2)), the pulse amplitude of the pulse width modulation signal generated in the step of generating the pulse width modulation signal is obtained. It can be adjusted to correspond to the gradation of the input video signal.
또 다르게는, 상기 제어부의 판단 단계((1) 단계)에서, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 저계조(low gray level) 영역 내에 있는지 여부를 판단하여, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계((3) 단계)에서, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되는 펄스진폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계((2) 단계)에서, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계에서 생성된 펄스진폭변조 신호의 듀티비를 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절할 수 있다.Alternatively, in the determining step ((1)) of the control unit, the control unit determines whether the gray level of the input image signal is in a low gray level region, and the control unit determines whether the gray level of the input image signal is If it is determined that the gradation is within the low gradation region, in the step of generating the pulse amplitude modulation signal (step (3)), after generating a pulse amplitude modulation signal corresponding to the gradation of the input image signal, the pulse width In the step of generating the modulated signal (step (2)), the duty ratio of the pulse amplitude modulated signal generated in the step of generating the pulse amplitude modulated signal may be adjusted to correspond to the gradation of the input image signal.
또한, 상기 제어부의 판단 단계((1) 단계)에서, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 고계조(high gray level) 영역 내에 있는지 여부를 판단하여, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 고계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계((3) 단계)에서, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되는 펄스진폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계((2) 단계)에서, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계에서 생성된 펄스진폭변조 신호의 듀티비를 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절할 수 있다.In addition, in the determination step ((1) step) of the control unit, the control unit determines whether the gray level of the input image signal is in a high gray level region, and the control unit determines the gray level of the input image signal. When it is judged that it is within the high gradation region, in the step of generating the pulse amplitude modulation signal (step (3)), after generating a pulse amplitude modulation signal corresponding to the gradation of the input image signal, the pulse width modulation signal In the generating step ((2) step), the duty ratio of the pulse amplitude modulated signal generated in the step of generating the pulse amplitude modulated signal may be adjusted to correspond to the gradation of the input image signal.
또한, 또한, 상기 제어부의 판단 단계((1) 단계)에서, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 저계조(low gray level) 영역 및 고계조(high gray level) 영역 내에 있는지 여부를 판단하여, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 또는 상기 고계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계((3) 단계)에서, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되는 펄스진폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계((2) 단계)에서, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계에서 생성된 펄스진폭변조 신호의 듀티비를 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절할 수 있다.In addition, in the determination step ((1) step) of the control unit, the control unit determines whether the gray level of the input image signal is in a low gray level region and a high gray level region. When the controller determines that the grayscale of the input video signal is within the low grayscale region or the high grayscale region, in the step of generating the pulse amplitude modulation signal (step (3)), the grayscale of the input image signal is After generating the corresponding pulse amplitude modulation signal, in the step of generating the pulse amplitude modulation signal (step (2)), input the duty ratio of the pulse amplitude modulation signal generated in the step of generating the pulse amplitude modulation signal. It can be adjusted to correspond to the gradation of the video signal.
100 : 엘이디 드라이버 IC
110 : 제어부
120 : 머지 신호 생성부
121 : 펄스폭변조 신호 생성부
122 : 펄스진폭변조 신호 생성부
123 : 머지부
130 : 스위칭 회로부100: LED driver IC
110: control unit
120: merge signal generation unit
121: pulse width modulation signal generation unit
122: pulse amplitude modulation signal generation unit
123: merge
130: switching circuit
Claims (16)
상기 입력 영상 신호의 계조(gray level)를 판단하는 제어부; 및
상기 제어부의 제어에 따라, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호를 생성하는 펄스폭변조 신호 생성부와, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스진폭변조(PAM) 신호를 생성하는 펄스진폭변조 신호 생성부를 포함하여, 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의해 생성된 펄스폭변조 신호와 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에 의해 생성된 펄스진폭변조 신호가 머지된 머지 신호를 생성하는 머지 신호 생성부;를 포함하고,
상기 펄스진폭변조 신호 생성부가 펄스폭변조 신호에 대하여 펄스진폭변조를 행하여 상기 머지 신호를 생성하거나, 상기 펄스폭변조 신호 생성부가 펄스진폭변조 신호에 대하여 펄스폭변조를 행하여 상기 머지 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이 드라이버 IC.As an LED display driver IC for adjusting the luminance of the LEDs in the LED display corresponding to the input video signal,
A control unit determining a gray level of the input video signal; And
Under the control of the control unit, a pulse width modulation signal generation unit for generating a pulse width modulation signal corresponding to the gradation of the input image signal, and a pulse amplitude modulation (PAM) signal for generating a gradation for the input image signal A merge signal including a pulse amplitude modulation signal generator and a pulse amplitude modulation signal generated by the pulse amplitude modulation signal generator and a pulse amplitude modulation signal generated by the pulse amplitude modulator signal generator to generate a merge signal. Generating unit; includes,
The pulse amplitude modulation signal generation unit generates the merge signal by performing pulse amplitude modulation on the pulse width modulation signal, or the pulse width modulation signal generation unit performs pulse width modulation on the pulse amplitude modulation signal to generate the merge signal. LED display driver IC characterized by.
상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의해 상기 펄스폭변조 신호를 먼저 생성하고, 상기 펄스진폭변조 신호 생성부가 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의해 생성된 펄스폭변조 신호에 대하여 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스진폭(pulse amplitude)을 조절하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이 드라이버 IC.The method according to claim 1,
The pulse width modulation signal generation unit generates the pulse width modulation signal first, and the pulse amplitude modulation signal generation unit generates a grayscale of the input image signal with respect to the pulse width modulation signal generated by the pulse width modulation signal generation unit. LED display driver IC, characterized in that to adjust the pulse amplitude (pulse amplitude) correspondingly.
상기 펄스진폭변조 신호 생성부에 의해 상기 펄스진폭변조 신호를 먼저 생성하고, 상기 펄스폭변조 신호 생성부가 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에 의해 생성된 펄스진폭변조 신호에 대하여, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스폭(pulse width) 및 듀티비(duty ratio)를 조절하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이 드라이버 IC.The method according to claim 1,
The pulse amplitude modulation signal is generated first by the pulse amplitude modulation signal generation unit, and the pulse amplitude modulation signal generation unit generates the grayscale of the input image signal with respect to the pulse amplitude modulation signal generated by the pulse amplitude modulation signal generation unit. LED display driver IC, characterized in that to adjust the pulse width (pulse width) and the duty ratio (duty ratio) corresponding to.
상기 제어부는 상기 입력 영상 신호의 계조가 저계조(low gray level) 영역 내에 있는지 여부를 판단하고, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 펄스폭변조 신호 생성부가 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스진폭변조 신호 생성부가 상기 펄스폭변조 신호 생성부에서 생성된 펄스폭변조 신호의 펄스진폭을 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이 드라이버 IC.The method according to claim 1,
The control unit determines whether the gray level of the input video signal is in a low gray level region, and when the control unit determines that the gray level of the input image signal is within the low gray level region, the pulse width modulation signal After the generation unit generates a pulse width modulation signal corresponding to the gradation of the input image signal, the pulse amplitude modulation signal generation unit generates a pulse amplitude of the pulse width modulation signal generated by the pulse width modulation signal generation unit of the input image signal. LED display driver IC, characterized in that the adjustment to correspond to the gradation.
상기 제어부가 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있지 않은 것으로 판단한 경우, 상기 펄스폭변조 신호 생성부가 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스폭변조 신호를 생성하고, 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에 의한 펄스진폭의 조절은 수행되지 않는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이 드라이버 IC.The method according to claim 4,
When the controller determines that the gradation of the input image signal is not within the low gradation region, the pulse width modulation signal generation unit generates a pulse width modulation signal corresponding to the gradation of the input image signal, and the pulse amplitude modulation signal LED display driver IC, characterized in that the adjustment of the pulse amplitude by the generation unit is not performed.
상기 제어부는 상기 입력 영상 신호의 계조가 저계조 영역 내에 있는지 여부를 판단하고, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 펄스진폭변조 신호 생성부가 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스진폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스폭변조 신호 생성부가 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에서 생성된 펄스진폭변조 신호의 펄스폭(pulse width) 및 듀티비(duty)를 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이 드라이버 IC.The method according to claim 1,
The control unit determines whether the gray level of the input video signal is within a low gray level region, and when the control unit determines that the gray level of the input video signal is within the low gray level region, the pulse amplitude modulation signal generator generates the input image. After generating a pulse amplitude modulation signal corresponding to the gradation of the signal, the pulse width modulation signal generation unit generates a pulse width and duty ratio of the pulse amplitude modulation signal generated by the pulse amplitude modulation signal generation unit. LED display driver IC, characterized in that to adjust to correspond to the gradation of the input video signal.
상기 제어부가 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있지 않은 것으로 판단한 경우, 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에 의한 펄스진폭변조 신호의 생성은 수행되지 않고, 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의한 펄스폭 및 듀티비의 조절이 수행되는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이 드라이버 IC.The method according to claim 6,
When the controller determines that the gradation of the input image signal is not within the low gradation region, generation of the pulse amplitude modulation signal by the pulse amplitude modulation signal generation unit is not performed, and the pulse width modulation signal generation unit LED display driver IC, characterized in that the adjustment of the pulse width and duty ratio is performed.
상기 머지 신호 생성부에 의해 생성되는 상기 머지 신호는 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의해 생성되는 펄스폭변조(PWM) 신호의 비트수와 상기 펄스진폭변조 신호 생성부에 의해 생성되는 펄스진폭변조(PAM) 신호의 비트수의 합에 대응하는 미세도를 갖는 신호인 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이 드라이버 IC.The method according to claim 1,
The merge signal generated by the merge signal generation unit includes the number of bits of a pulse width modulation (PWM) signal generated by the pulse width modulation signal generation unit and the pulse amplitude modulation generated by the pulse amplitude modulation signal generation unit ( PAM) LED display driver IC, characterized in that the signal has a fineness corresponding to the sum of the number of bits of the signal.
상기 머지 신호는 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의해 생성되는 펄스폭변조 신호의 비트수에 대응하는 리프레시 레이트(refresh rate)를 갖는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이 드라이버 IC.The method according to claim 8,
The merge signal is characterized in that it has a refresh rate (refresh rate) corresponding to the number of bits of the pulse width modulation signal generated by the pulse width modulation signal generation unit, LED display driver IC.
제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조(gray level)를 판단하는 단계;
상기 제어부의 판단에 의존하여 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스폭변조(PWM) 신호를 생성하는 단계;
상기 제어부의 판단에 의존하여 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 펄스진폭변조(PAM) 신호를 생성하는 단계;
상기 펄스폭변조 신호와 상기 펄스진폭변조 신호를 머지(merge)하여 머지 신호를 생성하는 단계; 및
상기 머지 신호로 상기 엘이디들의 휘도를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이의 휘도 조절 방법.As a method of adjusting the luminance of the LEDs in the LED display with the LED display driver IC corresponding to the input video signal,
Determining a gray level of the input image signal by a control unit;
Generating a pulse width modulation (PWM) signal corresponding to the gradation of the input image signal according to the determination of the control unit;
Generating a pulse amplitude modulation (PAM) signal corresponding to the gradation of the input image signal according to the determination of the control unit;
Generating a merge signal by merging the pulse width modulated signal and the pulse amplitude modulated signal; And
And adjusting the luminance of the LEDs with the merge signal.
상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계를 먼저 수행한 후, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이의 휘도 조절 방법.The method according to claim 10,
The first step of generating the pulse width modulation signal, characterized in that performing the step of generating the pulse amplitude modulation signal, the brightness control method of the LED display.
상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계를 먼저 수행한 후, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이의 휘도 조절 방법.The method according to claim 10,
The first step of generating the pulse amplitude modulation signal, and then characterized in that performing the step of generating the pulse width modulation signal, the brightness control method of the LED display.
상기 제어부의 판단 단계에서, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우,
상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계에서, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되는 펄스폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계에서, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계에서 생성된 펄스폭변조 신호의 펄스진폭(pulse amplitude)을 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이의 휘도 조절 방법.The method according to claim 10,
In the determining step of the control unit, when the control unit determines that the gray level of the input video signal is within the low gray level region,
In the step of generating the pulse width modulation signal, in the step of generating a pulse width modulation signal corresponding to the gradation of the input image signal, and then generating the pulse amplitude modulation signal, in the step of generating the pulse width modulation signal And adjusting the pulse amplitude of the generated pulse width modulated signal corresponding to the gradation of the input video signal.
상기 제어부의 판단 단계에서, 상기 제어부에서 상기 입력 영상 신호의 계조가 상기 저계조 영역 내에 있는 것으로 판단한 경우,
상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계에서, 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되는 펄스진폭변조 신호를 생성한 후, 상기 펄스폭변조 신호를 생성하는 단계에서, 상기 펄스진폭변조 신호를 생성하는 단계에서 생성된 펄스진폭변조 신호의 펄스폭(pulse width) 및 듀티비(duty ratio)를 상기 입력 영상 신호의 계조에 대응되게 조절하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이의 휘도 조절 방법.The method according to claim 10,
In the determining step of the control unit, when the control unit determines that the gray level of the input video signal is within the low gray level region,
In the step of generating the pulse amplitude modulation signal, in the step of generating a pulse amplitude modulation signal corresponding to the gradation of the input image signal, and then generating the pulse amplitude modulation signal, in the step of generating the pulse amplitude modulation signal And adjusting the pulse width and duty ratio of the generated pulse amplitude modulation signal corresponding to the gradation of the input video signal.
상기 머지 신호는 상기 펄스폭변조(PWM) 신호의 비트수와 상기 펄스진폭변조(PAM) 신호의 비트수의 합에 대응하는 미세도를 갖는 신호인 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이의 휘도 조절 방법.The method according to claim 10,
The merge signal is a signal having a fineness corresponding to the sum of the number of bits of the pulse width modulation (PWM) signal and the number of bits of the pulse amplitude modulation (PAM) signal, the luminance control method of the LED display.
상기 머지 신호는 상기 펄스폭변조 신호 생성부에 의해 생성되는 펄스폭변조 신호의 비트수에 대응하는 리프레시 레이트(refresh rate)를 갖는 신호인 것을 특징으로 하는, 엘이디 디스플레이의 휘도 조절 방법.The method according to claim 15,
The merge signal is a signal having a refresh rate (refresh rate) corresponding to the number of bits of the pulse width modulation signal generated by the pulse width modulation signal generation unit, the luminance control method of the LED display.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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