WO2023214686A1 - Display apparatus and control method thereof - Google Patents

Display apparatus and control method thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2023214686A1
WO2023214686A1 PCT/KR2023/003873 KR2023003873W WO2023214686A1 WO 2023214686 A1 WO2023214686 A1 WO 2023214686A1 KR 2023003873 W KR2023003873 W KR 2023003873W WO 2023214686 A1 WO2023214686 A1 WO 2023214686A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
forward voltage
light
display device
unit
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/003873
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
신승용
강정모
김창훈
정용민
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Publication of WO2023214686A1 publication Critical patent/WO2023214686A1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2832Specific tests of electronic circuits not provided for elsewhere
    • G01R31/2836Fault-finding or characterising
    • G01R31/2843In-circuit-testing
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/006Electronic inspection or testing of displays and display drivers, e.g. of LED or LCD displays
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/029Improving the quality of display appearance by monitoring one or more pixels in the display panel, e.g. by monitoring a fixed reference pixel
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/12Test circuits or failure detection circuits included in a display system, as permanent part thereof

Definitions

  • the present invention relates to a display device and a control method thereof, and more particularly, to a display device that controls the driving voltage of a light emitting diode (LED) and a control method thereof.
  • LED light emitting diode
  • a display device is an output device that converts electrical information into visual information and displays it to the user.
  • Display devices may include not only televisions and monitors, but also portable devices such as notebook PCs, smart phones, and tablet PCs.
  • the display device may include a self-luminous display panel such as an organic light-emitting diode (OLED) or a light-receiving display panel such as a liquid crystal display (LCD).
  • a self-luminous display panel such as an organic light-emitting diode (OLED) or a light-receiving display panel such as a liquid crystal display (LCD).
  • OLED organic light-emitting diode
  • LCD liquid crystal display
  • a display device using a light-receiving display panel may include a backlight unit that provides light to the display panel.
  • the backlight unit may include an edge-type in which the light source is disposed on at least one side of the display panel and a direct-type in which the light source is disposed behind the display panel.
  • display devices According to consumer demands, display devices have come to use more light-emitting elements than before to achieve high performance (e.g., improved CR (Capability Ratio), reduced thickness, increased resolution, etc.).
  • improved CR Capability Ratio
  • reduced thickness e.g., reduced thickness, increased resolution, etc.
  • conventional display devices measure the forward voltage for each current of a plurality of light-emitting devices in advance in order to adjust the voltage supplied to the light-emitting devices, and then measure representative values (e.g., the largest voltage, the average After calculating the value, etc.), the voltage corresponding to the representative value for each current was supplied.
  • representative values e.g., the largest voltage, the average After calculating the value, etc.
  • One aspect of the present disclosure is to prevent an increase in system complexity and cost and to provide a display device and a control method thereof that can determine an appropriate output voltage.
  • a display device includes a light emitting unit including a driving circuit that controls a driving current, a monitoring unit that measures the forward voltage of at least one light emitting element among the light emitting elements included in the light emitting unit, and the driving current and the forward voltage. It may include a control unit that determines the output voltage based on the voltage.
  • the monitoring unit measures the forward voltage of at least two light emitting devices, and the control unit may identify a representative value based on the measured forward voltages and determine an output voltage based on the representative value and the driving current. there is.
  • the control unit may identify one of the average value or the maximum value of the measured forward voltages as a representative value.
  • the control unit may further include a memory that stores a lookup table of a reference forward voltage according to the driving current, and may determine an output voltage based on the forward voltage and a reference forward voltage corresponding to the driving current.
  • the control unit may assign a weight to the forward voltage and determine an output voltage based on the weighted forward voltage and the reference forward voltage.
  • the weight may be assigned based on at least one of the operating time of the display device, ambient temperature, ambient light amount, and the driving current.
  • the control unit may determine the sum of the reference forward voltage and the weighted forward voltage as the output voltage.
  • the control unit identifies an overhead voltage based on the forward voltage and a voltage required to operate the driving circuit, and identifies the overhead voltage based on a reference forward voltage corresponding to the overhead voltage and the driving current.
  • the output voltage can be determined.
  • the monitoring unit measures the forward voltage after a predetermined time, and the control unit can correct the overhead voltage based on the identified overhead voltage and the forward voltage measured after the predetermined time. .
  • the forward voltage of at least one light-emitting device included in the light-emitting unit is measured, and the driving current is measured. Based on the current and the forward voltage, the output voltage can be determined.
  • Measuring the forward voltage measures the forward voltage of at least two light emitting devices, and determining the output voltage involves identifying a representative value based on the measured forward voltages, and determining the representative value and the driving current. Based on this, the output voltage can be determined.
  • one of the average value or the maximum value of the measured forward voltages may be identified as the representative value.
  • It may further include storing a lookup table of a reference forward voltage according to the driving current, and determining the output voltage may determine the output voltage based on the forward voltage and a reference forward voltage corresponding to the driving current.
  • Determining the output voltage may include assigning a weight to the forward voltage and determining the output voltage based on the weighted forward voltage and the reference forward voltage.
  • the weight may be given based on at least one of the operating time of the display device, ambient temperature, and amount of ambient light.
  • the sum of the reference forward voltage and the weighted forward voltage may be determined as the output voltage.
  • Determining the output voltage identifies an overhead voltage based on the forward voltage and a voltage required to operate the driving circuit, and determines the reference forward voltage corresponding to the overhead voltage and the driving current.
  • the output voltage can be determined based on .
  • Measuring the forward voltage further measures the forward voltage after a predetermined time, and determining the output voltage includes an overhead voltage (overhead voltage) based on the identified overhead voltage and the forward voltage measured after the predetermined time. Overhead Voltage) can be corrected.
  • the display device includes a plurality of light-emitting units and measures the forward voltage of at least one light-emitting unit among the plurality of light-emitting units. It may include a monitoring unit that determines an output voltage based on the driving current and the forward voltage.
  • One aspect of the present disclosure can prevent an increase in system complexity and cost, and provide a display device and a control method thereof that can determine an appropriate output voltage.
  • FIG. 1 is an external view of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded view of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an exploded view of a back light unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a control block diagram of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a diagram illustrating in more detail a control block diagram for a backlight unit according to an embodiment of the present invention.
  • 6 and 7 are diagrams for explaining a monitoring unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a diagram for explaining a lookup table according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a flowchart for explaining a method of controlling a display device according to an embodiment of the present invention.
  • first and second are used to distinguish one component from another component, and the components are not limited by the above-mentioned terms.
  • the identification code for each step is used for convenience of explanation.
  • the identification code does not explain the order of each step, and each step may be performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. there is.
  • Figure 1 is an external view of a display device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded view of a display device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a back light unit (backlight unit) according to an embodiment of the present invention. This is an exploded view of the back light unit.
  • a display device 1 is a device that processes image data received from the outside and visually displays the image.
  • the display device 1 may be implemented as a TV, but the embodiment of the display device 1 is not limited thereto.
  • the display device 1 may implement a computer monitor, or be included in a navigation terminal device or various portable terminal devices.
  • portable terminal devices may include laptop computers, smart phones, tablet PCs, and personal digital assistants (PDAs).
  • the display device 1 includes a main body 10 that forms the exterior and accommodates or supports various components constituting the display device 1, and a liquid crystal panel 161 that displays an image.
  • the main body 10 may be provided with an input button 111 for receiving user commands regarding power on/off, volume control, channel control, screen mode switching, etc. of the display device 1.
  • a remote controller is provided separately from the input button 111 provided on the main body 10, so that it is possible to receive user commands related to control of the display device 1.
  • various components for displaying images on the liquid crystal panel 161 may be provided inside the main body 10.
  • the main body 10 includes a back light unit 200 that emits surface light forward, and blocks or passes the light emitted from the back light unit 200.
  • a liquid crystal panel 161 that supplies power to the liquid crystal panel 161 and the back light unit 200, a power assembly 145 that supplies power to the liquid crystal panel 161 and the back light unit 200, and a control that controls the operation of the liquid crystal panel 161 and the back light unit 200. Includes assembly 155.
  • the main body 10 includes a bezel 102, a frame middle mold 103, a bottom chassis 104, and a rear cover 105.
  • the bezel 102, frame middle mold 103, bottom chassis 104, and rear cover 105 include power assembly 145, control assembly 155, liquid crystal panel 161, and back light unit 200. Support and secure.
  • the liquid crystal panel 161 displays image data by applying a gray level voltage to a liquid crystal layer provided with a liquid crystal material with an anisotropic dielectric constant injected between two substrates to adjust the amount of light transmitted through the substrate.
  • the liquid crystal panel 161 may be composed of pixels.
  • a pixel is the minimum unit that constitutes the screen displayed through the liquid crystal panel 161, and is also called a dot or pixel, but hereinafter, for convenience of explanation, it will be collectively referred to as a pixel.
  • Each pixel may receive an electrical signal representing image data and output an optical signal corresponding to the received electrical signal. In this way, optical signals output from a plurality of pixels included in the liquid crystal panel 161 are combined to display image data on the liquid crystal panel 161.
  • a pixel electrode is provided in each pixel and is connected to the gate line and source line.
  • the gate line and source line may be configured by methods known to those skilled in the art, and detailed description thereof will be omitted.
  • the display device 1 may be provided with a back light unit 200 that projects back light to the liquid crystal panel 161.
  • the display device 1 can display desired image data by adjusting the intensity of the gray scale voltage applied to the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 161 and adjusting the transmittance of the backlight passing through the liquid crystal layer.
  • the back light unit 200 may be implemented as a direct type or an edge type, and may also be implemented in various forms known to those skilled in the art. Hereinafter, an example in which the back light unit 200 is provided as a direct type will be described. However, the embodiment of the present invention is not limited to the above example, and the back light unit 200 may be implemented in various known forms.
  • the back light unit 200 includes a light emitting element array 230 that generates light, a reflective sheet 201 that reflects light, a diffuser plate 202 that disperses light, It may include an optical sheet 203 that improves light brightness.
  • the backlight unit 200 may be driven in either a low gray level mode or a high gray level mode.
  • the back light unit 200 can be switched from a low-gray-scale mode to a high-gray-scale mode and from a high-gray-scale mode to a low-gray-scale mode according to the control of the control unit 150.
  • the backlight unit 200 may be driven by a driving current with a reduced output range in a low gray level mode or a high gray level mode.
  • the light emitting element array 230 is provided at the rearmost part of the back light unit 200 and may include a plurality of sub blocks 232.
  • the sub-block 232 may include at least one light-emitting device that generates light, and may include a separate driving circuit for each sub-block 232.
  • the plurality of sub blocks 232 may be arranged parallel to each other to face the liquid crystal panel 161 and may emit light toward the front.
  • the light emitting device array 230 may include a supporter 231 that supports and fixes the plurality of sub blocks 232.
  • the plurality of sub blocks 232 may be mounted in a predetermined arrangement to have uniform luminance.
  • the plurality of sub blocks 232 may be mounted on the support 231 at equal intervals.
  • the form in which the plurality of sub blocks 232 are arranged on the support 231 may vary.
  • the support 231 may supply power to the plurality of sub blocks 232. That is, current may be applied and power may be supplied to the light emitting device included in each of the plurality of sub blocks 232 through the supporter 231.
  • the support 412 may be made of synthetic resin or a printed circuit board (PCB) including a conductive power supply line for supplying power to the plurality of sub-blocks 232 .
  • the light emitting device included in each of the plurality of sub blocks 232 is a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), or a quantum dot that can self-emit light based on a supplied current. It may be any one of organic light emitting devices (quantum dot-organic light emitting diode, QD-OLED). However, the type of light-emitting device is not limited to this, and any device that emits light according to current may be included without limitation.
  • the reflective sheet 201 is provided in front of the light emitting element array 230 and can reflect light traveling behind the back light unit 200 forward.
  • a through hole 201a is formed in the reflective sheet 201 at a position corresponding to the sub block 232. Additionally, the light emitting device of the sub block 232 may pass through the through hole 201a and protrude in front of the reflective sheet 201. Since the light emitting device of the sub block 232 emits light in various directions in front of the reflective sheet 201, some of the light emitted from the light emitting device may travel backward. The reflective film included in the reflective sheet 201 can reflect light emitted backward from the light emitting device forward.
  • the diffusion plate 204 may be provided in front of the light-emitting device array 230 and the reflective sheet 201 and can evenly disperse light emitted from the light-emitting devices of the light-emitting device array 230.
  • Light-emitting elements are located in various places on the back of the back light unit 200. Even if a plurality of light-emitting devices are disposed at equal intervals on the rear of the backlight unit 200, non-uniformity in luminance may occur depending on the positions of the light-emitting devices.
  • the diffusion plate 204 can diffuse the light emitted from the light-emitting device within the diffusion plate 204 to eliminate uneven luminance caused by the light-emitting device. In this way, the diffusion plate 204 can uniformly emit light incident from the light emitting device array 230 to the entire surface.
  • This diffusion plate 204 may be made of poly methyl methacrylate (PMMA) or polycarbonate (PC) to which a diffusion agent for light diffusion is added.
  • PMMA poly methyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • the optical sheet 203 may include various sheets to improve luminance and uniformity of luminance.
  • the optical sheet 203 may include a diffusion sheet, a first prism sheet, a second prism sheet, and a reflective polarizing sheet.
  • the back light unit 200 may further include a quantum dot film (not shown) that can change the color of light emitted from the light emitting device.
  • the quantum dot film may be provided between the diffusion plate 202 and the optical sheet 203.
  • the back light unit 200 may include various sheets, depending on the embodiment.
  • the light-emitting element of the display device 1 is described as the back light unit 200, but the display device 1 includes a plurality of LEDs that emit light on a transparent substrate (not shown) in addition to the back light unit 200. (Light Emitting Diode, not shown).
  • the light emitting unit (not shown) of the display device 1 may be either the back light unit 200 or a plurality of LEDs.
  • the plurality of LEDs may include single-color LED elements, or may be polychromatic, including multi-color LED elements, such as yellow LED elements, green LED elements, and/or blue LED elements.
  • each of the plurality of LEDs may be connected to an electrode by a signal line, and may include a driving current that controls the driving current based on image data.
  • FIG. 4 is a control block diagram of the display device 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a more detailed control block diagram of the back light unit 200 according to an embodiment of the present invention. It is a drawing.
  • the display device 1 includes an input unit 110 that receives various control commands from a user, and a content receiver 120 that receives content including images and sounds from an external device. and a communication unit 130 that transmits and receives various data such as content through a communication network, a power supply unit 140 that supplies power to each component of the display device 1, and processes content received from the outside and A control unit 150 that controls each component to output corresponding images and sounds, a display unit 160 including a liquid crystal panel 161 that displays images corresponding to the content, and an audio device that outputs sounds corresponding to the contents. It includes an output unit 170 and a back light unit 200 that supplies backlight. However, depending on the embodiment, the display device 1 may omit some of the configurations described above.
  • the input unit 110 can receive various control commands from the user.
  • the input unit 110 may include an input button 111, as shown in FIG. 4 .
  • the input button 111 according to one embodiment includes a power button for turning on/off the power of the display device 1, a channel button for changing the channel received by the content receiver 120, and a sound output unit 170. It may include a volume button to adjust the volume of the output sound.
  • buttons included in the input button 111 include a push switch and a membrane switch that detect the user's pressure, or a touch switch that detects contact with a part of the user's body. can be hired. However, it is not limited to this, and the input button 111 may employ various input means that can output an electrical signal to the control unit 150 in response to a specific user's action.
  • the input unit 110 may include a signal receiver 112 that receives a remote control signal from a remote controller.
  • the remote controller that obtains the user input may be provided separately from the display device 1, obtains the user input, and transmits a wireless signal corresponding to the user input to the display device 1.
  • the signal receiver 112 may receive a wireless signal from the remote controller and output an electrical signal corresponding to the user input to the control unit 150.
  • the input unit 110 may include various known components that can receive control commands from the user, but there is no limitation. Additionally, when the liquid crystal panel 161 is implemented as a touch screen type, the liquid crystal panel 161 may perform the function of the input unit 110.
  • the content receiving unit 120 may include a receiving terminal 121 and a tuner 122 that receive content including video data and/or sound signals from content sources.
  • the image data includes luminance data, so that the luminance required by the plurality of sub-blocks 232 is transmitted to the control unit 150 to determine whether the image data is low gray level or high gray level.
  • the control unit 150 may determine whether the image data is low gray level or high gray level based on the maximum brightness that can be produced in a specific mode, and determine the output range of the driving circuit 234 (FIG. 5).
  • the receiving terminal 121 is a coaxial cable connector (RF coaxial cable connector) that receives a broadcast signal containing content from an antenna, a high definition multimedia interface (HDMI) that receives content from a set-top box or a multimedia playback device. ) connector, component video connector, composite video connector, D-sub connector, etc.
  • RF coaxial cable connector RF coaxial cable connector
  • HDMI high definition multimedia interface
  • the tuner 122 may receive a broadcast signal from a broadcast reception antenna or a wired cable, and extract a broadcast signal of a channel selected by the user from among the broadcast signals. For example, the tuner 122 may pass a broadcast signal having a frequency corresponding to a channel selected by the user among a plurality of broadcast signals received through a broadcast reception antenna or a wired cable and block broadcast signals having a different frequency. there is.
  • the content receiver 120 can receive video data and sound signals from content sources through the reception terminal 121 and/or the tuner 122, and sends the video data and/or sound signals to the control unit 150. ) can be output.
  • the communication unit 130 can receive various contents through wireless or wired communication.
  • the communication unit 130 may include a wireless communication module supporting a wireless communication method and a wired communication module supporting a wired communication method.
  • Wireless communications include, for example, 5th generation (5G), LTE, LTE Advance (LTE-A), code division multiple access (CDMA), wideband CDMA (WCDMA), universal mobile telecommunications system (UMTS), and Wibro (wireless). It may include cellular communication using at least one of broadband), or GSM (global system for mobile communications).
  • wireless communication is, for example, wireless fidelity (WiFi), Bluetooth, Bluetooth low energy (BLE), zigbee, near field communication (NFC), magnetic secure transmission, radio. It may include at least one of frequency (RF) or body area network (BAN).
  • wireless communications may include GNSS.
  • wired communication methods include, but are not limited to, PCI (peripheral component interconnect), PCI-express, and USB (universe serial bus).
  • PCI peripheral component interconnect
  • PCI-express PCI-express
  • USB universal serial bus
  • the power supply unit 140 may supply power to each component of the display device 1.
  • the power supply unit 140 may supply power to the display unit 160.
  • the power supply unit 140 can supply the driving voltage of each of the source driver (not shown) and the gate driver (not shown) of the display unit 160, and the common voltage required for the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 161 ( Vcom) can be supplied through each pixel electrode.
  • the power supply unit 140 may supply power to the back light unit 200. Specifically, the power supply unit 140 may supply driving voltages to each of the source driver 210 and the gate driver 220 of the back light unit 200, and may also transmit the voltage to the light emitting device array 230. Power supply to the back light unit 200 will be described in detail later.
  • the power supply unit 140 may include a DC/DC converter PAM driver and a PWM driver, and depending on the embodiment, may be provided in the form of a separate integrated circuit (IC), and a power assembly ( 145) can be responded to.
  • IC integrated circuit
  • the control unit 150 may include at least one memory 152 that stores a program that performs the above-described operation and the operation that will be described later, and at least one processor 151 that executes the stored program. , may correspond to the control assembly 155.
  • the processor 151 may process content received through the content receiver 120 or the communication unit 130 to obtain image data corresponding to the content.
  • the processor 151 controls the display unit 160 and the back light unit 200 based on image data to display a corresponding image.
  • the processor 151 may determine the luminance corresponding to each of the plurality of sub-blocks 232 included in the back light unit 200 based on image data. That is, the processor 151 can determine the luminance required for each sub-block 232 based on the image data. The processor 151 may determine the minimum or maximum value of the output range of the driving current output from the driving circuit 234 based on the luminance data for the frame. Once the output range is determined, the driving circuit 234 can provide the necessary driving current to a plurality of positions for each frame.
  • the processor 151 may determine a grayscale corresponding to each pixel of the liquid crystal panel 161 based on the image data, and may determine a grayscale corresponding to each pixel of the liquid crystal panel 161 based on the determined grayscale.
  • the luminance can be determined.
  • the sub-block 232 of the backlight unit 200 which irradiates light to pixels requiring low gradation, is determined to require low luminance, and the backlight irradiates light to pixels requiring high gradation.
  • the sub-block 232 of the unit 200 may be determined to require high luminance.
  • the luminance determination for each of the plurality of sub-blocks 232 of the backlight unit 200 may be performed on a frame-by-frame basis.
  • the processor 151 may determine a driving current (source voltage) corresponding to each sub-block 232 so that each sub-block 232 can emit light with the required luminance.
  • the processor 151 may determine the output voltage based on the driving current (source voltage) corresponding to the sub-block 232 and the forward voltage of the light emitting device measured by the monitoring unit 240. That is, the processor 151 may determine the final voltage that the source driver 210 outputs to the sub-block 232 based on the driving current (source voltage) and forward voltage (forward voltage) corresponding to the image data.
  • the memory 152 may store information about the correlation between luminance and driving current.
  • the memory 152 may store information about the correlation between grayscale and luminance. For example, if the number of gray levels for the display device 1 to express luminance is 1024, the memory 152 can distinguish and store the corresponding luminance levels. Accordingly, the processor 151 can control the sub-block 232 to emit light with a luminance corresponding to the gray level.
  • the memory 152 may store a look-up table of the reference forward voltage according to the driving current corresponding to the image data, as will be described in detail below. This may be data measured in the production process and stored in advance, but is not limited to this.
  • the lookup table may be stored according to update information received from the communication unit 130 based on control of the control unit 150.
  • the memory 152 includes cache, read only memory (ROM), programmable ROM (PROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), and flash memory (flash) to store various information. It may be implemented with at least one of a non-volatile memory device such as a memory) or a volatile memory device such as a random access memory (RAM). However, it is not limited to this, and any type that can store various types of information can be used as the type of memory 152.
  • the display unit 160 may display an image by receiving image data from the control unit 150 and driving the liquid crystal panel 161 based on the input image data.
  • the display unit 160 includes a source driver (not shown), a gate driver (not shown), and a timing control unit (not shown) that transmits the gate control signal and the source control signal to control the overall operation of the source driver and the gate driver. includes poetry).
  • the display unit 160 includes a plurality of gate lines that transmit gate signals, a plurality of source lines that intersect the gate lines, and a plurality of source lines that transmit gray-level voltages, and is formed in an area surrounded by the gate lines and source lines. It includes a liquid crystal panel 161 including a plurality of pixel electrodes in a matrix form connected through a switching element that acts as a switch between the gate line and the source line.
  • the switching element may be a thin film transistor (TFT), and may be implemented with various elements known to those skilled in the art.
  • TFT thin film transistor
  • each of the pixels rotates the liquid crystal of the liquid crystal layer by the electric field between the pixel electrode to which the gray level voltage is applied and the common electrode to which the common voltage (Vcom) is applied through the thin film transistor, thereby adjusting the amount of light transmission to display image data. It can be displayed.
  • the sound output unit 170 may receive sound data of content received through the content receiver 120 or the communication unit 130 under the control of the processor 151 and output sound. At this time, the audio output unit 170 may include one or more speakers 171 that convert electrical signals into acoustic signals.
  • the backlight unit 200 includes a light-emitting device array 230 that irradiates light to the liquid crystal panel 161, a source driver 210 that supplies a source voltage to the light-emitting device array 230, and a light-emitting device array 230. ) and/or a gate driver 220 that supplies a gate signal to the light emitting device array 230 and/or a monitoring unit 240 that measures the forward voltage of the light emitting device.
  • the back light unit 200 may include a timing controller (not shown) that controls the timing of the source driver 210 and the gate driver 220, depending on the embodiment. may be provided as a single IC with the control unit 150, or may be provided as a separate IC. Hereinafter, it will be explained that the control unit 150 also performs the function of the timing control unit.
  • the back light unit 200 has a plurality of gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3 ) that transmit gate signals.
  • GL m gate lines
  • DL 1 , DL 2 , DL 3 source lines
  • DL n It is formed in the area surrounded by DL n ) and has gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3 GL m ) and source lines (DL 1 , DL 2 , DL 3 DL n ) a plurality of sub-blocks 232 in the form of a matrix connected through a switching element that acts as a switch between them, and a monitoring unit 240 that measures the forward voltage of at least one light-emitting element included in the sub-block 232. It includes a light emitting device array 230 that includes.
  • the light emitting device array 230 may include a plurality of sub-blocks 232 each connected to one gate line and one source line, and each of the plurality of sub-blocks 232 includes a gate signal and a source line. It may include a driving circuit 234 that supplies driving current to the light emitting device based on voltage and a monitoring unit 240 that measures the forward voltage of the light emitting device.
  • the source driver 210 sets the output timing of the source voltage, the size, and polarity of the source voltage according to the source control signal and image data input from the control unit 150, and sets the source voltage according to the supply timing.
  • An appropriate source voltage can be output through the lines (DL 1 , DL 2 , DL 3 x DL n ).
  • the source driver 210 can supply the source voltage corresponding to the luminance required by each sub-block 232 to the corresponding sub-block 232 through the corresponding source line, under the control of the controller 150. , the source voltage corresponding to the output voltage determined based on the forward voltage of the light emitting device can be supplied to the corresponding subblock 223 through the corresponding source line.
  • the source driver 210 converts the luminance data corresponding to the image data received from the control unit 150 into an analog source voltage based on the driving voltage supplied from the power supply unit 140 to create a light emitting element array ( 230) source lines (DL 1 , DL 2 , DL 3 ) arranged on DL n ) can be applied to each, and the source driver 210 applies a source voltage corresponding to the output voltage determined by the control unit 150 on the light emitting element array 230, based on the voltage supplied from the power supply unit 140. It can be applied to each of the source lines (DL 1 , DL 2 , DL 3 , and DL n ) arranged in .
  • the source driver 210 may include at least one source driver IC, and the number of source driver ICs may be determined according to specifications such as the size and resolution of the light emitting device array 230.
  • the gate driver 220 operates gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3) . It may be connected to one or both ends of GL m ), and generates a plurality of gate signals using the gate control signal provided from the control unit 150 and the gate on/off voltages supplied from the voltage supply unit 140, and the gate Signals are transmitted through gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3 ) arranged on the light emitting device array 230. GL m ) can be applied.
  • the gate driver 220 may include at least one gate drive IC, and the gate drive IC may be determined according to specifications such as the size and resolution of the light emitting device array 230.
  • the gate driver IC of the gate driver 220 can receive a gate control signal and sequentially apply an on/off voltage, that is, an on/off signal, through the gate line. Accordingly, the gate driver IC can sequentially turn on/off the switching elements connected to the gate line.
  • the luminance data to be displayed in the sub-block 232 connected to the gate line is converted into a source voltage divided into a plurality of voltages and applied to each source line.
  • a gate signal is sequentially applied to all gate lines during one frame period, and a source voltage corresponding to luminance data is applied to all sub-block 232 rows, so that the light emitting device array 230 corresponds to one frame.
  • the backlight can be provided by the liquid crystal panel 161.
  • the light emitting device array 230 may include a plurality of light emitting devices arranged in a matrix form.
  • the light-emitting device array 230 may include a plurality of sub-blocks 232, each of which includes and controls at least one light-emitting device.
  • each sub-block 232 may include a driving circuit 234, and the driving circuit 234 is connected to one gate line and one source line to provide a gate signal, source voltage, and peak voltage. By receiving the , connected light emitting elements can be controlled.
  • One sub-block 232 includes a driving circuit 234, at least one light-emitting element 236, and a monitoring unit 240.
  • the monitoring unit 240 may understand that, in order to measure the voltage drop of at least one light emitting device, conventionally known voltage drop measurement technology may be applied, and voltage drop measurement technology to be developed in the future may be applied.
  • the monitoring unit 240 may measure the forward voltage of the sub-block 232 and/or at least one light-emitting device included in the sub-block 232.
  • a plurality of monitoring units 240 may be provided in each of the plurality of sub-blocks 232, and may be provided in at least one sub-block 232 among the plurality of sub-blocks 232 to monitor at least one sub-block ( 232) can measure the forward voltage. That is, the monitoring unit 240 is not limited to being provided for each sub-block 232 as shown in FIG. 5, but is provided in at least one arbitrary sub-block 232 among the plurality of sub-blocks 232. , the forward voltage of the light emitting device included in the sub block 232 can be measured.
  • the monitoring unit 240 may measure the forward voltage of at least one light emitting device and transmit the measured forward voltage value to the control unit 150 .
  • the first switching element (not shown) included in the driving circuit 234 switches the light emitting element (not shown) based on the source voltage corresponding to the required brightness so that the light emitting element (not shown) can irradiate light with the required brightness.
  • the amount of current transmitted can be adjusted.
  • the switching element can receive an amount of charge corresponding to the source voltage from the capacitor C through the gate terminal.
  • the second switching element (not shown) can receive a gate signal through a gate line, and when receiving the gate signal, the source voltage can be supplied to the drain terminal to charge the capacitor (C).
  • the first switching element and the second switching element may be a thin film transistor (TFT), and may be implemented with various elements known to those skilled in the art.
  • TFT thin film transistor
  • the controller 150 may determine the luminance required by each of the plurality of sub-blocks 232 based on the image data, and set the source voltage required for each sub-block 232 based on the determined luminance. Based on the reference forward voltage according to the driving current required for each sub-block 232 based on the determined or determined luminance and the forward voltage of at least one arbitrary light emitting element measured by the monitoring unit 240 The output voltage can be determined. Thereafter, the control unit 150 may control the source driver 210 and the gate driver 220 to supply the source voltage corresponding to each sub-block 232. At this time, the control unit 150 can control the power supply unit 140 to supply necessary power to the source driver 210, the gate driver 220, the light emitting device array 230, and the monitoring unit 240.
  • the display device 1 can prevent an increase in system complexity and cost and determine an appropriate output voltage.
  • the display device 1 includes a light emitting unit including a driving circuit that controls the driving current, and a monitoring unit that measures the forward voltage of at least one light emitting element among the light emitting elements included in the light emitting unit ( 240) and a control unit 150 that determines the output voltage based on the driving current and forward voltage.
  • the driving current may mean, for example, a driving current corresponding to the control unit 150 so that each sub-block 232 can irradiate light with a required luminance based on image data.
  • the display device 1 may measure the forward voltage measured from the monitoring unit 240 to determine the final output voltage to the driving circuit 234.
  • the forward voltage measured here can be measured by the monitoring unit 240 even when the display device 1 is running.
  • the forward voltage of a light-emitting device decreases as the surrounding temperature increases, and tends to increase as the surrounding temperature decreases.
  • the forward voltage varies depending on the type of light-emitting device (Red, Green, Blue, etc.). There is a characteristic that has.
  • the monitoring unit 240 may measure the forward voltage reflecting the ambient temperature and heat generated when the display device 1 is driven.
  • the monitoring unit 240 of the display device 1 is connected in parallel with at least one light-emitting element to measure the voltage drop of the at least one light-emitting element included in the light-emitting unit, and is connected in parallel to the forward voltage (Forward Voltage) can be measured.
  • the monitoring unit 240 measures the magnitude of the voltage dropped in the sub-block 232 including at least one light-emitting device, and determines the number and connection method of the light-emitting devices included in the sub-block 232.
  • the average forward voltage of one light emitting device can be measured based on (series and/or parallel).
  • 6 and 7 are diagrams for explaining a monitoring unit according to an embodiment of the present invention.
  • the light emitting device array 230 may include a driving circuit 234, at least one light emitting device 236 connected in series, and a monitoring unit 240. As shown in FIG. 6, when the light-emitting device 236 is connected in series, the monitoring unit 240 is connected in parallel with the light-emitting device 236 to measure the forward voltage of the light-emitting device 236. You can.
  • the monitoring unit 240 is connected in parallel with at least one light-emitting device 236, measures the voltage dropped by the plurality of light-emitting devices 236, and determines the number of light-emitting devices 236 and the voltage drop. Based on the voltage, the average forward voltage of the light emitting device 236 can be determined.
  • the light emitting device array 230 may include a driving circuit 234, at least one light emitting device 236 connected in parallel, and a monitoring unit 240. As shown in FIG. 7 , when the light emitting devices 236 are connected in parallel, the monitoring unit 240 is connected in parallel with one light emitting device 236 and can measure the forward voltage.
  • the monitoring unit 240 has a first input terminal (+) connected to the anode electrode of any light-emitting element 236 among the plurality of light-emitting elements 236, and a second input terminal (+) connected to the cathode electrode of the light-emitting element 236.
  • the forward voltage of one light emitting device can be measured by measuring the voltage difference (drop) at the input terminal (-).
  • the monitoring unit 240 is illustratively provided for each of the plurality of sub-blocks 232 and can measure the average forward voltage of the light-emitting devices included in each sub-block 232. That is, in the case where there are 16 sub-blocks 232, 16 monitoring units 240 may be provided for each sub-block 232. However, it is not limited to this.
  • At least one monitoring unit 240 may be provided to measure the average forward voltage of at least one random sub-block 232 among the plurality of sub-blocks 232. Accordingly, even without measuring the forward voltage of all light-emitting devices 236, the average forward voltage of some light-emitting devices 236 whose characteristics change according to ambient temperature and heat generation according to the operating time of the display device 1 (Forward Voltage) can be measured.
  • the control unit 150 of the display device 1 represents the at least one average forward voltage (Forward Voltage) and/or the at least one forward voltage (Forward Voltage) measured by the monitoring unit 240.
  • the value can be identified.
  • control unit 150 of the display device 1 may identify the average value of at least one measured forward voltage and/or the average value of at least one measured average forward voltage as a representative value. You can. In another embodiment, the control unit 150 may identify the maximum value of at least one measured forward voltage (Forward Voltage) and/or at least one measured average forward voltage (Forward Voltage) as a representative value. Meanwhile, the representative value is not limited to this. In other words, a method of identifying a representative value can be identified by 6-sigma.
  • the control unit of the display device 1 sets the representative value to 2.9 V (average) or 3 V (maximum value). can be identified.
  • control unit 150 may identify one of the average value or the maximum value of at least one measured forward voltage as a representative value. Accordingly, the display device 1 can obtain a forward voltage value that reflects the characteristics according to the operating time and ambient temperature of the display device 1 even if the forward voltage of all light-emitting elements is not measured.
  • Figure 8 is a diagram for explaining a lookup table according to an embodiment of the present invention.
  • the display device 1 may include a memory capable of storing a look-up table regarding the reference forward voltage corresponding to the driving current.
  • the look-up table may be measured in advance during the production process of the display device 1. However, it is not limited to this.
  • the look-up table may be a graph and/or a corresponding value for a reference forward voltage corresponding to a driving current determined based on image data depending on the type of light-emitting device.
  • the lookup table determines the reference temperature e.g., 25
  • the reference temperature may include reference forward voltage values corresponding to the driving current determined based on image data of the light emitting device.
  • the control unit 150 of the display device 1 may generate a current corresponding to 50 mA based on a pre-stored lookup table.
  • the forward voltage of 2.38V can be identified (R1) as the reference forward voltage.
  • R1 the reference forward voltage.
  • Figure 8 is an example and may further include a look-up table regarding the reference forward voltage corresponding to the driving current for the yellow light-emitting device, and when the case of a multi-color light-emitting device is included, the driving of the corresponding multi-color light-emitting device A lookup table regarding the reference forward voltage corresponding to the current may be further included.
  • the lookup table may include a detailed lookup table according to the reference temperature. That is, the look-up table is for each representative temperature within the drivable temperature range of the display device 1 (for example, 20 , 25 , 30 etc.) may include a lookup table including a reference forward voltage according to the reference voltage. Accordingly, when information about the ambient temperature is received from an external device (e.g., an air conditioner, etc.) through the communication unit 130 of the display device 1, the control unit 150 of the display device 1 determines the ambient temperature. By applying the corresponding lookup table, the reference forward voltage can be identified.
  • an external device e.g., an air conditioner, etc.
  • control unit 150 of the display device 1 may identify the reference forward voltage corresponding to the driving current and determine the output voltage based on the identified reference forward voltage and the measured forward voltage.
  • the control unit 150 of the display device 1 may assign weight to the measured forward voltage.
  • the weight may be a predetermined weight and may be a value given based on at least one of the operating time of the display device 1, ambient temperature, ambient light amount, and driving current.
  • the control unit 150 of the display device 1 may assign a weight to the measured forward voltage based on the size of the driving current corresponding to the sub-block 232. That is, the controller 150 may assign a smaller weight as the magnitude of the driving current corresponding to the sub-block 232 increases.
  • control unit 150 of the display device 1 identifies the reference forward voltage corresponding to the driving current corresponding to the required luminance based on the lookup table, and calculates the identified reference forward voltage and the weighted measured forward voltage.
  • the output voltage can be determined based on the voltage.
  • the predetermined weight is a value determined experimentally and empirically, and may be a value set to minimize power consumption of the display device 1 and prevent heat generation and decrease in brightness. However, it is not limited to this. Therefore, it can be understood that the parameters that determine the weight can be applied in more diverse ways.
  • the output voltage of the display device 1 may be determined based on Equation 1 below.
  • Vled is the output voltage of the display device 1
  • LED Vf is the reference forward voltage of the lookup table corresponding to the driving current, may mean a weight.
  • the control unit 150 of the display device 1 controls the forward voltage measured by the above-described monitoring unit 240 and the driving circuit 234 of the sub-block 232.
  • the overhead voltage can be calculated by adding up the power required for operation. However, it is not limited to this. In another embodiment, the overhead voltage may be a measured forward voltage, and accordingly, the weight may be determined based on the power required for operation of the driving circuit 234.
  • control unit 150 of the display device 1 generates an output voltage by adding the reference forward voltage and the weighted overhead voltage corresponding to the driving current determined by the luminance required according to the image data. You can decide.
  • the control unit 150 of the display device 1 may correct the overhead voltage and determine the output voltage based on the corrected overhead voltage.
  • the control unit 150 may measure the forward voltage (Forward Voltage) of the light emitting device according to a predetermined time. In this case, the control unit 150 of the display device 1 may calculate the corrected overhead voltage based on the existing overhead voltage and the newly measured forward voltage. .
  • control unit 150 multiplies the existing overhead voltage (Overhead Volate) by the weight x, and the forward voltage measured according to a predetermined time is multiplied by the weight y to calculate the overhead voltage Voltage) can be corrected.
  • the weights x and y can be set arbitrarily, and their sum can be determined to be 1. However, it is not limited to this.
  • the forward voltage measured by the monitoring unit 240 after a predetermined time is When it is 2.7 V, the display device 1 control unit 150 can correct the overhead voltage to 2.97 V. Accordingly, the control unit 150 weights the corrected overhead voltage. is given, and the output voltage can be determined based on the weighted corrected overhead voltage and the reference forward voltage.
  • the display device 1 corrects the overhead voltage by varying the ratio between the calculated overhead voltage and the forward voltage measured according to a predetermined time, thereby Power consumption can be minimized by controlling the output voltage by reflecting changes in characteristics according to operating time as well as the surrounding temperature.
  • the output voltage determined by the control unit 150 may mean the output voltage when at least one light-emitting device 236 is connected in parallel, as exemplarily shown in FIG. 7 . Therefore, it can be understood that in the case where at least one light-emitting device 236 is connected in series as shown in FIG. 6, the overhead voltage may increase depending on the number of light-emitting devices 236 connected in series.
  • Figure 9 is a flowchart for explaining a method of controlling a display device according to an embodiment of the present invention.
  • the display device 1 can measure the forward voltage of at least one light emitting diode among the light emitting elements (light emitting diodes) included in the light emitting unit (S110).
  • the display device 1 can identify a representative value based on the measured forward voltage (S120).
  • the display device 1 may assign weight to the identified representative value (S130).
  • the display device 1 may determine the output voltage based on the reference output voltage corresponding to the driving current of the light emitting unit and the representative value weighted in step S130 (S140).
  • the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium that stores instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may create program modules to perform operations of the disclosed embodiments.
  • the recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.
  • Computer-readable recording media include all types of recording media storing instructions that can be decoded by a computer. For example, there may be read only memory (ROM), random access memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, and optical data storage devices.
  • ROM read only memory
  • RAM random access memory
  • magnetic tape magnetic tape
  • magnetic disk magnetic disk
  • flash memory optical data storage devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

A display apparatus according to an embodiment may comprise: a light-emitting unit which includes a driving circuit for controlling a driving current; a monitoring unit which measures a forward voltage of at least one of light-emitting elements included in the light-emitting unit; and a control unit which determines an output voltage on the basis of the driving current and the forward voltage.

Description

디스플레이 장치 및 그 제어 방법Display device and its control method
본 발명은 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 소자(Light Emitting Diode, LED) 구동 전압을 제어하는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a display device and a control method thereof, and more particularly, to a display device that controls the driving voltage of a light emitting diode (LED) and a control method thereof.
디스플레이 장치는 전기적 정보를 시각적 정보로 변환하여 사용자에게 표시하는 출력 장치이다. 디스플레이 장치는 텔레비전(Television), 모니터(Monitor)뿐만 아니라, 노트북 피씨(Notebook PC), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 피씨(Tablet PC) 등의 휴대용 기기도 포함할 수 있다.A display device is an output device that converts electrical information into visual information and displays it to the user. Display devices may include not only televisions and monitors, but also portable devices such as notebook PCs, smart phones, and tablet PCs.
디스플레이 장치는 유기 발광 소자(OLED, Organic Light-Emitting Diode)와 같은 자발광 디스플레이 패널 또는 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display)와 같은 수광 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. The display device may include a self-luminous display panel such as an organic light-emitting diode (OLED) or a light-receiving display panel such as a liquid crystal display (LCD).
수광 디스플레이 패널이 적용된 디스플레이 장치는 디스플레이 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛은 광원이 디스플레이 패널의 적어도 일 측에 배치되는 엣지형(Edge-type)과 디스플레이 패널의 후방에 배치되는 직하형(Direct-type)을 포함할 수 있다.A display device using a light-receiving display panel may include a backlight unit that provides light to the display panel. The backlight unit may include an edge-type in which the light source is disposed on at least one side of the display panel and a direct-type in which the light source is disposed behind the display panel.
소비자의 요구에 따라서, 디스플레이 장치는 높은 성능(예를 들어, CR(Capability Ratio) 향상, 두께 감소 및 해상도 증가 등)을 구현하기 위해 기존보다 더 많은 발광 소자를 사용하게 되었다.According to consumer demands, display devices have come to use more light-emitting elements than before to achieve high performance (e.g., improved CR (Capability Ratio), reduced thickness, increased resolution, etc.).
디스플레이 장치에 포함된 모든 발광 소자를 동일한 밝기로 제어하기 위해서는 적절한 출력 전류를 공급해 주어야 할 뿐만 아니라, 발광 소자의 전압도 적절하게 공급해 주어야 한다. 그러나, 모든 발광 소자의 동일한 밝기를 만들기 위해서는 필요한 전압(순방향 전압, Forward Voltage)은 다른 문제점이 있다. In order to control all light-emitting elements included in a display device to the same brightness, not only must an appropriate output current be supplied, but the voltage of the light-emitting elements must also be appropriately supplied. However, the voltage (forward voltage) required to create the same brightness of all light-emitting devices has different problems.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 종래의 디스플레이 장치는 발광 소자에 공급되는 전압을 조절하기 위하여, 사전에 복수의 발광 소자의 전류별 순방향 전압을 측정한 후, 대표값(예를 들어, 가장 큰 전압, 평균 값 등)을 구한 후, 각 전류에 따른 대표값에 대응되는 전압을 공급하였다.To solve this problem, conventional display devices measure the forward voltage for each current of a plurality of light-emitting devices in advance in order to adjust the voltage supplied to the light-emitting devices, and then measure representative values (e.g., the largest voltage, the average After calculating the value, etc.), the voltage corresponding to the representative value for each current was supplied.
이러한 종래의 디스플레이 장치는 발광 소자들의 동일한 밝기를 만들기 위해 필요한 전압보다 높은 전압을 공급하여 소비 전력이 올라가거나 적절한 전압을 공급하지 못해 원하는 밝기(휘도)를 제공하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 디스플레이 장치에 포함된 발광 소자의 수가 많아지는 경우, 디스플레이 장치 내 모든 발광 소자의 필요한 전압을 모니터링하여 공급해주는 것은 시스템의 복잡도(Complexity)와 비용(Cost)이 증가하게 되는 문제점이 있다.These conventional display devices have problems in that they supply a higher voltage than necessary to produce the same brightness of the light emitting elements, resulting in increased power consumption, or fail to provide the desired brightness (brightness) by failing to supply an appropriate voltage. Additionally, when the number of light-emitting elements included in a display device increases, there is a problem in that monitoring and supplying the required voltage of all light-emitting elements in the display device increases the complexity and cost of the system.
본 개시의 일 측면은 시스템의 복잡도(Complexity)와 비용(Cost)의 증가를 방지하며, 적절한 출력 전압을 결정할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.One aspect of the present disclosure is to prevent an increase in system complexity and cost and to provide a display device and a control method thereof that can determine an appropriate output voltage.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 구동 전류를 제어하는 구동 회로를 포함하는 발광 유닛, 상기 발광 유닛에 포함된 발광 소자 중 적어도 하나의 발광 소자의 순방향 전압을 측정하는 모니터링 유닛 및 상기 구동 전류 및 상기 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.A display device according to an embodiment includes a light emitting unit including a driving circuit that controls a driving current, a monitoring unit that measures the forward voltage of at least one light emitting element among the light emitting elements included in the light emitting unit, and the driving current and the forward voltage. It may include a control unit that determines the output voltage based on the voltage.
상기 모니터링 유닛은, 적어도 둘의 발광 소자의 순방향 전압을 측정하되, 상기 제어부는, 상기 측정된 순방향 전압들을 기초로 대표값을 식별하고, 상기 대표값 및 상기 구동 전류를 기초로 출력 전압을 결정할 수 있다.The monitoring unit measures the forward voltage of at least two light emitting devices, and the control unit may identify a representative value based on the measured forward voltages and determine an output voltage based on the representative value and the driving current. there is.
상기 제어부는, 상기 측정된 순방향 전압들의 평균값 또는 최대값 중 하나의 값을 대표값으로 식별할 수 있다.The control unit may identify one of the average value or the maximum value of the measured forward voltages as a representative value.
상기 제어부는, 상기 구동 전류에 따른 기준 순방향 전압의 룩업 테이블을 저장하는 메모리를 더 포함하고, 상기 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압 및 상기 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정할 수 있다.The control unit may further include a memory that stores a lookup table of a reference forward voltage according to the driving current, and may determine an output voltage based on the forward voltage and a reference forward voltage corresponding to the driving current.
상기 제어부는, 상기 순방향 전압에 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 부여된 순방향 전압 및 상기 기준 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정할 수 있다.The control unit may assign a weight to the forward voltage and determine an output voltage based on the weighted forward voltage and the reference forward voltage.
상기 가중치는, 상기 디스플레이 장치의 동작 시간, 주변 온도, 주변 광량 및 상기 구동 전류 중 적어도 하나에 기초하여 부여될 수 있다.The weight may be assigned based on at least one of the operating time of the display device, ambient temperature, ambient light amount, and the driving current.
상기 제어부는, 상기 기준 순방향 전압과 상기 가중치가 부여된 순방향 전압의 합을 출력 전압으로 결정할 수 있다.The control unit may determine the sum of the reference forward voltage and the weighted forward voltage as the output voltage.
상기 제어부는, 상기 순방향 전압 및 상기 구동 회로의 동작 필요 전압을 기초로 오버헤드 전압(Overhead Voltage)를 식별하고, 상기 오버헤드 전압(Overhead Voltage) 및 상기 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압을 기초로 출력 전압을 결정할 수 있다.The control unit identifies an overhead voltage based on the forward voltage and a voltage required to operate the driving circuit, and identifies the overhead voltage based on a reference forward voltage corresponding to the overhead voltage and the driving current. The output voltage can be determined.
상기 모니터링 유닛은, 미리 정해진 시간 이후 순방향 전압을 측정하고, 상기 제어부는, 상기 식별된 오버헤드 전압 및 상기 미리 정해진 시간 이후 측정된 순방향 전압을 기초로 오버헤드 전압(Overhead Voltage)를 보정할 수 있다.The monitoring unit measures the forward voltage after a predetermined time, and the control unit can correct the overhead voltage based on the identified overhead voltage and the forward voltage measured after the predetermined time. .
일 실시예에 따른 구동 전류를 제어하는 구동 회로를 포함하는 발광 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 제어 방법에 있어서, 상기 발광 유닛에 포함된 발광 소자 중 적어도 하나의 발광 소자의 순방향 전압을 측정하고, 상기 구동 전류 및 상기 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정할 수 있다.In a method of controlling a display device including a light-emitting unit including a driving circuit for controlling a driving current according to an embodiment, the forward voltage of at least one light-emitting device included in the light-emitting unit is measured, and the driving current is measured. Based on the current and the forward voltage, the output voltage can be determined.
상기 순방향 전압을 측정하는 것은, 적어도 둘의 발광 소자의 순방향 전압을 측정하되, 상기 출력 전압을 결정하는 것은, 상기 측정된 순방향 전압들을 기초로 대표값을 식별하고, 상기 대표값 및 상기 구동 전류를 기초로 출력 전압을 결정할 수 있다.Measuring the forward voltage measures the forward voltage of at least two light emitting devices, and determining the output voltage involves identifying a representative value based on the measured forward voltages, and determining the representative value and the driving current. Based on this, the output voltage can be determined.
상기 대표값을 식별하는 것은, 상기 측정된 순방향 전압들의 평균값 또는 최대값 중 하나의 값을 대표값으로 식별할 수 있다.To identify the representative value, one of the average value or the maximum value of the measured forward voltages may be identified as the representative value.
상기 구동 전류에 따른 기준 순방향 전압의 룩업 테이블을 저장하는 것을 더 포함하고, 상기 출력 전압을 결정하는 것은, 상기 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압 및 상기 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정할 수 있다.It may further include storing a lookup table of a reference forward voltage according to the driving current, and determining the output voltage may determine the output voltage based on the forward voltage and a reference forward voltage corresponding to the driving current. .
상기 출력 전압을 결정하는 것은, 상기 순방향 전압에 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 부여된 순방향 전압 및 상기 기준 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정할 수 있다.Determining the output voltage may include assigning a weight to the forward voltage and determining the output voltage based on the weighted forward voltage and the reference forward voltage.
상기 가중치는, 상기 디스플레이 장치의 동작 시간, 주변 온도 및 주변 광량 중 적어도 하나에 기초하여 부여되는 것일 수 있다.The weight may be given based on at least one of the operating time of the display device, ambient temperature, and amount of ambient light.
상기 출력 전압을 결정하는 것은, 상기 기준 순방향 전압과 상기 가중치가 부여된 순방향 전압의 합을 출력 전압으로 결정할 수 있다.To determine the output voltage, the sum of the reference forward voltage and the weighted forward voltage may be determined as the output voltage.
상기 출력 전압을 결정하는 것은 상기 순방향 전압 및 상기 구동 회로의 동작 필요 전압을 기초로 오버헤드 전압(Overhead Voltage)를 식별하고, 상기 오버헤드 전압(Overhead Voltage) 및 상기 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압을 기초로 출력 전압을 결정할 수 있다.Determining the output voltage identifies an overhead voltage based on the forward voltage and a voltage required to operate the driving circuit, and determines the reference forward voltage corresponding to the overhead voltage and the driving current. The output voltage can be determined based on .
상기 순방향 전압을 측정하는 것은, 미리 정해진 시간 이후 순방향 전압을 더 측정하고, 상기 출력 전압을 결정하는 것은, 상기 식별된 오버헤드 전압 및 상기 미리 정해진 시간 이후 측정된 순방향 전압을 기초로 오버헤드 전압(Overhead Voltage)를 보정할 수 있다.Measuring the forward voltage further measures the forward voltage after a predetermined time, and determining the output voltage includes an overhead voltage (overhead voltage) based on the identified overhead voltage and the forward voltage measured after the predetermined time. Overhead Voltage) can be corrected.
일 실시예에 따른 구동 전류를 제어하는 구동 회로를 포함하는 발광 유닛을 포함하는 디스플레이 장치에 있어서, 디스플레이 장치는, 복수의 발광 유닛, 상기 복수의 발광 유닛 중 적어도 하나의 발광 유닛의 순방향 전압을 측정하는 모니터링 유닛, 상기 구동 전류 및 상기 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.In a display device including a light-emitting unit including a driving circuit for controlling a driving current according to an embodiment, the display device includes a plurality of light-emitting units and measures the forward voltage of at least one light-emitting unit among the plurality of light-emitting units. It may include a monitoring unit that determines an output voltage based on the driving current and the forward voltage.
본 개시의 일 측면은 시스템의 복잡도(Complexity)와 비용(Cost)의 증가를 방지하며, 적절한 출력 전압을 결정할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.One aspect of the present disclosure can prevent an increase in system complexity and cost, and provide a display device and a control method thereof that can determine an appropriate output voltage.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관도이다.1 is an external view of a display device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 분해도이다.Figure 2 is an exploded view of a display device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백 라이트 유닛(back light unit)의 분해도이다.Figure 3 is an exploded view of a back light unit according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블륵도이다.Figure 4 is a control block diagram of a display device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백 라이트 유닛에 관한 제어 블록도를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.Figure 5 is a diagram illustrating in more detail a control block diagram for a backlight unit according to an embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 유닛을 설명하기 위한 도면이다.6 and 7 are diagrams for explaining a monitoring unit according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 룩업 테이블을 설명하기 위한 도면이다.Figure 8 is a diagram for explaining a lookup table according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 9 is a flowchart for explaining a method of controlling a display device according to an embodiment of the present invention.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. This specification does not describe all elements of the embodiments, and general content or overlapping content between the embodiments in the technical field to which the disclosed invention pertains is omitted. The term 'unit, module, member, block' used in the specification may be implemented as software or hardware, and depending on the embodiment, a plurality of 'unit, module, member, block' may be implemented as a single component, or It is also possible for one 'part, module, member, or block' to include multiple components.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only direct connection but also indirect connection, and indirect connection includes connection through a wireless communication network. do.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only cases where a member is in contact with another member, but also cases where another member exists between the two members.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.Terms such as first and second are used to distinguish one component from another component, and the components are not limited by the above-mentioned terms.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly makes an exception.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.The identification code for each step is used for convenience of explanation. The identification code does not explain the order of each step, and each step may be performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. there is.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 분해도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백 라이트 유닛(back light unit)의 분해도이다.Figure 1 is an external view of a display device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded view of a display device according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a back light unit (backlight unit) according to an embodiment of the present invention. This is an exploded view of the back light unit.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는, 외부로부터 수신되는 영상 데이터를 처리하고, 영상을 시각적으로 표시할 수 있는 장치이다.Referring to FIG. 1, a display device 1 according to an embodiment is a device that processes image data received from the outside and visually displays the image.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 TV로 구현될 수 있으나, 디스플레이 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디스플레이 장치(1)는 컴퓨터의 모니터를 구현하거나, 내비게이션 단말 장치 또는 각종 휴대용 단말 장치 등에 포함될 수 있다. 여기서 휴대용 단말 장치로는 노트북 컴퓨터, 스마트 폰, 태블릿 피씨, PDA(personal digital assistant) 등이 있을 수 있다.As shown in FIG. 1, the display device 1 may be implemented as a TV, but the embodiment of the display device 1 is not limited thereto. For example, the display device 1 may implement a computer monitor, or be included in a navigation terminal device or various portable terminal devices. Here, portable terminal devices may include laptop computers, smart phones, tablet PCs, and personal digital assistants (PDAs).
디스플레이 장치(1)는, 외관을 형성하고, 디스플레이 장치(1)를 구성하는 각종 부품을 수용 또는 지지하는 본체(10) 및 영상을 표시하는 액정 패널(161)을 포함한다.The display device 1 includes a main body 10 that forms the exterior and accommodates or supports various components constituting the display device 1, and a liquid crystal panel 161 that displays an image.
본체(10)에는 디스플레이 장치(1)의 전원 온/오프, 볼륨 조절, 채널 조절, 화면 모드의 전환 등에 관한 사용자의 명령을 입력 받기 위한 입력 버튼(111)이 마련될 수 있다. 또한, 본체(10)에 마련된 입력 버튼(111)과는 별개로 리모트 컨트롤러가 구비되어 디스플레이 장치(1)의 제어와 관련한 사용자의 명령을 입력받는 것도 가능하다.The main body 10 may be provided with an input button 111 for receiving user commands regarding power on/off, volume control, channel control, screen mode switching, etc. of the display device 1. In addition, a remote controller is provided separately from the input button 111 provided on the main body 10, so that it is possible to receive user commands related to control of the display device 1.
또한, 본체(10) 내부에는 액정 패널(161)에 영상을 표시하기 위한 각종 구성 부품들이 마련될 수 있다.Additionally, various components for displaying images on the liquid crystal panel 161 may be provided inside the main body 10.
예를 들어, 본체(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 면광(surface light)을 전방으로 방출하는 백 라이트 유닛(200)과, 백 라이트 유닛(200)으로부터 방출된 광을 차단하거나 통과하는 액정 패널(161)과, 액정 패널(161) 및 백 라이트 유닛(200)에 전력을 공급하는 전원 어셈블리(145)와, 액정 패널(161) 및 백 라이트 유닛(200)의 동작을 제어하는 제어 어셈블리(155)를 포함한다.For example, as shown in FIG. 2, the main body 10 includes a back light unit 200 that emits surface light forward, and blocks or passes the light emitted from the back light unit 200. A liquid crystal panel 161 that supplies power to the liquid crystal panel 161 and the back light unit 200, a power assembly 145 that supplies power to the liquid crystal panel 161 and the back light unit 200, and a control that controls the operation of the liquid crystal panel 161 and the back light unit 200. Includes assembly 155.
또한, 본체(10)는 베젤(102), 프레임 미들 몰드(103), 바텀 샤시(104) 및 후면 커버(105)를 포함한다. 베젤(102), 프레임 미들 몰드(103), 바텀 샤시(104) 및 후면 커버(105)는, 전원 어셈블리(145), 제어 어셈블리(155), 액정 패널(161), 및 백 라이트 유닛(200)을 지지하고 고정한다.Additionally, the main body 10 includes a bezel 102, a frame middle mold 103, a bottom chassis 104, and a rear cover 105. The bezel 102, frame middle mold 103, bottom chassis 104, and rear cover 105 include power assembly 145, control assembly 155, liquid crystal panel 161, and back light unit 200. Support and secure.
일반적으로, 액정 패널(161)은 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질이 마련된 액정층에 계조 전압을 인가하여, 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 영상 데이터를 표시한다.In general, the liquid crystal panel 161 displays image data by applying a gray level voltage to a liquid crystal layer provided with a liquid crystal material with an anisotropic dielectric constant injected between two substrates to adjust the amount of light transmitted through the substrate.
한편, 액정 패널(161)은 화소로 구성될 수 있다. 여기서, 화소는 액정 패널(161)을 통해 표시되는 화면을 구성하는 최소 단위로써, 도트 또는 픽셀이라 하기도 하나, 이하에서는 설명의 편의상 화소로 통일하여 설명하기로 한다.Meanwhile, the liquid crystal panel 161 may be composed of pixels. Here, a pixel is the minimum unit that constitutes the screen displayed through the liquid crystal panel 161, and is also called a dot or pixel, but hereinafter, for convenience of explanation, it will be collectively referred to as a pixel.
각각의 화소는 영상 데이터를 나타내는 전기적 신호를 수신하고, 수신된 전기적 신호에 대응하는 광학 신호를 출력할 수 있다. 이처럼, 액정 패널(161)에 포함된 복수의 화소가 출력하는 광학 신호가 조합되어 액정 패널(161)에 영상 데이터가 표시될 수 있다.Each pixel may receive an electrical signal representing image data and output an optical signal corresponding to the received electrical signal. In this way, optical signals output from a plurality of pixels included in the liquid crystal panel 161 are combined to display image data on the liquid crystal panel 161.
이 때, 각각의 화소에는 화소 전극이 마련되어 있으며, 게이트 라인과 소스 라인에 연결된다. 게이트 라인과 소스 라인은 당업자에게 기 공지된 방법에 의해 구성될 수 있으며, 이에 관한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.At this time, a pixel electrode is provided in each pixel and is connected to the gate line and source line. The gate line and source line may be configured by methods known to those skilled in the art, and detailed description thereof will be omitted.
또한, 액정 패널(161)은 자체적으로 발광할 수 없기 때문에, 앞서 설명한 바와 같이, 디스플레이 장치(1)에는 액정 패널(161)로 백 라이트를 투사하는 백 라이트 유닛(200)이 마련될 수 있다.Additionally, since the liquid crystal panel 161 cannot emit light on its own, as described above, the display device 1 may be provided with a back light unit 200 that projects back light to the liquid crystal panel 161.
이에 따라, 디스플레이 장치(1)는 액정 패널(161)의 액정층에 인가되는 계조 전압의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 백라이트의 투과율을 조절함으로써, 원하는 영상 데이터를 표시할 수 있다.Accordingly, the display device 1 can display desired image data by adjusting the intensity of the gray scale voltage applied to the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 161 and adjusting the transmittance of the backlight passing through the liquid crystal layer.
백 라이트 유닛(200)은 직하형(direct type) 또는 에지형(edge type) 등으로 구현될 수 있으며, 이외에도 당업자에게 기 공지된 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하에서는, 백 라이트 유닛(200)이 직하형으로 마련되는 것을 예로 설명한다. 다만, 본원발명의 실시예가 상기 예에 한정되는 것은 아니며, 백 라이트 유닛(200)은, 기 공지된 다양한 형태로 구현될 수 있다.The back light unit 200 may be implemented as a direct type or an edge type, and may also be implemented in various forms known to those skilled in the art. Hereinafter, an example in which the back light unit 200 is provided as a direct type will be described. However, the embodiment of the present invention is not limited to the above example, and the back light unit 200 may be implemented in various known forms.
백 라이트 유닛(200)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 광을 생성하는 발광 소자 어레이(230), 광을 반사시키는 반사 시트(201), 광을 분산시키는 확산판(diffuser plate, 202), 광 휘도를 향상시키는 광학 시트(203)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the back light unit 200 includes a light emitting element array 230 that generates light, a reflective sheet 201 that reflects light, a diffuser plate 202 that disperses light, It may include an optical sheet 203 that improves light brightness.
일 실시예에 따른 백 라이트 유닛(200)은 저계조 모드 또는 고계조 모드 중 어느 하나의 모드로 구동될 수 있다. 백 라이트 유닛(200)은 제어부(150)에 제어에 따라 저계조 모드에서 고계조 모드로, 고계조 모드에서 저계조 모드로 전환될 수 있다. 백 라이트 유닛(200)은 저계조 모드 또는 고계조 모드에서 출력 범위가 감소된 구동 전류에 의해 구동될 수 있다.The backlight unit 200 according to one embodiment may be driven in either a low gray level mode or a high gray level mode. The back light unit 200 can be switched from a low-gray-scale mode to a high-gray-scale mode and from a high-gray-scale mode to a low-gray-scale mode according to the control of the control unit 150. The backlight unit 200 may be driven by a driving current with a reduced output range in a low gray level mode or a high gray level mode.
발광 소자 어레이(230)는, 백 라이트 유닛(200)의 최후방에 마련되며, 복수의 서브 블록(232)을 포함할 수 있다. 서브 블록(232)은, 광을 생성하는 발광 소자를 적어도 하나 이상 포함할 수 있으며, 서브 블록(232) 별로 별도의 구동 회로를 포함할 수 있다. 복수의 서브 블록(232)은 액정 패널(161)에 대향하도록 서로 평행하게 배치될 수 있으며, 전방을 향하여 광을 방출할 수 있다.The light emitting element array 230 is provided at the rearmost part of the back light unit 200 and may include a plurality of sub blocks 232. The sub-block 232 may include at least one light-emitting device that generates light, and may include a separate driving circuit for each sub-block 232. The plurality of sub blocks 232 may be arranged parallel to each other to face the liquid crystal panel 161 and may emit light toward the front.
또한, 발광 소자 어레이(230)는, 복수의 서브 블록(232)을 지지 및 고정하는 지지체(231)를 포함할 수 있다.Additionally, the light emitting device array 230 may include a supporter 231 that supports and fixes the plurality of sub blocks 232.
복수의 서브 블록(232)은 균일한 휘도를 갖도록 미리 정해진 배열로 실장될 수 있다. 예를 들면, 복수의 서브 블록(232)은 지지체(231)에 등간격으로 실장될 수 있다. 지지체(231)에 복수의 서브 블록(232)이 배치되는 형태는 다양할 수 있다.The plurality of sub blocks 232 may be mounted in a predetermined arrangement to have uniform luminance. For example, the plurality of sub blocks 232 may be mounted on the support 231 at equal intervals. The form in which the plurality of sub blocks 232 are arranged on the support 231 may vary.
이 때, 지지체(231)는 복수의 서브 블록(232)에 전력을 공급할 수 있다. 즉, 지지체(231)를 통하여 복수의 서브 블록(232) 각각에 포함되는 발광 소자로 전류가 인가되고 전력이 공급될 수 있다. 지지체(412)는 복수의 서브 블록(232)에 전력을 공급하기 위한 전도성 전력 공급 라인을 포함하는 합성 수지로 구성되거나 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)으로 구성될 수 있다.At this time, the support 231 may supply power to the plurality of sub blocks 232. That is, current may be applied and power may be supplied to the light emitting device included in each of the plurality of sub blocks 232 through the supporter 231. The support 412 may be made of synthetic resin or a printed circuit board (PCB) including a conductive power supply line for supplying power to the plurality of sub-blocks 232 .
복수의 서브 블록(232) 각각에 포함된 발광 소자는, 공급되는 전류에 기초하여 자체 발광할 수 있는 발광 소자(light emitting diode, LED), 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED), 또는 양자점 유기 발광 소자(quantum dot-organic light emitting diode, QD-OLED) 중 어느 하나일 수 있다. 다만, 발광 소자의 유형은, 이에 한정되는 것은 아니며, 전류에 따라 광을 방출하는 소자이면 제한 없이 포함될 수 있다.The light emitting device included in each of the plurality of sub blocks 232 is a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), or a quantum dot that can self-emit light based on a supplied current. It may be any one of organic light emitting devices (quantum dot-organic light emitting diode, QD-OLED). However, the type of light-emitting device is not limited to this, and any device that emits light according to current may be included without limitation.
반사 시트(201)는 발광 소자 어레이(230)의 전방에 마련되고, 백 라이트 유닛(200)의 후방으로 진행하는 광을 전방으로 반사시킬 수 있다.The reflective sheet 201 is provided in front of the light emitting element array 230 and can reflect light traveling behind the back light unit 200 forward.
반사 시트(201)에는 서브 블록(232)에 대응하는 위치에 관통홀(201a)이 형성된다. 또한, 서브 블록(232)의 발광 소자는 관통 홀(201a)을 통과하여, 반사 시트(201) 전방으로 돌출될 수 있다. 서브 블록(232)의 발광 소자는 반사 시트(201)의 전방에서 다양한 방향으로 광을 방출하므로, 발광 소자로부터 방출된 광의 일부는 후방으로 진행할 수 있다. 반사 시트(201)에 포함되는 반사 필름은 발광 소자로부터 후방으로 방출된 광을 전방으로 반사시킬 수 있다.A through hole 201a is formed in the reflective sheet 201 at a position corresponding to the sub block 232. Additionally, the light emitting device of the sub block 232 may pass through the through hole 201a and protrude in front of the reflective sheet 201. Since the light emitting device of the sub block 232 emits light in various directions in front of the reflective sheet 201, some of the light emitted from the light emitting device may travel backward. The reflective film included in the reflective sheet 201 can reflect light emitted backward from the light emitting device forward.
확산판(204)은 발광 소자 어레이(230) 및 반사 시트(201)의 전방에 마련될 수 있고, 발광 소자 어레이(230)의 발광 소자로부터 방출된 광을 고르게 분산시킬 수 있다.The diffusion plate 204 may be provided in front of the light-emitting device array 230 and the reflective sheet 201 and can evenly disperse light emitted from the light-emitting devices of the light-emitting device array 230.
발광 소자는 백 라이트 유닛(200) 후면의 곳곳에 위치한다. 복수의 발광 소자가 백 라이트 유닛(200)의 후면에 등간격으로 배치되더라도, 발광 소자의 위치에 따라 휘도의 불균일이 발생할 수 있다. 확산판(204)은 발광 소자로 인한 휘도의 불균일을 제거하기 위하여 발광 소자로부터 방출된 광을 확산판(204) 내에서 확산시킬 수 있다. 이와 같이, 확산판(204)은 발광 소자 어레이(230)로부터 입사된 광을 전면으로 균일하게 방출할 수 있다.Light-emitting elements are located in various places on the back of the back light unit 200. Even if a plurality of light-emitting devices are disposed at equal intervals on the rear of the backlight unit 200, non-uniformity in luminance may occur depending on the positions of the light-emitting devices. The diffusion plate 204 can diffuse the light emitted from the light-emitting device within the diffusion plate 204 to eliminate uneven luminance caused by the light-emitting device. In this way, the diffusion plate 204 can uniformly emit light incident from the light emitting device array 230 to the entire surface.
이러한 확산판(204)은 광 확산을 위한 확산제가 첨가된 폴리 메틸 메타아크릴레이트(poly methyl methacrylate, PMMA) 또는 폴리 카보네이트(polycarbonate, PC)로 구성될 수 있다.This diffusion plate 204 may be made of poly methyl methacrylate (PMMA) or polycarbonate (PC) to which a diffusion agent for light diffusion is added.
광학 시트(203)는 휘도 및 휘도의 균일성을 향상시키기 위한 다양한 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 시트(203)는 확산 시트, 제1 프리즘 시트, 제2 프리즘 시트 및 반사형 편광 시트를 포함할 수 있다.The optical sheet 203 may include various sheets to improve luminance and uniformity of luminance. For example, the optical sheet 203 may include a diffusion sheet, a first prism sheet, a second prism sheet, and a reflective polarizing sheet.
또한, 백 라이트 유닛(200)은, 실시예에 따라, 발광 소자에서 방출된 광의 색을 변환할 수 있는 양자점(quantum dot) 필름(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 양자점 필름은 확산판(202)과 광학 시트(203) 사이에 마련될 수 있다. 이외에도 백 라이트 유닛(200)은, 실시예에 따라, 다양한 시트를 포함할 수 있다.In addition, depending on the embodiment, the back light unit 200 may further include a quantum dot film (not shown) that can change the color of light emitted from the light emitting device. In this case, the quantum dot film may be provided between the diffusion plate 202 and the optical sheet 203. In addition, the back light unit 200 may include various sheets, depending on the embodiment.
한편, 개시에 따르면 디스플레이 장치(1)의 발광 요소를 백 라이트 유닛(200)으로 설명하지만, 디스플레이 장치(1)는 백 라이트 유닛(200) 이외에도 투명 기판(미도시)에서 빛을 발하는 복수 개의 LED (Light Emitting Diode, 미도시)로 구성될 수 도 있다. 디스플레이 장치(1)의 발광 유닛(미도시)은 백 라이트 유닛(200) 또는 복수 개의 LED 중 어느 하나일 수 있다. 복수 개의 LED는 단색 LED 소자를 포함하거나, 황색 LED 소자, 녹색 LED 소자/및 또는 청색 LED 소자 등 다색 LED 소자를 포함하여 다색성 일 수 있다. 이 때, 복수 개의 LED는 각각 신호선에 의하여 전극에 연결될 수 있으며, 영상 데이터에 기초하여 구동 전류를 제어하는 구동 전류를 포함할 수 있다.Meanwhile, according to the disclosure, the light-emitting element of the display device 1 is described as the back light unit 200, but the display device 1 includes a plurality of LEDs that emit light on a transparent substrate (not shown) in addition to the back light unit 200. (Light Emitting Diode, not shown). The light emitting unit (not shown) of the display device 1 may be either the back light unit 200 or a plurality of LEDs. The plurality of LEDs may include single-color LED elements, or may be polychromatic, including multi-color LED elements, such as yellow LED elements, green LED elements, and/or blue LED elements. At this time, each of the plurality of LEDs may be connected to an electrode by a signal line, and may include a driving current that controls the driving current based on image data.
이상에서는, 디스플레이 장치(1)의 물리적 구조에 대하여 자세히 설명하였다. 이하에서는 디스플레이 장치(1)의 구성요소 각각에 대해 구체적으로 설명하고, 저휘도 또는 고휘도를 중 어느 하나를 지원하도록 백 라이트 유닛(200)을 제어하는 것에 대해 간략하게 설명하도록 한다.In the above, the physical structure of the display device 1 has been described in detail. Below, each component of the display device 1 will be described in detail, and controlling the backlight unit 200 to support either low brightness or high brightness will be briefly explained.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 제어 블륵도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백 라이트 유닛(200)에 관한 제어 블록도를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.FIG. 4 is a control block diagram of the display device 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a more detailed control block diagram of the back light unit 200 according to an embodiment of the present invention. It is a drawing.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는, 사용자로부터 각종 제어 명령을 입력 받는 입력부(110)와, 외부 장치로부터 영상 및 음향을 포함하는 컨텐츠를 수신하는 컨텐츠 수신부(120)와, 통신망을 통하여 컨텐츠 등과 같은 각종 데이터를 송수신하는 통신부(130)와, 디스플레이 장치(1)의 각 구성에 전원을 공급하는 전원 공급부(140)와, 외부로부터 수신된 컨텐츠를 처리하고, 컨텐츠에 대응하는 영상 및 음향을 출력하도록 각 구성을 제어하는 제어부(150)와, 액정 패널(161)을 포함하여 컨텐츠에 대응하는 영상을 표시하는 표시부(160)와, 컨텐츠에 대응하는 음향을 출력하는 음향 출력부(170)와, 백라이트를 공급하는 백 라이트 유닛(200)을 포함한다. 다만, 실시예에 따라, 디스플레이 장치(1)는, 상기 설명된 구성 중 일부를 생략할 수 있다.Referring to FIG. 4, the display device 1 according to one embodiment includes an input unit 110 that receives various control commands from a user, and a content receiver 120 that receives content including images and sounds from an external device. and a communication unit 130 that transmits and receives various data such as content through a communication network, a power supply unit 140 that supplies power to each component of the display device 1, and processes content received from the outside and A control unit 150 that controls each component to output corresponding images and sounds, a display unit 160 including a liquid crystal panel 161 that displays images corresponding to the content, and an audio device that outputs sounds corresponding to the contents. It includes an output unit 170 and a back light unit 200 that supplies backlight. However, depending on the embodiment, the display device 1 may omit some of the configurations described above.
입력부(110)는, 사용자로부터 각종 제어 명령을 입력받을 수 있다.The input unit 110 can receive various control commands from the user.
예를 들어, 입력부(110)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 입력 버튼(111)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 입력 버튼(111)은, 디스플레이 장치(1)의 전원을 온/오프하는 전원 버튼, 컨텐츠 수신부(120)에 의해 수신되는 채널을 변경하는 채널 버튼 및 음향 출력부(170)로부터 출력되는 음향의 크기를 조절하는 볼륨 버튼 등을 포함할 수 있다.For example, the input unit 110 may include an input button 111, as shown in FIG. 4 . The input button 111 according to one embodiment includes a power button for turning on/off the power of the display device 1, a channel button for changing the channel received by the content receiver 120, and a sound output unit 170. It may include a volume button to adjust the volume of the output sound.
한편, 입력 버튼(111)에 포함된 각종 버튼은, 사용자의 가압을 감지하는 푸쉬 스위치(push switch)와 멤브레인 스위치(membrane) 또는 사용자의 신체 일부의 접촉을 감지하는 터치 스위치(touch switch) 등을 채용할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 입력 버튼(111)은 사용자의 특정한 동작에 대응하여 전기적 신호를 제어부(150)로 출력할 수 있는 다양한 입력 수단을 채용할 수 있다.Meanwhile, various buttons included in the input button 111 include a push switch and a membrane switch that detect the user's pressure, or a touch switch that detects contact with a part of the user's body. can be hired. However, it is not limited to this, and the input button 111 may employ various input means that can output an electrical signal to the control unit 150 in response to a specific user's action.
또한, 일 실시예에 따른 입력부(110)는, 리모트 컨트롤러의 원격 제어 신호를 수신하는 신호 수신기(112)를 포함할 수 있다.Additionally, the input unit 110 according to one embodiment may include a signal receiver 112 that receives a remote control signal from a remote controller.
이 때, 사용자 입력을 획득하는 리모트 컨트롤러는, 디스플레이 장치(1)와 분리되어 마련될 수 있으며, 사용자 입력을 획득하고, 사용자 입력에 대응하는 무선 신호를 디스플레이 장치(1)로 전송할 수 있다.At this time, the remote controller that obtains the user input may be provided separately from the display device 1, obtains the user input, and transmits a wireless signal corresponding to the user input to the display device 1.
신호 수신기(112)는, 리모트 컨트롤러로부터 무선 신호를 수신하고, 사용자 입력에 대응하는 전기적 신호를 제어부(150)로 출력할 수 있다.The signal receiver 112 may receive a wireless signal from the remote controller and output an electrical signal corresponding to the user input to the control unit 150.
이외에도, 입력부(110)는 사용자로부터 제어 명령을 입력 받을 수 있는 기 공지된 다양한 구성 요소를 포함할 수 있으며, 제한은 없다. 또한, 액정 패널(161)이 터치 스크린 타입으로 구현된 경우, 액정 패널(161)이 입력부(110)의 기능을 수행할 수도 있다.In addition, the input unit 110 may include various known components that can receive control commands from the user, but there is no limitation. Additionally, when the liquid crystal panel 161 is implemented as a touch screen type, the liquid crystal panel 161 may perform the function of the input unit 110.
컨텐츠 수신부(120)는, 컨텐츠 소스들로부터 영상 데이터 및/또는 음향 신호를 포함하는 컨텐츠를 수신하는 수신 단자(121) 및 튜너(122)를 포함할 수 있다.The content receiving unit 120 may include a receiving terminal 121 and a tuner 122 that receive content including video data and/or sound signals from content sources.
영상 데이터는 휘도 데이터를 포함함으로써, 복수의 서브 블록(232)이 요구하는 휘도를 제어부(150)에 전달하여 영상 데이터가 저계조인지 고계조인지 판단할 수 있도록 한다. 구체적으로, 제어부(150)는 특정 모드에서 낼 수 있는 최대 밝기를 기준으로 영상 데이터가 저계조인지 고계조인지를 판단하여, 구동 회로(234, 도 5)의 출력 범위를 결정할 수 있다.The image data includes luminance data, so that the luminance required by the plurality of sub-blocks 232 is transmitted to the control unit 150 to determine whether the image data is low gray level or high gray level. Specifically, the control unit 150 may determine whether the image data is low gray level or high gray level based on the maximum brightness that can be produced in a specific mode, and determine the output range of the driving circuit 234 (FIG. 5).
수신 단자(121)는, 안테나로부터 컨텐츠가 포함된 방송 신호를 수신하는 동축 케이블 커넥터(RF coaxial cable connector), 셋톱 박스 또는 멀티 미디어 재생 장치로부터 컨텐츠를 수신하는 고선명 멀티미디어 인터페이스(high definition multimedia interface, HDMI) 커넥터, 컴포넌트 비디오 커넥터(component video connector), 컴포지트 비디오 커넥터(composite video connector), 디-서브(D-sub) 커넥터 등을 포함할 수 있다.The receiving terminal 121 is a coaxial cable connector (RF coaxial cable connector) that receives a broadcast signal containing content from an antenna, a high definition multimedia interface (HDMI) that receives content from a set-top box or a multimedia playback device. ) connector, component video connector, composite video connector, D-sub connector, etc.
튜너(122)는, 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블로부터 방송 신호를 수신하고, 방송 신호 중에 사용자에 의하여 선택된 채널의 방송 신호를 추출할 수 있다. 예를 들어, 튜너(122)는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블을 통하여 수신된 복수의 방송 신호 중에 사용자에 의하여 선택된 채널에 해당하는 주파수를 가지는 방송 신호를 통과시키고, 다른 주파수를 가지는 방송 신호를 차단할 수 있다.The tuner 122 may receive a broadcast signal from a broadcast reception antenna or a wired cable, and extract a broadcast signal of a channel selected by the user from among the broadcast signals. For example, the tuner 122 may pass a broadcast signal having a frequency corresponding to a channel selected by the user among a plurality of broadcast signals received through a broadcast reception antenna or a wired cable and block broadcast signals having a different frequency. there is.
이와 같이, 컨텐츠 수신부(120)는, 수신 단자(121) 및/또는 튜너(122)를 통하여 컨텐츠 소스들로부터 영상 데이터와 음향 신호를 수신할 수 있으며, 영상 데이터 및/또는 음향 신호를 제어부(150)로 출력할 수 있다.In this way, the content receiver 120 can receive video data and sound signals from content sources through the reception terminal 121 and/or the tuner 122, and sends the video data and/or sound signals to the control unit 150. ) can be output.
통신부(130)는, 무선 통신 또는 유선 통신을 통하여 각종 컨텐츠를 수신할 수 있다. 이를 위해, 통신부(130)는, 무선 통신방식을 지원하는 무선 통신모듈 및 유선 통신방식을 지원하는 유선 통신모듈을 포함할 수 있다.The communication unit 130 can receive various contents through wireless or wired communication. To this end, the communication unit 130 may include a wireless communication module supporting a wireless communication method and a wired communication module supporting a wired communication method.
무선 통신은, 예를 들면, 5G(5th generation), LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), Wibro(wireless broadband), 또는 GSM(global system for mobile communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(magnetic secure transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다.Wireless communications include, for example, 5th generation (5G), LTE, LTE Advance (LTE-A), code division multiple access (CDMA), wideband CDMA (WCDMA), universal mobile telecommunications system (UMTS), and Wibro (wireless). It may include cellular communication using at least one of broadband), or GSM (global system for mobile communications). According to one embodiment, wireless communication is, for example, wireless fidelity (WiFi), Bluetooth, Bluetooth low energy (BLE), zigbee, near field communication (NFC), magnetic secure transmission, radio. It may include at least one of frequency (RF) or body area network (BAN). According to one embodiment, wireless communications may include GNSS.
또한, 유선 통신방식은, PCI(peripheral component interconnect), PCI-express, USB(universe serial bus) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Additionally, wired communication methods include, but are not limited to, PCI (peripheral component interconnect), PCI-express, and USB (universe serial bus).
전원 공급부(140)는, 디스플레이 장치(1)의 각 구성에 전원을 공급할 수 있다.The power supply unit 140 may supply power to each component of the display device 1.
예를 들어, 전원 공급부(140)는, 표시부(160)로 전원을 공급할 수 있다. 구체적으로, 전원 공급부(140)는, 표시부(160)의 소스 구동부(미도시) 및 게이트 구동부(미도시) 각각의 구동 전압을 공급할 수 있으며, 액정 패널(161)의 액정층에 필요한 공통 전압(Vcom)을 각각의 화소 전극을 통하여 공급할 수 있다.For example, the power supply unit 140 may supply power to the display unit 160. Specifically, the power supply unit 140 can supply the driving voltage of each of the source driver (not shown) and the gate driver (not shown) of the display unit 160, and the common voltage required for the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 161 ( Vcom) can be supplied through each pixel electrode.
또한, 전원 공급부(140)는, 백 라이트 유닛(200)으로 전원을 공급할 수 있다. 구체적으로, 전원 공급부(140)는, 백 라이트 유닛(200)의 소스 구동부(210) 및 게이트 구동부(220) 각각의 구동 전압을 공급할 수 있으며, 발광 소자 어레이(230)로 전압을 전달할 수도 있다. 백 라이트 유닛(200)으로의 전원 공급에 대한 설명은 뒤에서 다시 자세히 설명하도록 한다.Additionally, the power supply unit 140 may supply power to the back light unit 200. Specifically, the power supply unit 140 may supply driving voltages to each of the source driver 210 and the gate driver 220 of the back light unit 200, and may also transmit the voltage to the light emitting device array 230. Power supply to the back light unit 200 will be described in detail later.
이를 위해, 전원 공급부(140)는, DC/DC 컨버터 PAM 구동부 및 PWM 구동부를 포함할 수 있으며, 실시예에 따라, 별도의 집적회로(integrated circuit, IC) 형태로 마련될 수 있으며, 전원 어셈블리(145)에 대응할 수 있다.To this end, the power supply unit 140 may include a DC/DC converter PAM driver and a PWM driver, and depending on the embodiment, may be provided in the form of a separate integrated circuit (IC), and a power assembly ( 145) can be responded to.
일 실시예에 따른 제어부(150)는, 전술하는 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램을 저장하는 적어도 하나의 메모리(152) 및 저장된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서(151)를 포함할 수 있으며, 제어 어셈블리(155)에 대응할 수 있다.The control unit 150 according to one embodiment may include at least one memory 152 that stores a program that performs the above-described operation and the operation that will be described later, and at least one processor 151 that executes the stored program. , may correspond to the control assembly 155.
일 실시예에 따른 프로세서(151)는, 컨텐츠 수신부(120) 또는 통신부(130)를 통하여 수신된 컨텐츠를 처리하여 컨텐츠에 대응하는 영상 데이터를 획득할 수 있다.The processor 151 according to one embodiment may process content received through the content receiver 120 or the communication unit 130 to obtain image data corresponding to the content.
또한, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는, 영상 데이터에 기초하여 표시부(160) 및 백 라이트 유닛(200)을 제어하여 대응하는 영상이 표시될 수 있도록 한다.Additionally, the processor 151 according to one embodiment controls the display unit 160 and the back light unit 200 based on image data to display a corresponding image.
일 실시예에 따른 프로세서(151)는, 영상 데이터에 기초하여 백 라이트 유닛(200)에 포함된 복수의 서브 블록(232) 각각에 대응하는 휘도를 결정할 수 있다. 즉, 프로세서(151)는, 영상 데이터에 기초하여 각 서브 블록(232)에서 요구되는 휘도를 결정할 수 있다. 프로세서(151)는 프레임에 대한 휘도 데이터에 기초하여 구동 회로(234)에서 출력되는 구동 전류의 출력 범위에 대한 최솟값 내지 최댓값을 결정할 수 있다. 출력 범위가 정해지면, 구동 회로(234)는 복수의 프레임 별 위치에 필요한 구동 전류를 제공할 수 있다.The processor 151 according to an embodiment may determine the luminance corresponding to each of the plurality of sub-blocks 232 included in the back light unit 200 based on image data. That is, the processor 151 can determine the luminance required for each sub-block 232 based on the image data. The processor 151 may determine the minimum or maximum value of the output range of the driving current output from the driving circuit 234 based on the luminance data for the frame. Once the output range is determined, the driving circuit 234 can provide the necessary driving current to a plurality of positions for each frame.
프로세서(151)는, 영상 데이터에 기초하여 액정 패널(161)의 화소 각각에 대응하는 계조를 결정할 수 있으며, 결정된 계조에 기초하여 액정 패널(161)의 화소 각각에 대응하는 서브 블록(232)에 대한 휘도를 결정할 수 있다.The processor 151 may determine a grayscale corresponding to each pixel of the liquid crystal panel 161 based on the image data, and may determine a grayscale corresponding to each pixel of the liquid crystal panel 161 based on the determined grayscale. The luminance can be determined.
다시 말해, 저계조를 요구하는 화소에 광을 조사하는 백 라이트 유닛(200)의 서브 블록(232)은, 낮은 휘도가 요구되는 것으로 결정되며, 고계조를 요구하는 화소에 광을 조사하는 백 라이트 유닛(200)의 서브 블록(232)은, 높은 휘도가 요구되는 것으로 결정될 수 있다.In other words, the sub-block 232 of the backlight unit 200, which irradiates light to pixels requiring low gradation, is determined to require low luminance, and the backlight irradiates light to pixels requiring high gradation. The sub-block 232 of the unit 200 may be determined to require high luminance.
백 라이트 유닛(200)의 복수의 서브 블록(232) 각각에 대한 휘도 결정은, 프레임 단위로 수행될 수 있다.The luminance determination for each of the plurality of sub-blocks 232 of the backlight unit 200 may be performed on a frame-by-frame basis.
프로세서(151)는, 각 서브 블록(232)이 요구되는 휘도로 광을 조사할 수 있도록, 해당 서브 블록(232)에 대응하는 구동 전류(소스 전압)을 결정할 수 있다.The processor 151 may determine a driving current (source voltage) corresponding to each sub-block 232 so that each sub-block 232 can emit light with the required luminance.
또한, 프로세서(151)는 서브 블록(232)에 대응하는 구동 전류(소스 전압) 및 모니터링 유닛(240)이 측정한 발광 소자의 순방향 전압(Forward Voltage)를 기초로 출력 전압을 결정할 수 있다. 즉, 프로세서(151)는, 영상 데이터에 대응되는 구동 전류(소스 전압) 및 순방향 전압(Forward Voltage)를 기초로 소스 구동부(210)가 서브 블록(232)로 출력하는 최종 전압을 결정할 수 있다.Additionally, the processor 151 may determine the output voltage based on the driving current (source voltage) corresponding to the sub-block 232 and the forward voltage of the light emitting device measured by the monitoring unit 240. That is, the processor 151 may determine the final voltage that the source driver 210 outputs to the sub-block 232 based on the driving current (source voltage) and forward voltage (forward voltage) corresponding to the image data.
메모리(152)는, 휘도 및 구동 전류 사이의 상관 관계에 대한 정보 등을 저장할 수 있다.The memory 152 may store information about the correlation between luminance and driving current.
또한, 메모리(152)는 계조도와 휘도 간의 상관 관계에 대한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(152)는 디스플레이 장치(1)가 휘도를 표현하기 위한 계조수가 1024이면, 각각에 대응하는 휘도의 단계를 구분하여 저장할 수 있다. 따라서, 프로세서(151)는 계조도에 대응되는 휘도로 광을 조사하도록 서브 블록(232)을 제어할 수 있다.Additionally, the memory 152 may store information about the correlation between grayscale and luminance. For example, if the number of gray levels for the display device 1 to express luminance is 1024, the memory 152 can distinguish and store the corresponding luminance levels. Accordingly, the processor 151 can control the sub-block 232 to emit light with a luminance corresponding to the gray level.
또한, 메모리(152)는, 이하에서 자세히 서술하겠지만, 영상 데이터에 대응되는 구동 전류에 따른 기준 순방향 전압의 룩업 테이블을 저장할 수 있다. 이는, 생산 프로세스에서 측정되어 미리 저장된 데이터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 룩업 테이블은, 제어부(150)의 제어에 기초하여, 통신부(130)로부터 수신된 업데이트 정보에 따라 저장되는 것일 수 있다.Additionally, the memory 152 may store a look-up table of the reference forward voltage according to the driving current corresponding to the image data, as will be described in detail below. This may be data measured in the production process and stored in advance, but is not limited to this. For example, the lookup table may be stored according to update information received from the communication unit 130 based on control of the control unit 150.
이와 같이, 메모리(152)는, 각종 정보를 저장하기 위하여, 캐쉬, ROM(read only memory), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable programmable ROM), EEPROM(electrically erasable programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(random access memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되지는 않으며, 각종 정보를 저장할 수 있는 유형이면, 메모리(152)의 유형으로 사용될 수 있다.As such, the memory 152 includes cache, read only memory (ROM), programmable ROM (PROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), and flash memory (flash) to store various information. It may be implemented with at least one of a non-volatile memory device such as a memory) or a volatile memory device such as a random access memory (RAM). However, it is not limited to this, and any type that can store various types of information can be used as the type of memory 152.
일 실시예에 따른 표시부(160)는, 제어부(150)로부터 영상 데이터를 입력 받고, 입력 받은 영상 데이터에 기초하여 액정 패널(161)을 구동함으로써, 영상을 표시할 수 있다.The display unit 160 according to one embodiment may display an image by receiving image data from the control unit 150 and driving the liquid crystal panel 161 based on the input image data.
이를 위해, 표시부(160)는, 소스 구동부(미도시)와, 게이트 구동부(미도시)와, 게이트 제어 신호 및 소스 제어 신호를 전달하여 소스 구동부 및 게이트 구동부의 전반적인 동작을 제어하는 타이밍 제어부(미도시)를 포함한다.To this end, the display unit 160 includes a source driver (not shown), a gate driver (not shown), and a timing control unit (not shown) that transmits the gate control signal and the source control signal to control the overall operation of the source driver and the gate driver. includes poetry).
또한, 표시부(160)는, 게이트 신호를 전달하는 다수의 게이트 라인, 게이트 라인에 교차하도록 형성되며, 계조 전압을 전달하는 다수의 소스 라인을 포함하며, 게이트 라인과 소스 라인에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 게이트 라인과 소스 라인 간의 스위치 역할을 하는 스위칭 소자를 통해 연결되는 행렬 형태의 다수의 화소 전극을 포함하는 액정 패널(161)을 포함한다.In addition, the display unit 160 includes a plurality of gate lines that transmit gate signals, a plurality of source lines that intersect the gate lines, and a plurality of source lines that transmit gray-level voltages, and is formed in an area surrounded by the gate lines and source lines. It includes a liquid crystal panel 161 including a plurality of pixel electrodes in a matrix form connected through a switching element that acts as a switch between the gate line and the source line.
스위칭 소자는, 실시예에 따라, 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)일 수 있으며, 이외에도 당업자에게 기 공지된 다양한 소자로 구현될 수 있다.Depending on the embodiment, the switching element may be a thin film transistor (TFT), and may be implemented with various elements known to those skilled in the art.
이 때, 화소들 각각은 박막 트랜지스터를 통해 계조 전압이 인가되는 화소 전극과 공통 전압(Vcom)이 인가되는 공통 전극 사이의 전계에 의해 액정층의 액정을 회동시켜 빛의 투과량을 조절함으로써 영상 데이터를 표시할 수 있다.At this time, each of the pixels rotates the liquid crystal of the liquid crystal layer by the electric field between the pixel electrode to which the gray level voltage is applied and the common electrode to which the common voltage (Vcom) is applied through the thin film transistor, thereby adjusting the amount of light transmission to display image data. It can be displayed.
음향 출력부(170)는, 프로세서(151)의 제어에 따라 컨텐츠 수신부(120) 또는 통신부(130)를 통하여 수신된 컨텐츠의 음향 데이터를 전달받아, 음향을 출력할 수 있다. 이 때, 음향 출력부(170)는 전기적 신호를 음향 신호로 변환하는 하나 또는 둘 이상의 스피커(171)를 포함할 수 있다.The sound output unit 170 may receive sound data of content received through the content receiver 120 or the communication unit 130 under the control of the processor 151 and output sound. At this time, the audio output unit 170 may include one or more speakers 171 that convert electrical signals into acoustic signals.
백 라이트 유닛(200)은, 액정 패널(161)로 광을 조사하는 발광 소자 어레이(230)와, 발광 소자 어레이(230)로 소스 전압을 공급하는 소스 구동부(210)와, 발광 소자 어레이(230)로 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부(220) 및/또는 발광 소자 어레이(230) 및/또는 발광 소자의 순방향 전압(Forward Voltage)을 측정하는 모니터링 유닛(240)을 포함한다.The backlight unit 200 includes a light-emitting device array 230 that irradiates light to the liquid crystal panel 161, a source driver 210 that supplies a source voltage to the light-emitting device array 230, and a light-emitting device array 230. ) and/or a gate driver 220 that supplies a gate signal to the light emitting device array 230 and/or a monitoring unit 240 that measures the forward voltage of the light emitting device.
또한, 백 라이트 유닛(200)은, 실시예에 따라, 소스 구동부(210) 및 게이트 구동부(220)의 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부(미도시)를 포함할 수 있으며, 실시예에 따라, 타이밍 제어부는, 제어부(150)와 단일의 IC로 마련되거나, 별도의 IC로 마련될 수 있다. 이하에서는, 제어부(150)가 타이밍 제어부의 기능 역시 수행하는 것으로 설명하도록 한다.Additionally, the back light unit 200 may include a timing controller (not shown) that controls the timing of the source driver 210 and the gate driver 220, depending on the embodiment. may be provided as a single IC with the control unit 150, or may be provided as a separate IC. Hereinafter, it will be explained that the control unit 150 also performs the function of the timing control unit.
백 라이트 유닛(200)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 게이트 신호를 전달하는 다수의 게이트 라인(GL1, GL2, GL3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000001
GLm), 게이트 라인(GL1, GL2, GL3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000002
GLm)에 교차하도록 형성되며, 소스 전압을 전달하는 다수의 소스 라인(DL1, DL2, DL3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000003
DLn)을 포함하며, 게이트 라인(GL1, GL2, GL3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000004
GLm)과 소스 라인(DL1, DL2, DL3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000005
DLn)에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 게이트 라인(GL1, GL2, GL3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000006
GLm)과 소스 라인(DL1, DL2, DL3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000007
DLn) 간의 스위치 역할을 하는 스위칭 소자를 통해 연결되는 행렬 형태의 다수의 서브 블록(232)과 서브 블록(232)에 포함된 적어도 하나의 발광 소자의 순방향 전압을 측정하는 모니터링 유닛(240)을 포함하는 발광 소자 어레이(230)를 포함한다.
As shown in FIG. 5, the back light unit 200 has a plurality of gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3 ) that transmit gate signals.
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000001
GL m ), gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000002
A plurality of source lines (DL 1 , DL 2 , DL 3 ) are formed to cross GL m ) and transmit source voltages.
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000003
DL n ), and gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000004
GL m ) and source lines (DL 1 , DL 2 , DL 3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000005
It is formed in the area surrounded by DL n ) and has gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000006
GL m ) and source lines (DL 1 , DL 2 , DL 3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000007
DL n ) a plurality of sub-blocks 232 in the form of a matrix connected through a switching element that acts as a switch between them, and a monitoring unit 240 that measures the forward voltage of at least one light-emitting element included in the sub-block 232. It includes a light emitting device array 230 that includes.
즉, 발광 소자 어레이(230)는, 각각 하나의 게이트 라인 및 하나의 소스 라인과 연결되는 복수의 서브 블록(232)을 포함할 수 있으며, 복수의 서브 블록(232) 각각은, 게이트 신호 및 소스 전압에 기초하여 발광 소자에 구동 전류를 공급하는 구동 회로(234) 및 발광 소자의 순방향 전압을 측정하는 모니터링 유닛(240)을 포함할 수 있다.That is, the light emitting device array 230 may include a plurality of sub-blocks 232 each connected to one gate line and one source line, and each of the plurality of sub-blocks 232 includes a gate signal and a source line. It may include a driving circuit 234 that supplies driving current to the light emitting device based on voltage and a monitoring unit 240 that measures the forward voltage of the light emitting device.
일 실시예에 따른 소스 구동부(210)는, 제어부(150)로부터 입력 받은 소스 제어 신호 및 영상 데이터에 맞추어 소스 전압의 출력 타이밍, 소스 전압의 크기, 및 극성 등을 설정하고, 공급 타이밍에 맞추어 소스 라인(DL1, DL2, DL3 쪋 DLn)을 통해 적절한 소스 전압을 출력할 수 있다.The source driver 210 according to one embodiment sets the output timing of the source voltage, the size, and polarity of the source voltage according to the source control signal and image data input from the control unit 150, and sets the source voltage according to the supply timing. An appropriate source voltage can be output through the lines (DL 1 , DL 2 , DL 3 x DL n ).
즉, 소스 구동부(210)는, 제어부(150)의 제어에 따라, 각 서브 블록(232)이 요구하는 휘도에 대응하는 소스 전압을 대응하는 소스 라인을 통하여 해당 서브 블록(232)으로 공급할 수 있으며, 발광 소자의 순방향 전압(Forward Voltage)에 더 기초하여 결정된 출력 전압에 대응하는 소스 전압을 대응하는 소스 라인을 통하여 해당 서브 블록(223)으로 공급할 수 있다..That is, the source driver 210 can supply the source voltage corresponding to the luminance required by each sub-block 232 to the corresponding sub-block 232 through the corresponding source line, under the control of the controller 150. , the source voltage corresponding to the output voltage determined based on the forward voltage of the light emitting device can be supplied to the corresponding subblock 223 through the corresponding source line.
다시 말해, 소스 구동부(210)는, 전원 공급부(140)로부터 공급된 구동 전압에 기초하여 제어부(150)로부터 수신된 영상 데이터에 대응하는 휘도 데이터를 아날로그 형태의 소스 전압으로 변환하여 발광 소자 어레이(230) 상에 배열된 소스 라인(DL1, DL2, DL3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000008
DLn)에 각각 인가할 수 있으며, 소스 구동부(210)는 전원 공급부(140)로부터 공급된 전압에 기초하여, 제어부(150)로부터 결정된 출력 전압에 대응하는 소스 전압을 발광 소자 어레이(230) 상에 배열된 소스 라인(DL1, DL2, DL3 쪋 DLn)에 각각 인가할 수 있다.
In other words, the source driver 210 converts the luminance data corresponding to the image data received from the control unit 150 into an analog source voltage based on the driving voltage supplied from the power supply unit 140 to create a light emitting element array ( 230) source lines (DL 1 , DL 2 , DL 3 ) arranged on
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000008
DL n ) can be applied to each, and the source driver 210 applies a source voltage corresponding to the output voltage determined by the control unit 150 on the light emitting element array 230, based on the voltage supplied from the power supply unit 140. It can be applied to each of the source lines (DL 1 , DL 2 , DL 3 , and DL n ) arranged in .
소스 구동부(210)는, 적어도 하나의 소스 드라이브 IC를 포함할 수 있으며, 소스 드라이버 IC의 개수는 발광 소자 어레이(230)의 크기, 해상도 등과 같은 규격에 따라 결정될 수 있다.The source driver 210 may include at least one source driver IC, and the number of source driver ICs may be determined according to specifications such as the size and resolution of the light emitting device array 230.
게이트 구동부(220)는, 게이트 라인(GL1, GL2, GL3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000009
GLm)의 일 단부 또는 양 단부와 연결될 수 있으며, 제어부(150)로부터 제공되는 게이트 제어 신호 및 전압 공급부(140)로부터 공급되는 게이트 온/오프 전압들을 이용하여 복수의 게이트 신호들을 생성하고, 게이트 신호들을 발광 소자 어레이(230)상에 배열된 게이트 라인(GL1, GL2, GL3
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000010
GLm)에 인가할 수 있다.
The gate driver 220 operates gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3) .
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000009
It may be connected to one or both ends of GL m ), and generates a plurality of gate signals using the gate control signal provided from the control unit 150 and the gate on/off voltages supplied from the voltage supply unit 140, and the gate Signals are transmitted through gate lines (GL 1 , GL 2 , GL 3 ) arranged on the light emitting device array 230.
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000010
GL m ) can be applied.
게이트 구동부(220)는, 적어도 하나의 게이트 드라이브 IC를 포함할 수 있으며, 게이트 드라이브 IC는, 발광 소자 어레이(230)의 크기, 해상도 등과 같은 규격에 따라 결정될 수 있다.The gate driver 220 may include at least one gate drive IC, and the gate drive IC may be determined according to specifications such as the size and resolution of the light emitting device array 230.
즉, 게이트 구동부(220)의 게이트 드라이버 IC는 게이트 제어 신호를 입력 받아, 게이트 라인을 통해 순차적으로 온/오프 전압, 즉 온/오프 신호를 인가할 수 있다. 이에 따라, 게이트 드라이버 IC는 게이트 라인에 연결된 스위칭 소자를 순차적으로 턴 온/오프 시킬 수 있다.That is, the gate driver IC of the gate driver 220 can receive a gate control signal and sequentially apply an on/off voltage, that is, an on/off signal, through the gate line. Accordingly, the gate driver IC can sequentially turn on/off the switching elements connected to the gate line.
이에 따라, 게이트 라인에 연결된 서브 블록(232)에 표시할 휘도 데이터는 다수개의 전압으로 구분되는 소스 전압으로 전환되어 각각의 소스 라인에 인가된다. 이 때 한 프레임 주기동안 모든 게이트 라인들에 순차적으로 게이트 신호가 인가되어, 모든 서브 블록(232) 행에 휘도 데이터에 대응되는 소스 전압이 인가됨으로써, 발광 소자 어레이(230)는 하나의 프레임에 대응하는 백라이트를 액정 패널(161)로 제공할 수 있다.Accordingly, the luminance data to be displayed in the sub-block 232 connected to the gate line is converted into a source voltage divided into a plurality of voltages and applied to each source line. At this time, a gate signal is sequentially applied to all gate lines during one frame period, and a source voltage corresponding to luminance data is applied to all sub-block 232 rows, so that the light emitting device array 230 corresponds to one frame. The backlight can be provided by the liquid crystal panel 161.
발광 소자 어레이(230)는, 매트릭스 형태로 배열된 복수의 발광 소자를 포함할 수 있다.The light emitting device array 230 may include a plurality of light emitting devices arranged in a matrix form.
발광 소자 어레이(230)는, 각각 적어도 하나의 발광 소자를 포함하여 제어하는 복수의 서브 블록(232)을 포함할 수 있다.The light-emitting device array 230 may include a plurality of sub-blocks 232, each of which includes and controls at least one light-emitting device.
이 때, 서브 블록(232) 각각은, 구동 회로(234)를 포함할 수 있으며, 구동 회로(234)는, 하나의 게이트 라인 및 하나의 소스 라인과 연결되어, 게이트 신호, 소스 전압 및 피크 전압을 공급받음으로써, 연결된 발광 소자를 제어할 수 있다. At this time, each sub-block 232 may include a driving circuit 234, and the driving circuit 234 is connected to one gate line and one source line to provide a gate signal, source voltage, and peak voltage. By receiving the , connected light emitting elements can be controlled.
하나의 서브 블록(232)은, 구동 회로(234)와 적어도 하나의 발광 소자(236)와 모니터링 유닛(240)을 포함한다.One sub-block 232 includes a driving circuit 234, at least one light-emitting element 236, and a monitoring unit 240.
모니터링 유닛(240)은, 적어도 하나의 발광 소자의 전압 강하를 측정하기 위하여, 종래에 공지된 전압 강하 측정 기술이 적용될 수 있으며, 향후 개발될 전압 강하 측정 기술이 적용될 수 있음을 이해할 수 있다.The monitoring unit 240 may understand that, in order to measure the voltage drop of at least one light emitting device, conventionally known voltage drop measurement technology may be applied, and voltage drop measurement technology to be developed in the future may be applied.
보다 구체적으로, 모니터링 유닛(240)은 서브 블록(232) 및/또는 서브 블록(232)에 포함되는 적어도 하나의 발광 소자의 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다. 예시적으로, 모니터링 유닛(240)은 복수개 마련되어, 복수의 서브 블록(232) 마다 구비될 수 있으며, 복수의 서브 블록(232) 중 적어도 하나의 서브 블록(232)에 마련되어 적어도 하나의 서브 블록(232)의 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다. 즉, 모니터링 유닛(240)은 도 5에 도시된 바와 같이 서브 블록(232) 마다 마련되는 것에 한정되는 것은 아니고, 복수의 서브 블록(232) 중 적어도 한 개 이상의 임의의 서브 블록(232)에 마련되어, 서브 블록(232)에 포함된 발광 소자의 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다.More specifically, the monitoring unit 240 may measure the forward voltage of the sub-block 232 and/or at least one light-emitting device included in the sub-block 232. As an example, a plurality of monitoring units 240 may be provided in each of the plurality of sub-blocks 232, and may be provided in at least one sub-block 232 among the plurality of sub-blocks 232 to monitor at least one sub-block ( 232) can measure the forward voltage. That is, the monitoring unit 240 is not limited to being provided for each sub-block 232 as shown in FIG. 5, but is provided in at least one arbitrary sub-block 232 among the plurality of sub-blocks 232. , the forward voltage of the light emitting device included in the sub block 232 can be measured.
또한, 모니터링 유닛(240)은, 적어도 하나의 발광 소자의 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정하고, 측정된 순방향 전압(Forward Voltage) 값을 제어부(150)로 전달할 수 있다.Additionally, the monitoring unit 240 may measure the forward voltage of at least one light emitting device and transmit the measured forward voltage value to the control unit 150 .
구동 회로(234)에 포함된 제1 스위칭 소자(미도시)는, 요구되는 휘도로 발광 소자(미도시)가 광을 조사할 수 있도록, 요구되는 휘도에 대응하는 소스 전압에 기초하여 발광 소자로 전달되는 전류량을 조절할 수 있다.The first switching element (not shown) included in the driving circuit 234 switches the light emitting element (not shown) based on the source voltage corresponding to the required brightness so that the light emitting element (not shown) can irradiate light with the required brightness. The amount of current transmitted can be adjusted.
스위칭 소자는, 커패시터(C)로부터 소스 전압에 대응하는 전하량을 게이트 단자를 통하여 공급받을 수 있다.The switching element can receive an amount of charge corresponding to the source voltage from the capacitor C through the gate terminal.
제2 스위칭 소자(미도시)는, 게이트 라인을 통하여 게이트 신호를 수신할 수 있으며, 게이트 신호 수신 시 소스 전압을 드레인 단자로 공급받아 커패시터(C)를 충전할 수 있다.The second switching element (not shown) can receive a gate signal through a gate line, and when receiving the gate signal, the source voltage can be supplied to the drain terminal to charge the capacitor (C).
제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자은, 실시예에 따라, 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)일 수 있으며, 이외에도 당업자에게 기 공지된 다양한 소자로 구현될 수 있다.Depending on the embodiment, the first switching element and the second switching element may be a thin film transistor (TFT), and may be implemented with various elements known to those skilled in the art.
상기한 바와 같이, 제어부(150)는, 영상 데이터에 기초하여 복수의 서브 블록(232) 각각이 요구하는 휘도를 결정할 수 있으며, 결정된 휘도에 기초하여 각각의 서브 블록(232)에 필요한 소스 전압을 결정하거나 결정된 휘도에 기초하여 각각의 서브 블록(232)에 필요한 구동 전류에 따른 기준 순방향 전압 및 모니터링 유닛(240)이 측정한 적어도 하나의 임의의 발광 소자의 순방항 전압(Forward Voltage)를 기초로 출력 전압을 결정할 수 있다. 이후, 제어부(150)는, 소스 구동부(210) 및 게이트 구동부(220)를 제어하여, 각 서브 블록(232)에 대응하는 소스 전압을 공급할 수 있다. 이 때, 제어부(150)는, 전원 공급부(140)를 제어하여, 소스 구동부(210), 게이트 구동부(220), 발광 소자 어레이(230) 및 모니터링 유닛(240)에 필요한 전원을 공급할 수 있다.As described above, the controller 150 may determine the luminance required by each of the plurality of sub-blocks 232 based on the image data, and set the source voltage required for each sub-block 232 based on the determined luminance. Based on the reference forward voltage according to the driving current required for each sub-block 232 based on the determined or determined luminance and the forward voltage of at least one arbitrary light emitting element measured by the monitoring unit 240 The output voltage can be determined. Thereafter, the control unit 150 may control the source driver 210 and the gate driver 220 to supply the source voltage corresponding to each sub-block 232. At this time, the control unit 150 can control the power supply unit 140 to supply necessary power to the source driver 210, the gate driver 220, the light emitting device array 230, and the monitoring unit 240.
이상에서는, 디스플레이 장치(1)의 각 구성에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 개시된 발명에 적용되는 디스플레이 장치(1)의 출력 전압을 결정하는 실시예에 대하여 자세히 설명하도록 한다.In the above, each configuration of the display device 1 has been described. Hereinafter, an embodiment of determining the output voltage of the display device 1 applied to the disclosed invention will be described in detail.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는, 시스템의 복잡도(Complexity)와 비용(Cost)의 증가를 방지하며, 적절한 출력 전압을 결정할 수 있다. 이를 위하여, 디스플레이 장치(1)는, 구동 전류를 제어하는 구동 회로를 포함하는 발광 유닛, 상기 발광 유닛에 포함된 발광 소자 중 적어도 하나의 발광 소자의 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정하는 모니터링 유닛(240) 및 구동 전류 및 순방향 전압을 기초로 출력 전압을 결정하는 제어부(150)를 포함할 수 있다.The display device 1 according to an embodiment can prevent an increase in system complexity and cost and determine an appropriate output voltage. To this end, the display device 1 includes a light emitting unit including a driving circuit that controls the driving current, and a monitoring unit that measures the forward voltage of at least one light emitting element among the light emitting elements included in the light emitting unit ( 240) and a control unit 150 that determines the output voltage based on the driving current and forward voltage.
여기에서, 구동 전류는 예를 들어, 제어부(150)가 영상 데이터에 기초하여, 각 서브 블록(232)이 요구되는 휘도로 광을 조사할 수 있도록 대응되는 구동 전류를 의미할 수 있다.Here, the driving current may mean, for example, a driving current corresponding to the control unit 150 so that each sub-block 232 can irradiate light with a required luminance based on image data.
디스플레이 장치(1)는 구동 회로(234)로의 최종 출력 전압을 결정하기 위하여, 모니터링 유닛(240)로부터 측정된 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다. 여기에서 측정된 순방향 전압(Forward Voltage)은, 디스플레이 장치(1)가 구동 중인 경우에도 모니터링 유닛(240)에 의하여 측정될 수 있다.The display device 1 may measure the forward voltage measured from the monitoring unit 240 to determine the final output voltage to the driving circuit 234. The forward voltage measured here can be measured by the monitoring unit 240 even when the display device 1 is running.
발광 소자의 순방향 전압(Forward Voltage)은 주변 온도가 높아질수록 감소하고, 주변 온도가 낮아질수록 증가하는 경향이 있으며, 발광 소자의 종류(Red, Green, Blue 등)에 따라 다른 순방향 전압(Forward Voltage)를 갖는 특성이 있다. 이러한 특성들을 반영하기 위하여, 모니터링 유닛(240)은, 주변 온도 및 디스플레이 장치(1)의 구동에 따른 발열 등이 반영된 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정하는 것일 수 있다.The forward voltage of a light-emitting device decreases as the surrounding temperature increases, and tends to increase as the surrounding temperature decreases. The forward voltage varies depending on the type of light-emitting device (Red, Green, Blue, etc.). There is a characteristic that has. In order to reflect these characteristics, the monitoring unit 240 may measure the forward voltage reflecting the ambient temperature and heat generated when the display device 1 is driven.
보다 구체적으로, 디스플레이 장치(1)의 모니터링 유닛(240)은, 발광 유닛에 포함된 적어도 하나의 발광 소자의 전압 강하를 측정할 수 있도록, 적어도 하나의 발광 소자와 병렬적으로 연결되어, 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다.More specifically, the monitoring unit 240 of the display device 1 is connected in parallel with at least one light-emitting element to measure the voltage drop of the at least one light-emitting element included in the light-emitting unit, and is connected in parallel to the forward voltage (Forward Voltage) can be measured.
다른 실시예로, 모니터링 유닛(240)은, 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 서브 블록(232)에서 강하되는 전압의 크기를 측정하여, 서브 블록(232)에 포함된 발광 소자의 개수 및 연결 방식(직렬 및/또는 병렬)을 기초로 하나의 발광 소자의 평균 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다. In another embodiment, the monitoring unit 240 measures the magnitude of the voltage dropped in the sub-block 232 including at least one light-emitting device, and determines the number and connection method of the light-emitting devices included in the sub-block 232. The average forward voltage of one light emitting device can be measured based on (series and/or parallel).
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 유닛을 설명하기 위한 도면이다.6 and 7 are diagrams for explaining a monitoring unit according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 발광 소자 어레이(230)는, 구동 회로(234), 직렬로 연결된 적어도 하나의 발광 소자(236) 및 모니터링 유닛(240)을 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 발광 소자(236)가 직렬로 연결된 경우, 모니터링 유닛(240)은 발광 소자(236)와 병렬 연결되어, 발광 소자(236)의 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the light emitting device array 230 may include a driving circuit 234, at least one light emitting device 236 connected in series, and a monitoring unit 240. As shown in FIG. 6, when the light-emitting device 236 is connected in series, the monitoring unit 240 is connected in parallel with the light-emitting device 236 to measure the forward voltage of the light-emitting device 236. You can.
예시적으로, 모니터링 유닛(240)은, 적어도 하나의 발광 소자(236)와 병렬 연결되어, 복수의 발광 소자(236)에 의하여 강하되는 전압을 측정하고, 발광 소자(236)의 개수 및 강하되는 전압을 기초로 발광 소자(236)의 평균 순방향 전압을 결정할 수 있다.Illustratively, the monitoring unit 240 is connected in parallel with at least one light-emitting device 236, measures the voltage dropped by the plurality of light-emitting devices 236, and determines the number of light-emitting devices 236 and the voltage drop. Based on the voltage, the average forward voltage of the light emitting device 236 can be determined.
도 7을 참조하면, 발광 소자 어레이(230)는 구동 회로(234), 병렬로 연결된 적어도 하나의 발광 소자(236) 및 모니터링 유닛(240)을 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 발광 소자(236)가 병렬로 연결된 경우, 모니터링 유닛(240)은, 하나의 발광 소자(236)와 병렬 연결되어, 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the light emitting device array 230 may include a driving circuit 234, at least one light emitting device 236 connected in parallel, and a monitoring unit 240. As shown in FIG. 7 , when the light emitting devices 236 are connected in parallel, the monitoring unit 240 is connected in parallel with one light emitting device 236 and can measure the forward voltage.
보다 구체적으로, 모니터링 유닛(240)은, 복수의 발광 소자(236) 중 임의의 발광 소자(236)의 애노드 전극에 연결된 제1 입력단(+) 및 발광 소자(236)의 캐소드 전극에 연결된 제2 입력단(-)의 전압 차이(강하)를 측정하여 하나의 발광 소자의 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다.More specifically, the monitoring unit 240 has a first input terminal (+) connected to the anode electrode of any light-emitting element 236 among the plurality of light-emitting elements 236, and a second input terminal (+) connected to the cathode electrode of the light-emitting element 236. The forward voltage of one light emitting device can be measured by measuring the voltage difference (drop) at the input terminal (-).
한편, 모니터링 유닛(240)은, 예시적으로 복수의 서브 블록(232) 마다 마련되어, 각 서브 블록(232)에 포함된 발광 소자의 평균 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다. 즉, 서브 블록(232)이 16개인 경우에 있어서, 모니터링 유닛(240) 각 서브 블록(232) 마다 마련되어 16개가 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the monitoring unit 240 is illustratively provided for each of the plurality of sub-blocks 232 and can measure the average forward voltage of the light-emitting devices included in each sub-block 232. That is, in the case where there are 16 sub-blocks 232, 16 monitoring units 240 may be provided for each sub-block 232. However, it is not limited to this.
다른 실시예로, 모니터링 유닛(240)은 적어도 하나 마련되어, 복수의 서브 블록(232) 중 적어도 하나의 임의의 서브 블록(232)의 평균 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다. 이에 따라서, 모든 발광 소자(236)의 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정하지 않아도, 주변 온도 및 디스플레이 장치(1)의 동작 시간에 따른 발열에 따라 특성이 변경된 일부 발광 소자(236)의 평균 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다.In another embodiment, at least one monitoring unit 240 may be provided to measure the average forward voltage of at least one random sub-block 232 among the plurality of sub-blocks 232. Accordingly, even without measuring the forward voltage of all light-emitting devices 236, the average forward voltage of some light-emitting devices 236 whose characteristics change according to ambient temperature and heat generation according to the operating time of the display device 1 (Forward Voltage) can be measured.
일 실시예에 의한 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)는 모니터링 유닛(240)이 측정한 적어도 하나의 평균 순방향 전압(Forward Voltage) 및/또는 적어도 하나의 순방향 전압(Forward Voltage)를 기초로 대표값을 식별할 수 있다.The control unit 150 of the display device 1 according to one embodiment represents the at least one average forward voltage (Forward Voltage) and/or the at least one forward voltage (Forward Voltage) measured by the monitoring unit 240. The value can be identified.
예시적으로, 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)는, 측정된 적어도 하나의 순방향 전압(Forward Voltage) 및/또는 측정된 적어도 하나의 평균 순방향 전압(Forward Voltage)의 평균값을 대표값으로 식별할 수 있다. 다른 실시예로, 제어부(150)는 측정된 적어도 하나의 순방향 전압(Forward Voltage) 및/또는 측정된 적어도 하나의 평균 순방향 전압(Forward Voltage)의 최대값을 대표값으로 식별할 수 있다. 한편, 대표값은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 대표값을 식별하는 방법은, 6-sigma에 의하여 식별될 수 있다.Illustratively, the control unit 150 of the display device 1 may identify the average value of at least one measured forward voltage and/or the average value of at least one measured average forward voltage as a representative value. You can. In another embodiment, the control unit 150 may identify the maximum value of at least one measured forward voltage (Forward Voltage) and/or at least one measured average forward voltage (Forward Voltage) as a representative value. Meanwhile, the representative value is not limited to this. In other words, a method of identifying a representative value can be identified by 6-sigma.
보다 구체적으로, 모니터링 유닛(240)이 제1 및 제2 서브 블록(미도시)에 마련되어 평균 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정하는 경우에 있어서, 디스플레이 장치(1)의 제1 서브 블록(미도시)의 평균 순방향 전압이 3V, 제2 서브 블록(미도시)의 평균 순방향 전압이 2.8V인 경우, 디스플레이 장치(1)의 제어부는 대표값을 2.9 V(평균) 또는 3 V(최대값)으로 식별할 수 있다.More specifically, in the case where the monitoring unit 240 is provided in the first and second sub-blocks (not shown) to measure the average forward voltage, the first sub-block (not shown) of the display device 1 ) is 3V and the average forward voltage of the second sub-block (not shown) is 2.8V, the control unit of the display device 1 sets the representative value to 2.9 V (average) or 3 V (maximum value). can be identified.
즉, 제어부(150)는 측정된 적어도 하나의 순방향 전압(Forward Voltage)의 평균값 또는 최대값 중 하나의 값을 대표값으로 식별할 수 있다. 이에 따라서, 디스플레이 장치(1)는 모든 발광 소자의 순방향 전압을 측정하지 않더라도, 디스플레이 장치(1)의 동작 시간 및 주변 온도에 따른 특성이 반영된 순방향 전압값을 획득할 수 있다.That is, the control unit 150 may identify one of the average value or the maximum value of at least one measured forward voltage as a representative value. Accordingly, the display device 1 can obtain a forward voltage value that reflects the characteristics according to the operating time and ambient temperature of the display device 1 even if the forward voltage of all light-emitting elements is not measured.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 룩업 테이블을 설명하기 위한 도면이다.Figure 8 is a diagram for explaining a lookup table according to an embodiment of the present invention.
한편, 디스플레이 장치(1)는 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압에 관한 룩업 테이블을 저장할 수 있는 메모리를 포함할 수 있다. 여기에서 룩업 테이블은, 디스플레이 장치(1)의 생산 프로세스에서 미리 측정된 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the display device 1 may include a memory capable of storing a look-up table regarding the reference forward voltage corresponding to the driving current. Here, the look-up table may be measured in advance during the production process of the display device 1. However, it is not limited to this.
도 8을 참조하면, 룩업 테이블은, 발광 소자의 종류에 따라 영상 데이터에 기초하여 결정되는 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압에 대한 그래프 및/또는 대응되는 값일 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 룩업 테이블은, 기준 온도(예를 들어, 25
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000011
)에서 발광 소자의 영상 데이터에 기초하여 결정되는 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압 값들을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
Referring to FIG. 8 , the look-up table may be a graph and/or a corresponding value for a reference forward voltage corresponding to a driving current determined based on image data depending on the type of light-emitting device. As shown in FIG. 8, the lookup table determines the reference temperature (e.g., 25
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000011
) may include reference forward voltage values corresponding to the driving current determined based on image data of the light emitting device. However, it is not limited to this.
예시적으로, 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)는 영상 데이터에 기초하여 결정되는 적색 발광 소자의 구동 전류가 예시적으로, 50 mA인 경우, 미리 저장된 룩업 테이블을 기초로 50 mA에 대응되는 순방향 전압인 2.38V를 기준 순방향 전압으로 식별(R1)할 수 있다. 다만, 도시된 바와 같이 제한되는 것은 아니다. 즉, 도 8은 예시적인 것으로, 황색 발광 소자에 관한 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압에 관한 룩업 테이블을 더 포함할 수 있으며, 다색 발광 소자의 경우가 포함되는 경우, 해당하는 다색 발광 소자의 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압에 관한 룩업 테이블을 더 포함할 수 있다.Exemplarily, when the driving current of the red light-emitting element determined based on image data is 50 mA, the control unit 150 of the display device 1 may generate a current corresponding to 50 mA based on a pre-stored lookup table. The forward voltage of 2.38V can be identified (R1) as the reference forward voltage. However, it is not limited as shown. That is, Figure 8 is an example and may further include a look-up table regarding the reference forward voltage corresponding to the driving current for the yellow light-emitting device, and when the case of a multi-color light-emitting device is included, the driving of the corresponding multi-color light-emitting device A lookup table regarding the reference forward voltage corresponding to the current may be further included.
또한, 룩업 테이블은, 기준 온도에 따라 세부적인 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 즉, 룩업 테이블은 디스플레이 장치(1)의 구동 가능 온도 범위 내에서 각각의 대표 온도(예를 들어, 20
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000012
, 25
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000013
, 30
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000014
등)에 따른 기준 순방향 전압을 포함하는 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(1)의 통신부(130)를 통해 외부 장치(예를 들어, 에어컨 등)로부터 주변 온도에 관한 정보를 수신하는 경우, 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)는 상기 주변 온도에 대응되는 룩업 테이블을 적용하여, 기준 순방향 전압을 식별할 수 있다.
Additionally, the lookup table may include a detailed lookup table according to the reference temperature. That is, the look-up table is for each representative temperature within the drivable temperature range of the display device 1 (for example, 20
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000012
, 25
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000013
, 30
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000014
etc.) may include a lookup table including a reference forward voltage according to the reference voltage. Accordingly, when information about the ambient temperature is received from an external device (e.g., an air conditioner, etc.) through the communication unit 130 of the display device 1, the control unit 150 of the display device 1 determines the ambient temperature. By applying the corresponding lookup table, the reference forward voltage can be identified.
이에 따라서, 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)는 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압을 식별하고, 식별된 기준 순방향 전압 및 측정된 순방향 전압을 기초로 출력 전압을 결정할 수 있다.Accordingly, the control unit 150 of the display device 1 may identify the reference forward voltage corresponding to the driving current and determine the output voltage based on the identified reference forward voltage and the measured forward voltage.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)는 측정된 순방향 전압에 가중치를 부여할 수 있다. 여기에서 가중치는, 미리 결정된 가중치일 수 있으며, 디스플레이 장치(1)의 동작 시간, 주변 온도, 주변 광량 및 구동 전류 중 적어도 하나에 기초하여 부여되는 값일 수 있다. 예시적으로, 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)는, 서브 블록(232)에 대응되는 구동 전류의 크기에 기초하여, 상기 측정된 순방향 전압에 가중치를 부여할 수 있다. 즉, 제어부(150)는, 서브 블록(232)에 대응되는 구동 전류의 크기가 클수록 가중치를 작게 부여할 수 있다.The control unit 150 of the display device 1 according to one embodiment may assign weight to the measured forward voltage. Here, the weight may be a predetermined weight and may be a value given based on at least one of the operating time of the display device 1, ambient temperature, ambient light amount, and driving current. As an example, the control unit 150 of the display device 1 may assign a weight to the measured forward voltage based on the size of the driving current corresponding to the sub-block 232. That is, the controller 150 may assign a smaller weight as the magnitude of the driving current corresponding to the sub-block 232 increases.
이에 따라서, 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)는 요구되는 휘도에 대응되는 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압을 룩업 테이블을 기초로 식별하고, 식별된 기준 순방향 전압과 가중치가 부여된 측정된 순방향 전압을 기초로 출력 전압을 결정할 수 있다.Accordingly, the control unit 150 of the display device 1 identifies the reference forward voltage corresponding to the driving current corresponding to the required luminance based on the lookup table, and calculates the identified reference forward voltage and the weighted measured forward voltage. The output voltage can be determined based on the voltage.
한편, 미리 결정된 가중치는 실험적, 경험적으로 결정된 값으로서, 디스플레이 장치(1)의 소비 전력을 최소화하며, 발열 및 휘도 저하 등을 방지할 수 있도록 설정된 값일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 가중치를 결정하는 파라미터(Parameters)는 보다 다양하게 적용될 수 있음을 이해할 수 있다.Meanwhile, the predetermined weight is a value determined experimentally and empirically, and may be a value set to minimize power consumption of the display device 1 and prevent heat generation and decrease in brightness. However, it is not limited to this. Therefore, it can be understood that the parameters that determine the weight can be applied in more diverse ways.
일 실 시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 출력 전압은 하기 식 1을 기초로 결정될 수 있다.The output voltage of the display device 1 according to one embodiment may be determined based on Equation 1 below.
[식 1][Equation 1]
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000015
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000015
여기에서, Vled는, 디스플레이 장치(1)의 출력 전압을, LED Vf는 구동 전류에 대응되는 룩업 테이블의 기준 순방향 전압을,
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000016
는 가중치를 의미할 수 있다.
Here, Vled is the output voltage of the display device 1, LED Vf is the reference forward voltage of the lookup table corresponding to the driving current,
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000016
may mean a weight.
보다 구체적으로, 식 1을 참조하면, 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)는 상술한 모니터링 유닛(240)에 의하여 측정된 순방향 전압(Forward Voltage)과 서브 블록(232)의 구동 회로(234)의 동작 필요 전원을 합하여 오버헤드 전압(Overhead Voltage)를 산출할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예로, 오버헤드 전압(Overhead Voltage)는, 측정된 순방향 전압(Forward Voltage)일 수 있으며, 이에 따라, 가중치는 구동 회로(234)의 동작 필요 전원을 더 기초로 결정될 수 있다.More specifically, referring to Equation 1, the control unit 150 of the display device 1 controls the forward voltage measured by the above-described monitoring unit 240 and the driving circuit 234 of the sub-block 232. The overhead voltage can be calculated by adding up the power required for operation. However, it is not limited to this. In another embodiment, the overhead voltage may be a measured forward voltage, and accordingly, the weight may be determined based on the power required for operation of the driving circuit 234.
이에 따라서, 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)는, 영상 데이터에 따라 요구되는 휘도에 의해 결정된 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압과 가중치가 부여된 오버헤드 전압(Overhead Voltage)을 합하여 출력 전압을 결정할 수 있다.Accordingly, the control unit 150 of the display device 1 generates an output voltage by adding the reference forward voltage and the weighted overhead voltage corresponding to the driving current determined by the luminance required according to the image data. You can decide.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)는, 오버헤드 전압(Overhead Voltage)을 보정하고, 보정된 오버헤드 전압(Overhead Voltage)를 기초로 출력 전압을 결정할 수 있다.The control unit 150 of the display device 1 according to an embodiment of the present invention may correct the overhead voltage and determine the output voltage based on the corrected overhead voltage.
보다 구체적으로, 제어부(150)는 오버헤드 전압(Overhead Voltage)가 결정된 경우, 미리 정해진 시간에 따라 모니터링 유닛(240)은 발광 소자의 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다. 이 경우, 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)는 기존의 오버헤드 전압(Overhead Voltage)과 새로 측정된 순방향 전압(Forward Voltage)를 기초로 보정된 오버헤드 전압(Overhead Voltage)를 산출할 수 있다.More specifically, when the overhead voltage (Overhead Voltage) is determined, the control unit 150 may measure the forward voltage (Forward Voltage) of the light emitting device according to a predetermined time. In this case, the control unit 150 of the display device 1 may calculate the corrected overhead voltage based on the existing overhead voltage and the newly measured forward voltage. .
보다 구체적으로, 제어부(150)는 기존의 오버헤드 전압(Overhead Volate)에 가중치 x를 곱하고, 미리 정해진 시간에 따라 측정된 순방향 전압(Forward Voltage)에 가중치 y를 곱하여 합한 값으로 오버헤드 전압(Overhead Voltage)를 보정할 수 있다. 여기에서 가중치 x와 y는 임의로 설정될 수 있으며, 그 합은 1이될 수 있도록 결정될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.More specifically, the control unit 150 multiplies the existing overhead voltage (Overhead Volate) by the weight x, and the forward voltage measured according to a predetermined time is multiplied by the weight y to calculate the overhead voltage Voltage) can be corrected. Here, the weights x and y can be set arbitrarily, and their sum can be determined to be 1. However, it is not limited to this.
예시적으로, x가 0.9 및 y가 0.1에 해당하고, 기존의 오버헤드 전압(Overhead Voltage)가 3V인 경우에 있어서, 미리 정해진 시간 이후 모니터링 유닛(240)이 측정한 순방향 전압(Forward Voltage)가 2.7 V일 때, 디스플레이 장치(1) 제어부(150)는, 오버헤드 전압(Overhead Voltage)를 2.97 V로 보정할 수 있다. 이에 따라, 제어부(150)는 보정된 오버헤드 전압에 가중치
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000017
를 부여하고, 상기 가중치가 부여된 보정된 오버헤드 전압 및 기준 순방향 전압을 기초로 출력 전압을 결정할 수 있다.
For example, in the case where x corresponds to 0.9 and y equals 0.1 and the existing overhead voltage is 3V, the forward voltage measured by the monitoring unit 240 after a predetermined time is When it is 2.7 V, the display device 1 control unit 150 can correct the overhead voltage to 2.97 V. Accordingly, the control unit 150 weights the corrected overhead voltage.
Figure PCTKR2023003873-appb-img-000017
is given, and the output voltage can be determined based on the weighted corrected overhead voltage and the reference forward voltage.
이에 따라서, 디스플레이 장치(1)는 산출된 오버헤드 전압(Overhead Voltage)과 미리 정해진 시간에 따라 측정된 순방향 전압(Forward Voltage)의 비율을 달리하여 오버헤드 전압(Overhead Voltage)를 보정함으로써, 발광 소자의 주변 온도뿐만 아니라 동작 시간에 따른 특성 변화를 반영하여 출력 전압을 제어하여, 소비전력을 최소화할 수 있다.Accordingly, the display device 1 corrects the overhead voltage by varying the ratio between the calculated overhead voltage and the forward voltage measured according to a predetermined time, thereby Power consumption can be minimized by controlling the output voltage by reflecting changes in characteristics according to operating time as well as the surrounding temperature.
한편, 상술한 실시예는, 디스플레이 장치(1)의 제어부(150)가 적어도 하나의 발광 소자들이 병렬 연결된 도 7를 예를 들어 설명한 것이다. 즉, 제어부(150)가 결정하는 출력 전압은 적어도 하나의 발광 소자(236)가 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이, 병렬 연결된 상태의 출력 전압을 의미할 수 있다. 따라서, 도 6과 같이 적어도 하나의 발광 소자(236)가 직렬 연결된 경우에 있어서, 직렬 연결된 발광 소자의 개수에 따라서, 오버헤드 전압(Overhead Voltage)가 증가될 수 있음을 이해할 수 있다.Meanwhile, the above-described embodiment is explained using FIG. 7 as an example in which the control unit 150 of the display device 1 has at least one light-emitting element connected in parallel. That is, the output voltage determined by the control unit 150 may mean the output voltage when at least one light-emitting device 236 is connected in parallel, as exemplarily shown in FIG. 7 . Therefore, it can be understood that in the case where at least one light-emitting device 236 is connected in series as shown in FIG. 6, the overhead voltage may increase depending on the number of light-emitting devices 236 connected in series.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 9 is a flowchart for explaining a method of controlling a display device according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 발광 유닛에 포함된 발광 소자(발광 다이오드) 중 적어도 하나의 발광 다이오드의 순방향 전압(Forward Voltage)를 측정할 수 있다(S110).Referring to FIG. 9, the display device 1 can measure the forward voltage of at least one light emitting diode among the light emitting elements (light emitting diodes) included in the light emitting unit (S110).
또한, 디스플레이 장치(1)는 측정된 순방향 전압(Forward Voltage)을 기초로 대표값을 식별할 수 있다(S120).Additionally, the display device 1 can identify a representative value based on the measured forward voltage (S120).
또한, 디스플레이 장치(1)는 식별된 대표값에 가중치를 부여할 수 있다(S130).Additionally, the display device 1 may assign weight to the identified representative value (S130).
또한, 디스플레이 장치(1)는, 발광 유닛의 구동 전류에 대응되는 기준 출력 전압 및 단계 S130)에서 가중치가 부여된 대표값을 기초로 출력 전압을 결정할 수 있다(S140).Additionally, the display device 1 may determine the output voltage based on the reference output voltage corresponding to the driving current of the light emitting unit and the representative value weighted in step S130 (S140).
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.Meanwhile, the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium that stores instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may create program modules to perform operations of the disclosed embodiments. The recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.Computer-readable recording media include all types of recording media storing instructions that can be decoded by a computer. For example, there may be read only memory (ROM), random access memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, and optical data storage devices.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.As described above, the disclosed embodiments have been described with reference to the attached drawings. A person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be practiced in forms different from the disclosed embodiments without changing the technical idea or essential features of the present invention. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.

Claims (15)

  1. 구동 전류를 제어하는 구동 회로를 포함하는 발광 유닛;A light emitting unit including a driving circuit that controls driving current;
    상기 발광 유닛에 포함된 발광 소자 중 적어도 하나의 발광 소자의 순방향 전압을 측정하는 모니터링 유닛; 및a monitoring unit that measures the forward voltage of at least one light-emitting element included in the light-emitting unit; and
    상기 구동 전류 및 상기 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정하는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.A display device comprising: a control unit that determines an output voltage based on the driving current and the forward voltage.
  2. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 모니터링 유닛은,The monitoring unit is,
    적어도 둘의 발광 소자의 순방향 전압을 측정하되,Measure the forward voltage of at least two light emitting elements,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 측정된 순방향 전압들을 기초로 대표값을 식별하고,Identifying a representative value based on the measured forward voltages,
    상기 대표값 및 상기 구동 전류를 기초로 출력 전압을 결정하는 디스플레이 장치.A display device that determines an output voltage based on the representative value and the driving current.
  3. 제2항에 있어서,According to paragraph 2,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 측정된 순방향 전압들의 평균값 또는 최대값 중 하나의 값을 대표값으로 식별하는 디스플레이 장치.A display device that identifies one of the average or maximum values of the measured forward voltages as a representative value.
  4. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 구동 전류에 따른 기준 순방향 전압의 룩업 테이블을 저장하는 메모리;를 더 포함하고,It further includes a memory that stores a look-up table of the reference forward voltage according to the driving current,
    상기 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압 및 상기 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정하는 디스플레이 장치.A display device that determines an output voltage based on the forward voltage and a reference forward voltage corresponding to the driving current.
  5. 제4항에 있어서,According to paragraph 4,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 순방향 전압에 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 부여된 순방향 전압 및 상기 기준 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정하는 디스플레이 장치.A display device that weights the forward voltage and determines an output voltage based on the weighted forward voltage and the reference forward voltage.
  6. 제5항에 있어서,According to clause 5,
    상기 가중치는,The weight is,
    상기 디스플레이 장치의 동작 시간, 주변 온도, 주변 광량 및 상기 구동 전류 중 적어도 하나에 기초하여 부여되는 것인 디스플레이 장치.A display device that is given based on at least one of the operating time of the display device, ambient temperature, ambient light amount, and the driving current.
  7. 제6항에 있어서,According to clause 6,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 기준 순방향 전압과 상기 가중치가 부여된 순방향 전압의 합을 출력 전압으로 결정하는 디스플레이 장치.A display device that determines the sum of the reference forward voltage and the weighted forward voltage as the output voltage.
  8. 제4항에 있어서,According to paragraph 4,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 순방향 전압 및 상기 구동 회로의 동작 필요 전압을 기초로 오버헤드 전압(Overhead Voltage)를 식별하고,Identifying an overhead voltage based on the forward voltage and a voltage required to operate the driving circuit,
    상기 오버헤드 전압(Overhead Voltage) 및 상기 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압을 기초로 출력 전압을 결정하는 디스플레이 장치.A display device that determines an output voltage based on the overhead voltage and a reference forward voltage corresponding to the driving current.
  9. 제8항에 있어서,According to clause 8,
    상기 모니터링 유닛은,The monitoring unit is,
    미리 정해진 시간 이후 순방향 전압을 측정하고,Measure the forward voltage after a predetermined time,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 식별된 오버헤드 전압 및 상기 미리 정해진 시간 이후 측정된 순방향 전압을 기초로 오버헤드 전압(Overhead Voltage)를 보정하는 디스플레이 장치.A display device that corrects overhead voltage based on the identified overhead voltage and the forward voltage measured after the predetermined time.
  10. 구동 전류를 제어하는 구동 회로를 포함하는 발광 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 제어 방법에 있어서,In a method of controlling a display device including a light emitting unit including a driving circuit for controlling driving current,
    상기 발광 유닛에 포함된 발광 소자 중 적어도 하나의 발광 소자의 순방향 전압을 측정하고,Measure the forward voltage of at least one light-emitting element included in the light-emitting unit,
    상기 구동 전류 및 상기 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정하는 디스플레이 제어 방법.A display control method for determining an output voltage based on the driving current and the forward voltage.
  11. 제10항에 있어서,According to clause 10,
    상기 순방향 전압을 측정하는 것은,Measuring the forward voltage is,
    적어도 둘의 발광 소자의 순방향 전압을 측정하되,Measure the forward voltage of at least two light emitting elements,
    상기 출력 전압을 결정하는 것은,Determining the output voltage is,
    상기 측정된 순방향 전압들을 기초로 대표값을 식별하고,Identifying a representative value based on the measured forward voltages,
    상기 대표값 및 상기 구동 전류를 기초로 출력 전압을 결정하는 디스플레이 제어 방법.A display control method for determining an output voltage based on the representative value and the driving current.
  12. 제11항에 있어서,According to clause 11,
    상기 대표값을 식별하는 것은,Identifying the representative value is,
    상기 측정된 순방향 전압들의 평균값 또는 최대값 중 하나의 값을 대표값으로 식별하는 디스플레이 제어 방법.A display control method that identifies one of the average or maximum values of the measured forward voltages as a representative value.
  13. 제10항에 있어서,According to clause 10,
    상기 구동 전류에 따른 기준 순방향 전압의 룩업 테이블을 저장하는 것을 더 포함하고,Further comprising storing a lookup table of reference forward voltage according to the driving current,
    상기 출력 전압을 결정하는 것은,Determining the output voltage is,
    상기 구동 전류에 대응되는 기준 순방향 전압 및 상기 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정하는 디스플레이 제어 방법.A display control method for determining an output voltage based on the forward voltage and a reference forward voltage corresponding to the driving current.
  14. 제13항에 있어서,According to clause 13,
    상기 출력 전압을 결정하는 것은,Determining the output voltage is,
    상기 순방향 전압에 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 부여된 순방향 전압 및 상기 기준 순방향 전압을 기초로, 출력 전압을 결정하는 디스플레이 제어 방법.A display control method for weighting the forward voltage and determining an output voltage based on the weighted forward voltage and the reference forward voltage.
  15. 제14항에 있어서,According to clause 14,
    상기 가중치는,The weight is,
    상기 디스플레이 장치의 동작 시간, 주변 온도 및 주변 광량 중 적어도 하나에 기초하여 부여되는 것인 디스플레이 제어 방법.A display control method that is given based on at least one of the operating time of the display device, ambient temperature, and ambient light amount.
PCT/KR2023/003873 2022-05-06 2023-03-23 Display apparatus and control method thereof WO2023214686A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2022-0056285 2022-05-06
KR1020220056285A KR20230156612A (en) 2022-05-06 2022-05-06 Display apparatus and control method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023214686A1 true WO2023214686A1 (en) 2023-11-09

Family

ID=88646633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/003873 WO2023214686A1 (en) 2022-05-06 2023-03-23 Display apparatus and control method thereof

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20230156612A (en)
WO (1) WO2023214686A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040074607A (en) * 2003-02-19 2004-08-25 도호꾸 파이오니어 가부시끼가이샤 Active drive type light emitting display device and drive control method thereof
KR20080106234A (en) * 2006-02-23 2008-12-04 마이크로세미 코프.-아날로그 믹스트 시그널 그룹 엘티디. Voltage controlled led light driver
KR20090058363A (en) * 2007-12-04 2009-06-09 삼성전자주식회사 Display apparatus for compensating optical parameters using forward voltage of led and method thereof
KR20130024372A (en) * 2011-08-31 2013-03-08 한국광기술원 Life and reliability assessment system on life and reliability of light emitting diode
KR20180058245A (en) * 2016-11-23 2018-06-01 삼성디스플레이 주식회사 Display device and method of driving the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040074607A (en) * 2003-02-19 2004-08-25 도호꾸 파이오니어 가부시끼가이샤 Active drive type light emitting display device and drive control method thereof
KR20080106234A (en) * 2006-02-23 2008-12-04 마이크로세미 코프.-아날로그 믹스트 시그널 그룹 엘티디. Voltage controlled led light driver
KR20090058363A (en) * 2007-12-04 2009-06-09 삼성전자주식회사 Display apparatus for compensating optical parameters using forward voltage of led and method thereof
KR20130024372A (en) * 2011-08-31 2013-03-08 한국광기술원 Life and reliability assessment system on life and reliability of light emitting diode
KR20180058245A (en) * 2016-11-23 2018-06-01 삼성디스플레이 주식회사 Display device and method of driving the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230156612A (en) 2023-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021096028A1 (en) Display device and method for controlling same
WO2020085768A1 (en) Display apparatus and method for driving same
WO2018124784A1 (en) Display apparatus and display method
AU2017266815B2 (en) Operating method for display corresponding to luminance, driving circuit, and electronic device supporting the same
WO2011025114A1 (en) Display device
WO2021080209A1 (en) Display apparatus and operating method thereof
WO2020040457A1 (en) Display device and method for controlling brightness thereof
WO2010147294A1 (en) Display device
WO2021225257A1 (en) Display device and method for controlling same
KR20170097254A (en) Data driving circuit and display apparatus having the same
WO2021235653A1 (en) Method and display device for modifying algorithm for calculating gradation filter
WO2022092534A1 (en) Display device and local dimming control method thereof
WO2023214686A1 (en) Display apparatus and control method thereof
WO2021215562A1 (en) Pov display device and method for controlling same
WO2023003203A1 (en) Display device and method for controlling same
WO2022124571A1 (en) Electronic apparatus and control method thereof
WO2016010376A1 (en) Liquid crystal panel, liquid crystal display device, and method for driving same
WO2023027366A1 (en) Display device and control method therefor
WO2020096076A1 (en) Digital signage system and operating method therefor
WO2022154593A1 (en) Display module and display apparatus having same
WO2020054927A1 (en) Electronic device and control method thereof
WO2019112218A1 (en) Display device and control method therefor
WO2021221422A1 (en) Electronic device comprising sensor
WO2021045388A1 (en) Display apparatus and control method therefor
WO2023195642A1 (en) Display apparatus and control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23799569

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1