JP5352923B2 - 光源装置及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置及びその駆動方法に関し、より詳細には、効果的な発熱制御が可能な光源装置及びその駆動方法に関する。

一般的に、液晶表示装置は液晶の光透過率を利用して画像を表示する液晶表示パネル及び液晶表示パネルの下部に配置されて液晶表示パネルに光を提供するバックライトアセンブリを含む。

液晶表示パネルは、画素電極及び画素電極と電気的に接続された薄膜トランジスタを有するアレイ基板、共通電極、及びカラーフィルタを有するカラーフィルタ基板、及びアレイ基板とカラーフィルタ基板との間に介在する液晶層を含む。

液晶層は、画素電極と共通電極との間に形成された電場によって配列が変更され、これによって、液晶層を透過する光の透過率を変更させる。ここで、光の透過率が最大に増加すると、液晶表示パネルは、輝度が高いホワイト画像を具現することができ、反面、光の透過率が最少に減少すると、液晶表示パネルは、輝度が低いブラック画像を具現することができる。

しかし、一般的に、液晶層が完全に一定方向に配列されることは容易ではないため、液晶表示パネルは、低い階調値で光漏れ現象が発生することが生じる。つまり、液晶表示パネルは、低い階調値で完全なブラック画像を具現することが用意ではなく、よって、液晶表示パネルに表示される画像のコントラスト比（Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｒａｔｉｏ：ＣＲ）が減少することがある。

最近では、画像のコントラスト比が減少する現象を防ぐために、位置別に光量を制御して駆動する光源ローカル調光（ｌｏｃａｌ ｄｉｍｍｉｎｇ）方法が開発された。光源ローカル調光方法は、光源を複数の発光ブロックに分け、発光ブロックに対応する液晶表示パネルの表示領域のコントラストに対応して発光ブロックの光量を制御する方法である。例えば、ブラック画像が表示される表示領域に対応する発光ブロックは、低輝度（例えば、消灯）の明るさで駆動し、ホワイト画像が表示される表示領域に対応する発光ブロックは、高輝度の明るさで発光させる。

しかし、液晶表示パネルに表示される画像に沿って、光源を発光ブロック別に駆動することによって、発熱が特定発光ブロックで集中的に起こることが生じることがあるため、発熱によって表示装置に具備されるサイドモールドが溶けるか、或いは、表示装置に具備される液晶層が劣化する現象が発生するという問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、効果的に発熱制御ができる光源装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、この光源装置の駆動方法を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による光源装置は、光源モジュール及びローカル調光駆動部を備える。前記光源モジュールは、複数の発光ブロックを含む。前記ローカル調光駆動部は、前記発光ブロックのうちのオーバー発光ブロックの調光レベルに基づいて、該オーバー発光ブロックの調光レベル及び該オーバー発光ブロックの周辺に位置する周辺発光ブロックの調光レベルを調節して前記発光ブロックを駆動する。

本発明の実施形態において、前記ローカル調光駆動部は、前記発光ブロックに対応する画像信号を分析して前記発光ブロックの代表輝度値を算出する画像分析部と、前記代表輝度値を利用して前記発光ブロックの明るさを制御するための調光レベルを決める調光レベル決定部と、基準温度に基づいて前記オーバー発光ブロックの調光レベル及び前記周辺発光ブロックの調光レベルを補償する光分配補償部と、前記補償された調光レベルに基づいて前記発光ブロックを駆動する光源駆動部と、を含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記光分配補償部は、前記基準温度に対応する電力が前記オーバー発光ブロックの消費電力に比べて高ければ、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを下げ、前記周辺発光ブロックの調光レベルを上げてもよい。

本発明の実施形態において、前記光分配補償部は、前記発光ブロックそれぞれが消費する消費電力に基づいて前記発光ブロックそれぞれの温度を照会する照会部と、前記照会された温度のうちで前記基準温度を超えるオーバー発光ブロックのオーバー電力量と前記周辺発光ブロックの輝度補償可能値とを計算する計算部と、前記輝度補償可能値だけ、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを下げ、前記周辺発光ブロックの調光レベルを上げる補償動作を行う補償部と、を含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記ローカル調光駆動部は、前記光源モジュールの前記発光ブロックの温度を感知する光センシング部を更に含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記光分配補償部は、前記センシングされた温度のうちで前記基準温度を超える前記オーバー発光ブロックのオーバー電力量と前記周辺発光ブロックの輝度補償可能値とを計算する計算部と、前記輝度補償可能値だけ、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを下げ、前記周辺発光ブロックの調光レベルを上げる補償動作を行う補償部とを含んでもよい。

上記他の目的を達成するためになされた本発明の一特徴による光源装置の駆動方法は、複数の発光ブロックからなる光源を該発光ブロック別に駆動する光源装置の駆動方法であって、各発光ブロックの調光レベルを決定する段階と、前記発光ブロックのうちのオーバー発光ブロックの調光レベルに基づいて、該オーバー発光ブロックの調光レベル及び該オーバー発光ブロック周辺に位置する周辺発光ブロックの調光レベルを調節する段階と、前記調節されたそれぞれの調光レベルに基づいて前記発光ブロックを駆動する段階と、を有する。

本発明の実施形態において、各発光ブロックの調光レベルを決定する段階は、前記発光ブロックに対応する画像信号を分析して前記発光ブロックの代表輝度値を算出する段階と、前記代表輝度値を利用して前記発光ブロックの明るさを制御する調光レベルを決定する段階と、を含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記オーバー発光ブロックの調光レベル及び前記周辺発光ブロックの調光レベルを調節する段階は、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを追加的に下げる段階と、補正対象画素に対応する前記画像信号を補償する段階と、を更に含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記オーバー発光ブロックの調光レベル及び前記周辺発光ブロックの調光レベルを調節する段階は、前記発光ブロックそれぞれが消費する消費電力に基づいて前記発光ブロックそれぞれの温度を照会する段階と、前記発光ブロックのうちで基準温度を超える発光ブロックを前記オーバー発光ブロックに設定する段階と、前記オーバー発光ブロックのオーバー電力量と前記周辺発光ブロックの輝度補償可能値とを計算する段階と、前記輝度補償可能値より狭い範囲内で、前記オーバー電力量だけ、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを下げる段階と、前記輝度補償可能値より狭い範囲内で、前記オーバー電力量だけ、前記周辺発光ブロックの調光レベルを上げる段階と、を含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記オーバー発光ブロックの調光レベル及び前記周辺発光ブロックの調光レベルを調節する段階と、前記発光ブロックの温度をセンシングする段階と、を更に含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記オーバー発光ブロックの調光レベル及び前記周辺発光ブロックの調光レベルを調節する段階は、前記センシングされた温度のうちで前記基準温度を超える前記オーバー発光ブロックを前記オーバー発光ブロックに設定する段階と、前記オーバー発光ブロックのオーバー電力量と前記周辺発光ブロックの輝度補償可能値とを計算する段階と、前記輝度補償可能値より狭い範囲内で、前記オーバー電力量だけ、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを下げる段階と、前記輝度補償可能値より狭い範囲内で、前記オーバー電力量だけ、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを上げる段階とを含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記輝度補償値は、前記周辺発光ブロックが消費する消費電力と、前記基準温度に対応する電力の差を合算した値であってもよい。

本発明の一実施形態による光源装置は、表示パネル、光源モジュール、及びローカル調光駆動部を備える。前記表示パネルは、画像を表示し、複数の表示ブロックに分けられる。前記光源モジュールは、前記複数の表示ブロックに対応する複数の発光ブロックを含む。前記ローカル調光駆動部は、前記発光ブロックのうちのオーバー発光ブロックの調光レベルに基づいて、該オーバー発光ブロックの調光レベル及び該オーバー発光ブロックの周辺に位置する周辺発光ブロックの調光レベルを調節して前記発光ブロックを駆動する。

本発明の実施形態において、前記ローカル調光駆動部は、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを追加的に下げ、前記表示装置に表示される前記画像の補正対象画素に対応する画像信号を補償する追加補償部を更に含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記ローカル調光駆動部は、前記発光ブロックに対応する画像信号を分析して前記発光ブロックの代表輝度値を算出する画像分析部と、前記代表輝度値を利用して前記発光ブロックの明るさを制御するための調光レベルを決定する調光レベル決定部と、基準温度に基づいて前記オーバー発光ブロックの調光レベル及び前記周辺発光ブロックの調光レベルを補償する光分配補償部と、前記補償されたそれぞれの調光レベルに基づいて前記発光ブロックを駆動する光源駆動部と、を更に含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記光分配補償部は、前記発光ブロックそれぞれが消費する消費電力に基づいて、前記発光ブロックそれぞれの温度を照会する照会部と、前記照会された温度のうちで前記基準温度を超えるオーバー発光ブロックのオーバー電力量と前記周辺発光ブロックの輝度補償可能値とを計算する計算部と、前記輝度補償可能値だけ、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを下げ、前記周辺発光ブロックの調光レベルを上げる補償動作を行う補償部と、を含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記ローカル調光駆動部は、前記光源モジュールの前記発光ブロックの温度を感知する光センシング部を更に含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記光分配補償部は、前記センシングされた温度のうちで前記基準温度を超える前記オーバー発光ブロックのオーバー電力量と前記周辺発光ブロックの調光レベルの輝度補償可能値とを計算する計算部と、前記輝度補償可能値だけ、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを下げ、前記周辺発光ブロックの調光レベルを上げる補償動作を行う補償部とを含んでもよい。

本発明の実施形態において、前記光源モジュールは、ランプ又は発光ダイオードのうちのいずれか１つからなってもよい。

本発明の光源装置及びその駆動方法によれば、オーバー発光ブロックの調光レベル及びオーバー発光ブロックの周辺に位置する周辺発光ブロックの調光レベルを調節して調光レベルを補償することによって、効果的に局部的な発熱制御が可能になる。

本発明の第１実施形態による表示装置のブロック図である。 図１に示す光源モジュールの平面図である。 図１に示す光源モジュールの平面図である。 図１に示す光分配補償部のブロック図である。 図１に示すローカル調光駆動部の駆動方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態による表示装置のブロック図である。 図６に示す光分配補償部のブロック図である。 図６に示すローカル調光駆動部の駆動方法を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の光源装置及びその駆動方法を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら、本発明の表示装置に適用した実施例を基に、より詳しく説明する。

本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができる。特定の実施例を図面に示して本明細書中で詳しく説明するが、これは、本発明を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、或いは代替物を含むものと理解すべきである。各図面を説明しながら、類似する参照符号を類似する構成要素に対して使用した。図面において、構造物のサイズは本発明の明確性のために実際より拡大して示した。第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するにあたって使用することができるが、各構成要素は使用する用語によって限定されるものではない。各用語は１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的で使用するものであって、例えば、明細書中において、第１構成要素を第２構成要素に書き換えることも可能であり、同様に第２構成要素を第１構成要素とすることができる。単数表現は文脈上、明白に異なる意味を有しない限り、複数の表現を含む。

本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は、明細書上に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを意図するものであって、１つ又はそれ以上の別の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないことと理解すべきである。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする場合、これは他の部分の「すぐ上に」ある場合のみでなく、その中間に更に他の部分がある場合も含む。反対に、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「下に」あるとする場合、これは他の部分の「すぐ下に」ある場合のみでなく、その中間に更に他の部分がある場合も含む。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態による表示装置のブロック図であり、図２及び図３は、図１に示す光源モジュールの平面図である。

図１〜図３を参照すると、表示装置は、表示パネル１００、タイミング制御部１１０、パネル駆動部１３０、光源モジュール２００、及びローカル調光駆動部２７０を含む。

表示パネル１００は、画像を表示する複数の画素を含み、例えば、画素Ｍ×Ｎ（Ｍ、Ｎは自然数）個である。各画素Ｐは、ゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬに接続されたスイッチング素子ＴＲ、スイッチング素子ＴＲに接続された液晶キャパシタＣＬＣ及びストレージキャパシタＣＳＴを含む。表示パネル１００は、例えば、複数の表示ブロックＤＢからなる表示ブロックに分けられる。表示ブロックＤＢは、ｍ×ｎ（ｍ、ｎは自然数で、ｍ＜Ｍ、ｎ＜Ｎ）個である。

タイミング制御部１１０は、外部から制御信号１０１及び画像信号１０２を受信する。制御信号１０１は、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）及び垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）を含んでもよい。水平同期信号（Ｖｓｙｎｃ）は、画面上に表示される水平ラインの表示のために開始時刻と終了時刻を定義する。垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）は、各フレームの開始時刻と終了時刻を定義する。タイミング制御部１１０は、受信した制御信号１０１を利用して表示パネル１００の駆動タイミングを制御するタイミング制御信号１１０ａを生成する。タイミング制御信号１１０ａは、クロック信号、水平開始信号ＳＴＨ、及び垂直開始信号ＳＴＶを含む。また、ローカル調光駆動部２７０は、例えば、外部から制御信号１０１、及び画像信号１０２を受信する。

パネル駆動部１３０は、タイミング制御部１１０から提供されたタイミング制御信号１１０ａと、タイミング制御部１１０から提供された第１画像信号１１０ｂが補償された第２画像信号１１５を利用して、表示パネル１００を駆動する。例えば、パネル駆動部１３０は、タイミング制御信号を利用してゲート配線ＧＬに提供するゲート信号を生成するゲート駆動部（図示せず）と、タイミング制御信号及び画像信号を利用してデータ配線ＤＬに提供するデータ信号を生成するデータ駆動部（図示せず）とを含む。

光源モジュール２００は、複数の発光ダイオードが実装された印刷回路基板を含む。発光ダイオードは、赤色、緑色、青色、及び白色の発光ダイオードを含んでもよい。光源モジュール２００は、ｍ×ｎ個の表示ブロックＤＢに対応してｍ×ｎ個の発光ブロックＬＢからなる。発光ブロックＬＢは、表示ブロックＤＢそれぞれに対応する位置に配置される。

光源モジュール２００は、図２に示すように、横１０個、縦８個の１０×８個の発光ブロック（Ｂ１、Ｂ２、…、Ｂ７９、Ｂ８０）に分けられる。各発光ブロックＬＢは、複数個の発光ダイオードからなってもよい。

光源モジュール２００は、図３に示すように、横１個、縦８個の１×８個の発光ブロック（ＢＬ１、ＢＬ２、…、ＢＬ７、ＢＬ８）に分けることができる。各発光ブロックＬＢは、複数個の発光ダイオード及びランプからなってもよい。

図２に示す光源モジュール２００は、図３に示す光源モジュール２００よりオーバー発光ブロックＯＬＢを中心に周辺発光ブロックＳＬＢが更に多く存在するため、オーバー発光ブロックＯＬＢの発熱量をより効果的に分配することができる。ローカル調光駆動部２７０は、画像分析部２１０、調光レベル決定部２２０、光分配補償部２３０、追加補償部２４０、及び光源駆動部２５０を含む。

画像分析部２１０は、外部から受信した制御信号１０１及び画像信号１０２を利用して所定単位の画像信号の輝度を分析する。例えば、フレーム単位の画像信号を分析し、発光ブロックＬＢそれぞれに対応する表示ブロックＤＢの代表輝度値を算出する。つまり、各発光ブロックＬＢの代表輝度値は、これに該当する表示ブロックＤＢの画像信号を分析して算出する。

調光レベル決定部２２０は、各発光ブロックＬＢの代表輝度値を利用して発光ブロックＬＢの明るさを制御する調光レベルを決める。例えば、代表輝度値が大きければ、調光レベルを高くし、代表輝度値が小さければ、調光レベルを低くする。調光レベル決定部２２０は、複数の発光ブロックに対応する調光レベルを決める。

光分配補償部２３０は、調光レベルを利用して発光ブロックＬＢの温度が局部的に集中しないように補償する。

例えば、光分配補償部２３０は、発光ブロックＬＢの内、基準温度を超えて、高い温度を維持しつづける発光ブロックをオーバー発光ブロックＯＬＢに設定する。光分配補償部２３０は、設定されたオーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルを下げ、それに対応してオーバー発光ブロックＯＬＢの周辺に位置する周辺発光ブロックＳＬＢの調光レベルを上げる。従って、局部的に温度が高いオーバー発光ブロックＯＬＢの温度を周辺の周辺発光ブロックＳＬＢに分配することによって、局部的な発熱によって表示装置に具備されるサイドモールドが溶けるか、或いは、表示装置に具備される液晶が劣化するなどの問題点を防ぐことができる。

追加補償部２４０は、オーバー発光ブロックＯＬＢの温度が周辺発光ブロックＳＬＢに充分に分配されない時、或いはオーバー発光ブロックＯＬＢの温度を周辺発光ブロックＳＬＢに分配できない時、オーバー発光ブロックＯＬＢの温度を強制的に下げる役割をする。

この時、追加補償部２４０は、画像の補償対象画素に対応する画像信号を補償する。画像信号は、イメージプロセッシングを通じて補償できる。これは、オーバー発光ブロックＯＬＢの輝度が急激に下がり、表示パネル１００に表示される画像の輝度が下がって、画像が暗くなるので、これを補償するためである。

光源駆動部２５０は、光分配補償部２３０及び／又は追加補償部２４０を通じて補償された調光レベルを利用して発光ブロックを駆動する駆動信号を生成する。駆動信号は、パルス幅が変調されたＰＷＭ信号であってもよい。駆動信号は、発光ブロックにそれぞれ対応して、これによって、発光ブロックは、画像信号の輝度に対応する明るさでそれぞれ駆動される。つまり、光源モジュール２００をローカル調光方式で駆動する。

本発明の第１実施形態による、光分配補償部２３０及び追加補償部２４０は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ）又は、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）で具現することができる。

図４は、図１に示す光分配補償部２３０のブロック図である。

図４を参照すると、光分配補償部２３０は、照会部２３１、計算部２３３、及び補償部２３５を含む。

照会部２３１は、光源モジュール２００で発光ブロックＬＢの温度をそれぞれ照会する。本実施形態において、照会部２３１は、供給電圧対比温度値がマッピングされた、一種のルック・アップ・テーブルに基づき発光ブロックＬＢに電圧が供給されることによって、該当電圧に相応する温度値を照会する。

具体的には、発光ブロックＬＢそれぞれに入力される調光レベルデューティ比を一定の時間に合算し、合算した結果に基づいて発光ブロックＬＢそれぞれが消費する消費電力を計算する。予め、設定されたルック・アップ・テーブル（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ：ＬＵＴ）で消費電力に対応する発熱量を確認し、ＬＵＴで発熱量に対応する温度を照会することができる。また、温度に基づいて発光ブロックＬＢの内、発熱制御が必要なブロックを選択する。つまり、温度に基づいて発光ブロックＬＢの内、基準温度を超える温度が照会された発光ブロックを、オーバー発光ブロックＯＬＢに設定する。
計算部２３３は、オーバー発光ブロックＯＬＢの温度が基準温度以下になるために必要なオーバー電力量をＬＵＴに基づいて計算する。オーバー電力量に基づいてオーバー発光ブロックＯＬＢの周辺に位置する周辺発光ブロックＳＬＢの輝度補償可能値を計算できる。ここで、輝度補償可能値は、周辺発光ブロックＳＬＢの消費電力と基準温度に対応する電力の差の合算値である。ここで、輝度補償可能値がオーバー電力量より大きい時、オーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルが充分に補償される。

補償部２３５は、計算された輝度補償可能値より狭い範囲内で、周辺発光ブロックＳＬＢの温度を高めるために周辺発光ブロックＳＬＢの調光レベルを上げる。これと共に、オーバー発光ブロックＯＬＢに対応する温度を下げるためにオーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルを下げる。

従って、発光ブロックＬＢの補償された調光レベルに従って光源駆動部２５０が発光ブロックＬＢを駆動する。

図５は、図１に示すローカル調光駆動部２７０の駆動方法を説明するためのフローチャートである。

図１及び図５を参照すると、画像分析部２１０は、外部から受信したフレーム単位の画像信号に対する階調を分析して発光ブロックＬＢそれぞれに対応する代表輝度値を算出する（ステップＳ３１０）。

調光レベル決定部２２０は、代表輝度値を利用して発光ブロックＬＢの明るさを制御する調光レベルを決定する（ステップＳ３２０）。

光分配補償部２３０は、オーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベル及びオーバー発光ブロックＯＬＢの周辺に位置する周辺発光ブロックＳＬＢの調光レベルを調節して補償する。つまり、局部的に温度が高いオーバー発光ブロックＯＬＢの温度を、低い温度を有する周辺発光ブロックＳＬＢに分配する。

本発明の第１実施形態において、図２に示す１０×８個の発光ブロック（Ｂ１、Ｂ２、…、Ｂ７９、Ｂ８０）を含む光源モジュール２００で、オーバー発光ブロックＯＬＢがＢ４５を示すと、周辺発光ブロックＳＬＢは、Ｂ３４、Ｂ３５、Ｂ３６、Ｂ４４、Ｂ４６、Ｂ５４、Ｂ５５、及びＢ５６を示すことができる。

しかし、図２に示す周辺発光ブロックＳＬＢは、Ｂ２３、Ｂ２４、Ｂ２５、Ｂ２６、Ｂ２７、Ｂ３３、Ｂ３７、Ｂ４３、Ｂ４７、Ｂ５３、Ｂ５７、Ｂ６３、Ｂ６４、Ｂ６５、Ｂ６６、及びＢ６７を更に含んでもよい。

つまり、周辺発光ブロックＳＬＢは、オーバー発光ブロックＯＬＢに隣接する複数のブロックを含んでもよい。

同様に、図３に示す１×８個の発光ブロック（ＢＬ１、ＢＬ２、…、ＢＬ７、ＢＬ８）を含む光源モジュール２００で、オーバー発光ブロックＯＬＢがＢＬ５を示すと、周辺発光ブロックＳＬＢは、ＢＬ４及びＢＬ６を示してもよい。

しかし、図３において、周辺発光ブロックＳＬＢは、ＢＬ３及びＢＬ７を更に含んでもよい。

つまり、周辺発光ブロックＳＬＢは、オーバー発光ブロックＯＬＢに隣接する複数のブロックを含んでもよい。

具体的に、光分配補償部２３０に含まれる照会部２３１は、光源モジュール２００で、発光ブロックＬＢに対応する部分の温度をそれぞれ照会する。

光分配補償部２３０に含まれる計算部２３３は、照会された温度に基づいて発光ブロックＬＢの内、発熱制御が必要なブロック、つまり、基準温度を超える温度が照会されたオーバー発光ブロックＯＬＢが存在するか否かをチェックする（ステップＳ３３０）。

発熱制御が必要なオーバー発光ブロックＯＬＢが存在すれば、光分配補償部２３０は、オーバー発光ブロックＯＬＢの光分配を始める。

反面、発熱制御が必要なオーバー発光ブロックＯＬＢが存在しなければ、光源駆動部２５０が、発光ブロックＬＢの調光レベルに従って発光ブロックＬＢを駆動する。

計算部２３３は、オーバー発光ブロックＯＬＢに対応する温度が基準温度以下になるために必要なオーバー電力量及びオーバー発光ブロックＯＬＢの周辺に位置する周辺発光ブロックＳＬＢの輝度補償可能値を計算する。

この時、光分配補償部２３０に含まれる補償部２３５は、輝度補償可能値が存在するかの可否に基づいて光分配が可能であるか否かをチェックする（ステップＳ３４０）。

もし、輝度補償可能値が存在すれば、光分配補償部２３０に含まれる補償部２３５は、オーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルを下げ、下がった調光レベルの程度に対応して周辺発光ブロックＳＬＢの調光レベルを上げて、オーバー発光ブロックＯＬＢ及び周辺発光ブロックＳＬＢの調光レベルを補償する（ステップＳ３５０）。

また、補償部２３５は、オーバー電力量及び輝度補償可能値を比べ、光分配が完成したか否かをチェックする（ステップＳ３６０）。

もし、オーバー電力量が輝度補償値より大きければ、光分配は充分に行われていないことを意味するため、追加補償部２４０によって、オーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルが強制的に下げられる（ステップＳ３７０）。

この時、オーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルが強制的に下げられるため、表示パネル１００に表示される画像は、最初に表示しようとした画像より輝度が低くなる。従って、これを補償するために、追加補償部２４０は、画像の補正対象画素に対応する画像信号を補償する（ステップＳ３８０）。

続いて、補償された調光レベルに従って、光源駆動部２５０は、発光ブロックを画像信号の輝度の対応する明るさで駆動する（ステップＳ３９０）。

もし、オーバー電力量が輝度補償可能値と同じであるか、又は、小さければ、光分配が充分に行われたということを意味するため、光源駆動部２５０は、補償された調光レベルに従って、発光ブロックＬＢを駆動する（ステップＳ３９０）。

もし、輝度補償可能値が存在しなければ、周辺発光ブロックＳＬＢは、基準温度に対応する輝度に近くなるにつれて明るいということであるため、光分配補償部２３０に含まれる補償部２３５は、光分配をすることができない。従って、光分配無しで、追加補償部２４０は、オーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルを下げ（ステップＳ３７０）、画像の補正対象画素に対応する画像信号を補償する（ステップＳ３８０）。続いて、光源駆動部２５０は、補償された調光レベルに従って、発光ブロックＬＢを駆動する（ステップＳ３９０）。

従って、オーバー発光ブロックＯＬＢに局部的に集中する発熱量を周辺発光ブロックＳＬＢに分配でき、発熱によって表示装置に具備されるサイドモールドが溶けるか、或いは、表示装置に具備される液晶が劣化するなどの問題点を防ぐことができる。

＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態による表示装置のブロック図である。ここで、図６に示す表示装置はローカル調光駆動部４７０を除いて、図１に示す表示装置と実質的に同一であるため、対応する要素に対しては、対応する参照符号を与え、重複する説明は省略する。

図６に示す光源モジュールに対する平面図は、図２及び図３に示す第１実施形態による光源モジュールに対する平面図と実質的に同一であるため、省略する。

図２、図３、及び図６を参照すると、表示装置は、表示パネル１００、タイミング制御部１１０、パネル駆動部１３０、光源モジュール２００、及びローカル調光駆動部４７０を含む。

タイミング制御部１１０は、外部から制御信号１０１及び画像信号１０２を受信する。制御信号１０１は、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）及び垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）を含んでもよい。水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）は、画面上に表示される水平ラインの表示のために、開始時刻と終了時刻を定義する。垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）は、各フレームの開始時刻と終了時刻を定義する。タイミング制御部１１０は、受信した制御信号１０１を利用して、表示パネル１００の駆動タイミングを制御するタイミング制御信号１１０ａを生成する。タイミング制御信号１１０ａは、クロック信号、水平開始信号（ＳＴＨ）及び垂直開始信号（ＳＴＶ）を含む。また、例えば、ローカル調光駆動部４７０は、外部から制御信号１０１及び画像信号１０２を受信する。

ローカル調光駆動部４７０は、画像分析部２１０、調光レベル決定部２２０、光分配補償部４３０、追加補償部２４０、光源駆動部２５０、及び光センシング部４６０を含む。

光分配補償部４３０は、調光レベルを利用して発光ブロックＬＢの温度が局部的に集中しないように補償する。

例えば、光分配補償部４３０は、発光ブロックＬＢの内、基準温度を超えることになって、引き続き温度が高く維持される発光ブロックをオーバー発光ブロックＯＬＢに設定する。光分配補償部４３０は、設定されたオーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルを下げ、これに対応してオーバー発光ブロックＯＬＢの周辺に位置する周辺発光ブロックＳＬＢの調光レベルを上げる。従って、局部的に温度が高いオーバー発光ブロックＯＬＢの温度を周辺の周辺発光ブロックＳＬＢに分配することによって、局部的な発熱によって、表示装置に具備されるサイドモールドが溶けるか、或いは、表示装置に具備される液晶が劣化するなどの問題点を防ぐことができる。追加補償部２４０は、オーバー発光ブロックＯＬＢの温度が周辺発光ブロックＳＬＢに充分に分配されない時、或いはオーバー発光ブロックＯＬＢの温度を周辺発光ブロックＳＬＢに分配できない時、オーバー発光ブロックＯＬＢの温度を強制的に下げる役割をする。

この時、追加補償部２４０は、画像の補正対象画素に対応する画像信号を補償する。補正対象画素はイメージプロセッシングを通じて補償されてもよい。これは、オーバー発光ブロックＯＬＢの輝度が急激に下がり、表示パネル１００に表示される画像の輝度が下がって画像が暗くなるから、これを補償するためである。

光源駆動部２５０は、光分配補償部４３０及び／又は追加補償部２４０を通じて補償された調光レベルを利用して発光ブロックを駆動する駆動信号を生成する。駆動信号は、パルス幅が変調されたＰＷＭ信号であってもよい。駆動信号は、発光ブロックにそれぞれ対応し、これによって、発光ブロックは画像信号の輝度に対応する明るさでそれぞれ駆動される。つまり、光源モジュール２００をローカル調光方式で駆動することになる。

光センシング部４６０は、光源モジュール２００で発光ブロックＬＢの温度をそれぞれセンシングする。センシングされた温度に基づいて、発光ブロックＬＢの内、発熱制御が必要なブロック、つまり、基準温度を超える温度がセンシングされたオーバー発光ブロックＯＬＢを選定する。

本発明の第２実施形態による、光分配補償部４３０及び追加補償部２４０は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ）又は、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）で具現されてもよい。

図７は、図６に示す光分配補償部４３０のブロック図である。

光分配補償部４３０は、計算部４３３及び補償部２３５を含む。

計算部４３３は、オーバー発光ブロックＯＬＢの温度が基準温度以下になるために必要なオーバー電力量をＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）に基づいて計算する。オーバー電力量に基づいてオーバー発光ブロックＯＬＢの周辺に位置する周辺発光ブロックＳＬＢの輝度補償可能値を計算することができる。ここで、輝度補償可能値は、周辺発光ブロックＳＬＢの消費電力と基準温度に対応する電力の差の合算値である。ここで、輝度補償可能値がオーバー電力量より大きい時、オーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルが充分に補償される。

補償部２３５は、計算された輝度補償可能値より狭い範囲内で、周辺発光ブロックＳＬＢの温度を上げるために周辺発光ブロックＳＬＢの調光レベルを上げる。これと共に、オーバー発光ブロックＯＬＢに対応する温度を下げるためにオーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルを下げる。

従って、発光ブロックＬＢの補償された調光レベルによって、光源駆動部２５０が発光ブロックＬＢを駆動する。

図８は、図６に示すローカル調光駆動部４７０の駆動方法を説明するためのフローチャートである。

図６及び図８を参照すると、画像分析部２１０は、外部から受信したフレーム単位の画像信号に対する階調を分析して発光ブロックＬＢそれぞれに対応する代表輝度値を算出する（ステップＳ３１０）。

調光レベル決定部２２０は、代表輝度値を利用して発光ブロックＬＢの明るさを制御する調光レベルを決定する（ステップＳ３２０）。

光分配補償部４３０は、オーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベル及びオーバー発光ブロックＯＬＢの周辺に位置する周辺発光ブロックＳＬＢの調光レベルを調節して補償する。つまり、局部的に温度が高いオーバー発光ブロックＯＬＢの温度を、低い温度を有する周辺発光ブロックＳＬＢに分配する。

ここで、図２に示す１０×８個の発光ブロック（Ｂ１、Ｂ２、…、Ｂ７９、Ｂ８０）を含む光源モジュール２００で、オーバー発光ブロックＯＬＢがＢ３５を示すと、周辺発光ブロックＳＬＢは、Ｂ２４、Ｂ２５、Ｂ２６、Ｂ３４、Ｂ３６、Ｂ４４、Ｂ４５、及びＢ４６を示すことができる。

同様に、図３に示す１×８個の発光ブロック（ＢＬ１、ＢＬ２、…、ＢＬ７、ＢＬ８）を含む光源モジュール２００で、オーバー発光ブロックＯＬＢがＢＬ５を示すと、周辺発光ブロックＳＬＢは、ＢＬ４及びＢＬ６を示してもよい。

具体的に、光センシング部４６０は、光源モジュール２００で発光ブロックＬＢに対応する部分の温度をそれぞれセンシングする（ステップＳ５２５）。

光分配補償部４３０に含まれる計算部４３３は、センシングされた温度に基づいて発光ブロックＬＢの内、発熱制御が必要なブロック、つまり、基準温度を超える温度がセンシングされたオーバー発光ブロックＯＬＢが存在するか否かをチェックする（ステップＳ５３０）。

発熱制御が必要なオーバー発光ブロックＯＬＢが存在すれば、光分配補償部４３０は、オーバー発光ブロックＯＬＢの光分配を始める。

反面、発熱制御が必要なオーバー発光ブロックＯＬＢが存在しなければ、光源駆動部２５０が、発光ブロックＬＢの調光レベルに従って発光ブロックＬＢを駆動する。

計算部４３３は、オーバー発光ブロックＯＬＢに対応する温度が基準温度以下になるために必要なオーバー電力量及びオーバー発光ブロックＯＬＢの周辺に位置する周辺発光ブロックＳＬＢの輝度補償可能値を計算する。

この時、光分配補償部４３０に含まれる補償部２３５は、輝度補償可能値が存在するかの可否に基づいて光分配が可能であるか否かをチェックする（ステップＳ５４０）。

もし、輝度補償可能値が存在すれば、光分配補償部４３０に含まれる補償部２３５は、オーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルを下げ、下がった調光レベルの程度に対応して周辺発光ブロックＳＬＢの調光レベルを上げて、オーバー発光ブロックＯＬＢ及び周辺発光ブロックＳＬＢの調光レベルを補償する（ステップＳ５５０）。

また、補償部２３５は、オーバー電力量及び輝度補償可能値を比べ、光分配が完成したか否かをチェックする（ステップＳ５６０）。

もし、オーバー電力量が輝度補償値より大きければ、光分配は充分に行われていないことを意味するため、追加補償部２４０によって、オーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルが強制的に下げられる（ステップＳ３７０）。

この時、オーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルが強制的に下げられるため、表示パネル１００に表示される画像は、最初に表示しようとした画像より輝度が低くなる。従って、これを補償するために、追加補償部２４０は、画像の補正対象画素に対応する画像信号を補償する（ステップＳ３８０）。

続いて、補償された調光レベルに従って、光源駆動部２５０は、発光ブロックを画像信号の輝度の対応する明るさで駆動する（ステップＳ３９０）。

もし、オーバー電力量が輝度補償可能値と同じであるか、又は、小さければ、光分配は充分に行われたということを意味するため、光源駆動部２５０は、補償された調光レベルに従って、発光ブロックＬＢを駆動する（ステップＳ３９０）。

もし、輝度補償可能値が存在しなければ、周辺発光ブロックＳＬＢは、基準温度に対応する輝度に近くなるにつれて明るいということであるため、光分配補償部２３０に含まれる補償部２３５は、光分配をすることができない。従って、光分配無しで、追加補償部２４０は、オーバー発光ブロックＯＬＢの調光レベルを下げ（ステップＳ３７０）、画像の補正対象画素に対応する画像信号を補償する（ステップＳ３８０）。続いて、光源駆動部２５０は、補償された調光レベルに従って、発光ブロックＬＢを駆動する（ステップＳ３９０）。

従って、オーバー発光ブロックＯＬＢに局部的に集中する発熱量を周辺発光ブロックＳＬＢに分配でき、発熱によって表示装置に具備されるサイドモールドが溶けるか、或いは、表示装置に具備される液晶が劣化するなどの問題点を防ぐことができる。

また、本発明の第２実施形態によれば、光センシング部４６０によってオーバー発光ブロックＯＬＢの位置を正確に知ることができ、基準温度からオーバーする温度の大きさを正確に知ることができ、より精密に局部的発熱を制御することができる。

本発明の実施形態によれば、オーバー発光ブロックに局部的に集中する発熱量を周辺発光ブロックに分配することができ、発熱によって表示装置に具備されるサイドモールドが溶けるか或いは、表示装置に具備される液晶層が劣化するなどの悪影響を防ぐことができる。よって、表示装置において、ランプと光学シートとの間の距離を減少させることができる。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

１００ 表示パネル
１０１ 制御信号
１０２ 画像信号
１１０ タイミング制御部
１１０ａ タイミング制御信号
１１０ｂ 第１画像信号
１１５ 第２画像信号
１３０ パネル駆動部
２００ 光源モジュール
２１０ 画像分析部
２２０ 調光レベル決定部
２３０、４３０ 光分配補償部
２３１ 照会部
２３３、４３３ 計算部
２３５ 補償部
２４０ 追加補償部
２５０ 光源駆動部
２７０、４７０ ローカル調光駆動部
４６０ 光センシング部

Claims (10)

1. 複数の発光ブロックを含む光源モジュールと、
   前記発光ブロックのうちのオーバー発光ブロックの調光レベルに基づいて、該オーバー発光ブロックの調光レベル及び該オーバー発光ブロックの周辺に位置する周辺発光ブロックの調光レベルを調節して前記発光ブロックを駆動するローカル調光駆動部と、を備えることを特徴とする光源装置。
2. 前記ローカル調光駆動部は、
   前記発光ブロックに対応する画像信号を分析して前記発光ブロックの代表輝度値を算出する画像分析部と、
   前記代表輝度値を利用して前記発光ブロックの明るさを制御するための調光レベルを決める調光レベル決定部と、
   基準温度に基づいて前記オーバー発光ブロックの調光レベル及び前記周辺発光ブロックの調光レベルを補償する光分配補償部と、
   前記補償された調光レベルに基づいて前記発光ブロックを駆動する光源駆動部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記光分配補償部は、前記基準温度に対応する電力が前記オーバー発光ブロックの消費電力に比べて高ければ、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを下げ、前記周辺発光ブロックの調光レベルを上げることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. 前記光分配補償部は、
   前記発光ブロックそれぞれが消費する消費電力に基づいて前記発光ブロックそれぞれの温度を照会する照会部と、
   前記照会された温度のうちで前記基準温度を超えるオーバー発光ブロックのオーバー電力量と前記周辺発光ブロックの輝度補償可能値とを計算する計算部と、
   前記輝度補償可能値だけ、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを下げ、前記周辺発光ブロックの調光レベルを上げる補償動作を行う補償部と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
5. 前記ローカル調光駆動部は、前記光源モジュールの前記発光ブロックの温度を感知する光センシング部を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
6. 前記光分配補償部は、
   前記センシングされた温度のうちで前記基準温度を超える前記オーバー発光ブロックのオーバー電力量と前記周辺発光ブロックの輝度補償可能値とを計算する計算部と、
   前記輝度補償可能値だけ、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを下げ、前記周辺発光ブロックの調光レベルを上げる補償動作を行う補償部と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
7. 複数の発光ブロックからなる光源を該発光ブロック別に駆動する光源装置の駆動方法であって、
   各発光ブロックの調光レベルを決定する段階と、
   前記発光ブロックのうちのオーバー発光ブロックの調光レベルに基づいて、該オーバー発光ブロックの調光レベル及び該オーバー発光ブロック周辺に位置する周辺発光ブロックの調光レベルを調節する段階と、
   前記調節されたそれぞれの調光レベルに基づいて前記発光ブロックを駆動する段階と、を有することを特徴とする光源装置の駆動方法。
8. 各発光ブロックの調光レベルを決定する段階は、
   前記発光ブロックに対応する画像信号を分析して前記発光ブロックの代表輝度値を算出する段階と、
   前記代表輝度値を利用して前記発光ブロックの明るさを制御する調光レベルを決定する段階と、を含むことを特徴とする請求項７に記載の光源装置の駆動方法
   。
9. 前記オーバー発光ブロックの調光レベル及び前記周辺発光ブロックの調光レベルを調節する段階は、
   前記オーバー発光ブロックの調光レベルを追加的に下げる段階と、
   補正対象画素に対応する前記画像信号を補償する段階と、を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の光源装置の駆動方法 。
10. 前記オーバー発光ブロックの調光レベル及び前記周辺発光ブロックの調光レベルを調節する段階は、
    前記発光ブロックそれぞれが消費する消費電力に基づいて前記発光ブロックそれぞれの温度を照会する段階と、
    前記発光ブロックのうちで基準温度を超える発光ブロックを前記オーバー発光ブロックに設定する段階と、
    前記オーバー発光ブロックのオーバー電力量と前記周辺発光ブロックの輝度補償可能値とを計算する段階と、
    前記輝度補償可能値より狭い範囲内で、前記オーバー電力量だけ、前記オーバー発光ブロックの調光レベルを下げる段階と、
    前記輝度補償可能値より狭い範囲内で、前記オーバー電力量だけ、前記周辺発光ブロックの調光レベルを上げる段階と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の光源装置の駆動方法。

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