KR102645255B1 - Led 디스플레이 장치, 그의 구동 방법 및 칩 - Google Patents

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Abstract

LED 디스플레이 장치(100), 그의 구동 방법 및 칩에 관한 것으로, LED 디스플레이 장치(100)는, 복수의 행 라인, 복수의 열 라인 및 복수의 픽셀 유닛을 포함하고, 복수의 픽셀 유닛 중 각각의 픽셀 유닛은 복수의 행 라인 중 하나 및 복수의 열 라인 중 하나에 연결되는 LED디스플레이 어레이(160); 복수의 행 라인에 연결되어 선택 신호를 제공하는 행 구동 모듈(110); 복수의 열 라인에 연결되어 펄스 폭 변조 신호에 따라 계조 데이터에 대응되는 구동 신호를 제공하는 열 구동 모듈(120); 및 복수의 열 라인에 연결되어 펄스 폭 변조 신호가 유효한 제1 시간대에 해당 열 라인의 열 라인 전압을 타깃 전압으로 조절하는 채널 제어 모듈(130)을 포함한다. 따라서 저계조 이미지를 디스플레이할 때 정전류에 의한 턴온 속도를 향상시키고, 저계조를 디스플레이할 때 저계조 선형성 및 일관성을 개선한다.

Description

LED 디스플레이 장치, 그의 구동 방법 및 칩
관련 출원의 상호 참조
본원 발명은 2019년 11월 20일에 제출한 출원번호가 201911141020.X이고 발명의 명칭이 "LED 디스플레이 장치, 그의 구동 방법 및 칩"인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하는 바, 상기 중국 특허 출원의 모든 내용은 참조로서 본원 발명에 인용된다.
본 발명은 디스플레이 기술분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 LED 디스플레이 장치, 그의 구동 방법 및 칩에 관한 것이다.
발광 다이오드(light-emitting diode, LED)는 PN 접합 중 소수 캐리어와 다수 캐리어의 복합 발광 원리에 따라 작동하는 다이오드이다. PN 접합 사이에 순방향 전압을 인가하여 다이오드를 도통시키면, 전기 에너지를 빛 에너지로 변환시킬 수 있다. LED 디스플레이 장치는 LED를 픽셀 유닛으로 사용하는 디스플레이 장치로, 여기서 LED의 휘도는 디스플레이할 계조에 대응된다.
LED 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치와 상이하다. 액정 디스플레이 장치에서, 액정 분자의 회동은 픽셀 유닛의 광 투과율을 변화시켜 액정 분자층을 통과한 후 백라이트에서 발생하는 빛의 세기를 변화시킨다. 반면 LED 디스플레이 장치는 광원 자체의 휘도를 제어하여 디스플레이 계조를 변화시킨다. 액정 디스플레이 장치에 비해 LED 디스플레이 장치는 소비 전력이 낮고 재생 속도가 빠르며 시야각이 넓어 강한 조명 환경과 저온 환경에서 사용할 수 있다. 따라서, LED 디스플레이 장치는 텍스트, 이미지 및 비디오를 디스플레이하기 위한 실외 디스플레이 스크린으로 사용하기에 특히 적합하다.
기존 LED 디스플레이 스크린에서는 펄스 폭 변조 신호에 의해 구동되는 정전류 소스로 LED를 구동시킨다. LED의 물리적 특성으로 인해 LED가 점등된 경우의 휘도는 구동 전류의 값과 관련이 있다. 나아가, 펄스 폭 변조 신호의 듀티비를 제어하여 LED의 유효 점등 시간을 조절함으로써 LED의 휘도를 변화시킬 수 있다.
그러나, LED 디스플레이 스크린의 픽셀 피치가 감소하고 집적도가 증가함에 따라 저계조 이미지를 디스플레이할 때 PWM정전류에 의해 구동되는 채널 턴온 속도가 감소한다. 따라서 저계조 이미지를 디스플레이할 때 계조 선형성 및 일관성이 저하되고, 저계조 이미지의 디스플레이 효과에 영향을 미친다.
상술한 문제점을 고려하여 본 발명은 펄스 폭 변조 신호가 유효한 제1 시간대에 각각의 열 라인의 열 라인 전압을 타깃 전압으로 조절함으로써, 저계조 이미지를 디스플레이할 때 정전류에 의한 턴온 속도를 향상시키고, 저계조 선형성을 개선시키는 LED 디스플레이 장치, 그의 구동 방법 및 칩을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태에 따르면, LED 디스플레이 장치를 제공한다. 상기 LED 디스플레이 장치는, 복수의 행 라인 및 열 라인; 상기 복수의 행 라인에 연결되어 선택 신호를 제공하는 행 구동 모듈; 상기 복수의 열 라인에 연결되어 펄스 폭 변조 신호에 따라 계조 데이터에 대응되는 구동 신호를 제공하는 열 구동 모듈; 상기 복수의 행 라인 중 하나 및 상기 복수의 열 라인 중 하나에 연결되는 LED를 각각 포함하는 복수의 픽셀 유닛; 및 상기 복수의 열 라인에 연결되는 채널 제어 모듈을 포함하되, 상기 채널 제어 모듈은 상기 펄스 폭 변조 신호가 유효한 제1 시간대에 해당 열 라인의 열 라인 전압을 타깃 전압으로 조절한다.
바람직하게, 상기 열 구동 모듈은 상기 제1 시간대 이후의 제2 시간대에 정전류 소스를 제어하여 구동 전류를 제공함으로써, 해당 열 라인의 복수의 LED는 계조에 대응되는 휘도를 생성하도록 점등된다.
바람직하게, 상기 채널 제어 모듈은, 각각 비반전 입력단, 반전 입력단, 인에이블단 및 출력단을 포함하는 복수의 버퍼 증폭기를 포함하되, 상기 비반전 입력단은 상기 타깃 전압을 수신하고, 상기 반전 입력단 및 상기 출력단은 해당 열 라인에 연결되며, 상기 인에이블단은 인에이블 신호를 수신한다.
바람직하게, 상기 채널 제어 모듈은, 기설정된 값에 따라 상기 복수의 열 라인의 타깃 전압을 설정하는 타깃 전압 발생 유닛을 더 포함한다.
바람직하게, 상기 채널 제어 모듈은, 상기 복수의 열 라인에 연결되어 상기 복수의 열 라인의 최소 턴온 전압을 획득하는 전압 검출 유닛; 및 상기 복수의 열 라인의 최소 턴온 전압에 따라 상기 복수의 열 라인 각자의 타깃 전압을 각각 설정하는 타깃 전압 발생 유닛을 더 포함한다.
바람직하게, 상기 채널 제어 모듈은, 상기 각각의 열 라인의 펄스 폭 변조 신호와 동기화되는 인에이블 신호를 생성하는 시퀀스 발생기를 더 포함한다.
상기 디스플레이 어레이는 LED 디스플레이 어레이, AMOLED 디스플레이 어레이, MicroLED 또는 MiniLED 디스플레이 어레이를 포함한다.
본 발명의 실시예의 제2 양태에 따르면, LED 디스플레이 장치의 구동 방법을 제공한다. 복수의 행 라인과 열 라인 및 복수의 픽셀 유닛을 포함하고, 각각의 픽셀 유닛은 상기 복수의 행 라인 중 하나 및 상기 복수의 열 라인 중 하나에 연결되는, LED를 포함하는 LED 디스플레이 장치의 구동 방법으로서, 상기 구동 방법은, 디스플레이 이미지에 따라 계조 데이터를 생성하는 단계; 상기 계조 데이터에 따라 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 단계; 및 상기 펄스 폭 변조 신호가 유효한 제1 시간대에 해당 열 라인의 열 라인 전압을 타깃 전압으로 조절하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 구동 방법은, 상기 제1 시간대 이후의 제2 시간대에 상기 펄스 폭 변조 신호에 따라 정전류 소스를 제어하여 구동 전류를 제공함으로써, 해당 열 라인의 복수의 LED는 계조에 대응되는 휘도를 생성하도록 점등되는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시예의 제3 양태에 따르면, LED 디스플레이 장치용 칩을 제공한다. 상기 칩은, 상술한 행 구동 모듈, 열 구동 모듈 및 채널 제어 모듈 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 실시예의 LED 디스플레이 장치는, 펄스 폭 변조 신호가 유효한 제1 시간대에 각각의 열 라인을 프리차지하고, 각각의 열 라인의 열 라인 전압을 타깃 전압으로 조절하는 채널 제어 모듈을 포함한다. 따라서, 저계조 이미지를 디스플레이할 때 정전류에 의한 턴온 속도를 향상시키고, 저계조를 디스플레이할 때 저계조 선형성을 개선한다.
대안적인 실시예에서, 채널 제어 모듈의 버퍼 증폭기는 별도의 회로 비용 및 소비 전력을 추가할 필요 없이 정전류를 통해 칩 내부를 구동시키는 회로 구조로 구현될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 채널 제어 모듈은 각각의 열 라인이 안정적으로 출력될 때 최소 턴온 전압에 따라 각각의 열 라인의 타깃 전압을 설정함으로써 저계조 이미지를 디스플레이할 때 일관성을 추가로 보완할 수 있다.
본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면을 참조한 본 발명의 실시예에 대한 아래의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 구조 모식도를 도시한다.
도 2는 도 1의 LED 디스플레이 장치에서 열 구동 모듈의 예시적인 회로도를 도시한다.
도 3은 도 1의 LED 디스플레이 장치에서 채널 제어 모듈의 예시적인 회로도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED가 구동되는 예시적인 파형도를 도시한다.
도 5는 도 1의 LED 디스플레이 장치에서 채널 제어 모듈의 다른 예시적인 회로도를 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 각각의 도면들에서, 동일한 구성 요소들은 유사한 도면 부호를 사용하여 표시한다. 명확한 도시를 위해, 도면의 각 부분은 비율에 따라 도시하지 않았으며, 또한, 도면에는 일부 공지된 부분이 도시되지 않을 수도 있다.
이하에서는 본 발명을 더 잘 이해하도록, 예를 들어 소자의 구조, 재료, 사이즈, 처리 공법 및 기술 등 본 발명의 다양한 특정 세부사항을 설명한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 특정 세부사항과 다르게 본 발명을 실시할 수도 있음을 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치의 구조 모식도를 도시한다. LED 디스플레이 장치(100)는 행 구동 모듈(110), 열 구동 모듈(120), 채널 제어 모듈(130) 및 디스플레이 어레이(160)를 포함한다.
여기서, 상기 디스플레이 어레이(160)는 LED(Light Emitting Diode, 발광 다이오드) 디스플레이 어레이, AMOLED(Active-matrix organic light-emitting diode, 능동 매트릭스 유기 발광 다이오드) 디스플레이 어레이, MicroLED 또는 MiniLED 디스플레이 어레이를 포함한다.
예를 들어, 디스플레이 어레이(160)는 행 및 열로 배열된 복수의 LED를 포함한다. 예로서, 도 1에는 4행 * 6열의 디스플레이 어레이(160)가 도시되어 있다. LED는 양극 및 음극을 포함하고, 음극과 음극 사이에 순방향 전압을 인가하면, LED가 점등된다. 동일한 행의 복수의 LED의 양극은 동일한 행 라인에 함께 연결되는 바, 예를 들어, 제1 행의 LED (D11-D16)의 양극은 행 라인(G1)에 함께 연결된다. 동일한 열의 복수의 LED의 음극은 동일한 열 라인에 함께 연결되는 바, 예를 들어, 제1 열의 LED(D11-D41)의 음극은 열 라인(S1)에 함께 연결된다.
행 구동 모듈(110)은 복수의 행 라인(G1-G4)에 연결되어 선택 신호를 제공한다. 행 구동 모듈(110)의 내부에는 각각 복수의 행 라인 중 하나에 연결되는 복수의 선택 스위치 튜브가 포함된다. 상기 복수의 선택 스위치 튜브가 도통되면, 상기 행 라인은 해당 선택 스위치 튜브를 통해 고전위단에 연결된다.
열 구동 모듈(120)은 복수의 열 라인(S1-S6)에 연결되어 계조 데이터에 대응되는 구동 신호를 제공한다. 열 구동 모듈(120)의 내부에는 각각 복수의 열 라인 중 하나에 연결되는 복수의 정전류 소스가 포함된다. 행 구동 모듈(110)이 동일한 행의 복수의 LED를 선택하면, 상기와 같이, 상기 복수의 LED의 양극은 고전위에 연결되고, 음극은 각각 복수의 정전류 소스에 연결됨으로써, 상기 복수의 LED의 양극과 음극 사이에 순방향 전압이 인가되어 상기 복수의 LED가 점등된다.
채널 제어 모듈(130)은 복수의 열 라인(S1-S6)에 연결된다. 채널 제어 모듈(130)은 각각의 열 라인(S1-S6)에 대응되는 펄스 폭 변조 신호가 유효한 제1 시간대에 해당 열 라인 및 행 라인 사이의 기생 커패시턴스를 프리차지하고, 해당 열 라인의 열 라인 전압을 타깃 전압으로 조절한다. 다음, 열 구동 모듈(120)은 상기 제1 시간대 이후의 제2 시간대에 펄스 폭 변조 신호에 따라 정전류 소스를 구동 전류를 제공하도록 제어함으로써, 열 라인(S1-S6)의 복수의 LED가 점등된다.
상술한 LED 디스플레이 장치(100)에서, 디스플레이 어레이(160) 중의 복수의 LED는 각각 픽셀 유닛으로 사용된다. LED 디스플레이 장치(100) 중의 각 픽셀은 모두 하나 이상의 픽셀 유닛을 포함할 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 컬러 이미지를 디스플레이할 경우, 3개의 LED를 적용하여 각각 적색, 녹색, 청색의 색상 컴포넌트를 디스플레이할 수 있고, 각 LED는 자체 발광 특성에 따라 해당 색상의 빛을 생성하거나 추가 필터를 적용하여 해당 색상의 빛을 생성할 수 있다.
LED 디스플레이 장치(100)가 동적 이미지를 디스플레이하는 기간 동안, 행 구동 모듈(110)은 예를 들어 행 단위로 스캔하여 행 라인을 하이 레벨로 순차적으로 연결한다. 대응되게, 열 구동 모듈(120) 중의 복수의 정전류 소스는 각각 상기 행의 복수의 LED에 정전류를 인가한다. 열 구동 모듈(120)은 이미지의 해당 행의 계조 데이터에 따라 펄스 폭 변조 신호의 듀티비를 제어함으로써, 해당 행의 복수의 LED의 유효 점등 시간을 변화시켜 상기 복수의 LED의 휘도를 조절하고, 나아가 이미지의 디스플레이를 구현한다.
다른 일부 실시예에서, LED 디스플레이 장치(100)는 상술한 행 구동 모듈(110), 열 구동 모듈(120) 및 채널 제어 모듈(130) 중 적어도 하나가 집적된 구동 칩을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 LED 디스플레이 장치에서 열 구동 모듈의 예시적인 회로도를 도시한다. 상기 열 구동 모듈(120)은 직렬 데이터에 따라 정전류 출력을 생성하는 정전류 구동 모듈이다.
열 구동 모듈(120)은 시프트 레지스터(121), 정전류 출력 래치(122), 정전류 출력 제어 유닛(123), 출력 전류 조절 유닛(124), 복수의 정전류 소스(I1-I6), 버퍼(U1-U4) 및 인버터(U5)를 포함한다.
시프트 레지스터(121)는 각각 버퍼(U1 및 U2)를 통해 클럭 신호(CLK) 및 직렬 입력 데이터(SDI)를 수신한다. 예를 들어, 클럭 신호(CLK)의 상승 에지에서 시프트 레지스터(121)가 시프트된다. 시프트 레지스터(121)는 버퍼(U3)를 통해 직렬 출력 데이터(SDO)를 제공한다.
정전류 출력 래치(122)는 시프트 레지스터(121)에 연결되고, 버퍼(U4)를 통해 래치 인에이블 신호(LE)를 수신한다. 래치 인에이블 신호(LE)가 유효한 경우, 정전류 출력 래치(122)는 시프트 레지스터(121)로부터 직렬 데이터를 수신한다. 래치 인에이블 신호(LE)가 무효한 경우, 정전류 출력 래치(122)는 이미 수신된 직렬 데이터를 래치한다.
정전류 출력 제어 유닛(123)은 정전류 출력 래치(122)에 연결되고, 인버터(U5)를 통해 게이트 인에이블 신호(OE)를 수신한다. 게이트 인에이블 신호(OE)가 무효한 경우, 복수의 출력단(OUT1-OUT6)은 정전류 출력을 제공한다. 게이트 인에이블 신호(OE)가 유효한 경우, 복수의 출력단(OUT1-OUT6)은 턴오프되어 정전류 출력을 제공하지 않는다.
복수의 정전류 소스(I1-I6)는 정전류 출력 제어 유닛(123)에 연결된다. 정전류 출력 제어 유닛(123)은 직렬 데이터에 따라 대응되는 듀티비를 갖는 펄스 폭 변조 신호를 생성하고, 복수의 정전류 소스(I1-I6)의 도통 상태를 각각 제어함으로써 LED의 유효 점등 시간을 변화시킨다.
출력 전류 조절 유닛(124)은 상기 복수의 정전류 소스(I1-I6)의 전류값을 설정하기 위한 전류 설정 신호(ISET)를 수신한다. 상기 전류 설정 신호(ISET)는 외부 저항에 의해 생성될 수 있다.
해당 실시예에서, 시프트 레지스터(121)는 직렬 출력 데이터(SDO)를 제공하므로, 복수의 열 구동 모듈(120)이 서로 직렬 연결될 수 있다. 각각의 LED정전류 구동 모듈의 출력단 개수가 제한되어 있으나, 복수의 열 구동 모듈(120)을 직렬 연결함으로써 해당 개수의 열 라인을 구동하도록 더 많은 출력단을 제공할 수 있다.
도 3은 도 1의 LED 디스플레이 장치에서 채널 제어 모듈의 예시적인 회로도를 도시한다. 채널 제어 모듈(130)은 복수의 버퍼 증폭기(OP1-OP6), 시퀀스 발생기(131) 및 타깃 전압 발생 유닛(132)을 포함한다.
해당 실시예에서, 복수의 버퍼 증폭기(OP1-OP6)는 각각 비반전 입력단, 반전 입력단, 출력단 및 인에이블단을 포함한다. 복수의 버퍼 증폭기(OP1-OP6)의 비반전 입력단은 타깃 전압(VSET)을 수신하기 위해 상기 타깃 전압 발생 유닛(132)에 연결되고, 반전 입력단 및 출력단은 해당 열 라인에 연결되며, 인에이블단은 시퀀스 발생기(131)에 연결된다. 전술한 바와 같이, 도 3에서 열 라인(S1-S6)의 일단은 열 구동 모듈(120)의 복수의 출력단(OUT1-OUT6)에 연결되고, 타단은 복수의 LED에 연결된다. 시퀀스 발생기(131)는 상기 펄스 폭 변조 신호와 동기화된 인에이블 신호(EN)를 생성한다. 인에이블 신호(EN)가 유효한 경우, 상기 복수의 버퍼 증폭기(OP1-OP6)는 턴온되고; 인에이블 신호(EN)가 무효한 경우, 상기 복수의 버퍼 증폭기(OP1-OP6)는 턴오프된다.
본 실시예에서, 타깃 전압 발생 유닛(132)은 예를 들어 디지털 아날로그 변환기(Digital-to-Analog Converter, DAC)에 의해 구현되고, 안정적인 조건에서 작동하는 복수의 열 라인의 최소 턴온 전압을 특성화하는 수신된 디지털 신호에 따라 상기 타깃 전압(VSET)을 생성한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED가 구동되는 예시적인 파형도를 도시한다. 도 4에서, PWMx, ENx, VSx는 각각 제x 채널의 펄스 폭 변조 신호, 제x 채널의 인에이블 신호, 제x 채널의 시간에 따른 전압 변화를 나타낸다.
본 실시예의 LED 디스플레이 장치(100)는 하나의 LED의 유효 점등 시간을 프리차지 시간과 정전류 충전 시간으로 구분한다. 프리차지 시간 내에, 채널 제어 모듈(130)은 복수의 열 라인(S1-S6)의 열 라인 전압을 타깃 전압으로 풀링하고; 정전류 충전 시간 동안 열 구동 모듈(120)은 펄스 폭 변조 신호에 따라 복수의 열 라인(S1-S6)에 대해 정전류 충전을 수행하도록 정전류 소스를 제어함으로써, 복수의 열 라인(S1-S6)의 LED가 점등된다.
위에 도시된 바와 같이, 채널 제어 모듈(130) 중의 시퀀스 발생기(131)는 펄스 폭 변조 신호와 동기화된 인에이블 신호(EN)를 생성한다. 해당 실시예에서, 펄스 폭 변조 신호와 인에이블 신호(EN)는 모두 하이 레벨에서 유효하고, 로우 레벨에서 무효하다.
도 5에 도시된 실시예에서, 하나의 LED의 유효 점등 시간은 프리차지 시간과 정전류 충전 시간으로 구분된다. 예를 들어, 하나의 LED의 유효 점등 시간은 시각 t0-t3이고, 이는 프리차지 시간과 정전류 충전 시간으로 구분되는데, 프리차지 시간의 시간대는 시각 t0-t1이며, 정전류 충전 시간의 시간대는 시각 t1-t2이다.
시각 t0에 펄스 폭 변조 신호(PWMx)와 인에이블 신호(ENx)는 동시에 유효 상태로 전환되고, 채널 제어 모듈(130) 중의 버퍼 증폭기(OPx)는 턴온되며, 버퍼 증폭기(OPx)는 대응되는 열 라인의 열 라인 전압(VSx)과 타깃 전압(VSET) 간의 전압차에 따라 충방전 전류를 제공하고, 열 라인 전압(VSx)이 타깃 전압(VSET)보다 크면, 상기 열 라인을 방전시켜 상기 열 라인의 열 라인 전압을 풀다운한다.
시각 t1에 버퍼 증폭기(OPx)는 대응되는 열 라인의 열 라인 전압(VSx)을 타깃 전압(VSET) 근처로 풀링하고, 열 라인 전압(VSx)이 타깃 전압(VSET)보다 작으면, 버퍼 증폭기(OPx)는 턴오프된다. 본 실시예에서, 타깃 전압(VSET)은 각 채널의 최소 턴온 전압보다 약간 크므로, 회로를 정전류 소스 구동 회로로 복원하며, 열 구동 모듈(120)은 펄스 폭 변조 신호(PWMx)에 따라 정전류 소스를 구동 전류를 제공하도록 제어하고, 열 라인 전압(VSx)을 계속 풀다운한다.
시각 t2에 열 라인 전압(VSx)은 제x 채널의 최소 턴온 전압으로 풀다운되고, 제x 채널은 효과적으로 턴온되며, 열 라인(Sx) 상의 복수의 LED는 점등된다. 시각 t3까지 열 라인(Sx)의 유효 점등이 완료된다.
도 5는 도 1의 LED 디스플레이 장치에서 채널 제어 모듈의 다른 예시적인 회로도를 도시한다. 대안적인 실시예에서, 채널 제어 모듈(230)은 시퀀스 발생기(231), 타깃 전압 발생 유닛(232) 및 전압 검출 유닛(233)을 포함한다. 여기서, 전압 검출 유닛(233)은 예를 들어 아날로그 디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter, ADC)에 의해 구현되고, 전압 검출 유닛(233)은 복수의 열 라인(S1-S6)에 연결되어 각각의 열 라인이 안정적으로 출력될 때 최소 턴온 전압을 검출하며, 각각의 열 라인의 최소 턴온 전압을 특성화하는 디지털 신호를 출력한다. 타깃 전압 발생 유닛(232)은 예를 들어 디지털 아날로그 변환기(Digital-to-Analog Converter, DAC)에 의해 구현되고, 타깃 전압 발생 유닛(232)은 전압 검출 유닛(233)에 의해 수집된, 최소 턴온 전압을 특성화하는 디지털 신호에 따라 복수의 열 라인(S1-S6) 각자의 타깃 전압을 각각 설정하기 위해 전압 검출 유닛(233)에 연결된다. 이에, 타깃 전압 발생 유닛(232)은 최소 턴온 전압을 수신하기 위한 입력단 및 복수의 타깃 전압(VSET1-VSET6)을 제공하는 복수의 출력단을 구비하고, 각각의 출력단은 해당되는 하나의 버퍼 증폭기의 비반전 입력단에 연결됨으로써, 저계조 이미지를 디스플레이할 때 계조 선형성 및 일관성을 추가로 보완할 수 있다.
설명해야 할 점은, 상기 실시예에서 공통 양극 구조의 LED 디스플레이 장치를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 실시예의 채널 제어 모듈은 펄스 폭 변조 신호가 유효한 제1 시간대에 각각의 열 라인의 열 라인 전압을 타깃 전압으로 조절함으로써 저계조 이미지를 디스플레이할 때 정전류 턴온 속도를 향상시킬 수 있도록 공통 음극 구조의 LED 디스플레이 장치에도 마찬가지로 적용된다.
요약하면, 본 발명의 실시예의 LED 디스플레이 장치는, 펄스 폭 변조 신호가 유효한 제1 시간대에 각각의 열 라인을 프리차지하고, 각각의 열 라인의 열 라인 전압을 타깃 전압으로 조절하는 채널 제어 모듈을 포함한다. 따라서, 저계조 이미지를 디스플레이할 때 정전류에 의한 턴온 속도를 향상시키고, 저계조를 디스플레이할 때 저계조 선형성을 개선한다.
대안적인 실시예에서, 채널 제어 모듈의 버퍼 증폭기는 별도의 회로 비용 및 소비 전력을 추가할 필요 없이 정전류를 통해 칩 내부를 구동시키는 회로 구조로 구현될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 채널 제어 모듈은 각각의 열 라인이 안정적으로 출력될 때 최소 턴온 전압에 따라 각각의 열 라인의 타깃 전압을 설정함으로써 저계조 이미지를 디스플레이할 때 일관성을 추가로 보완할 수 있다.
설명해야 할 점은, 본문에서 제1 및 제2 등과 같은 관계형 용어는 하나의 실체 또는 동작을 다른 하나의 실체 또는 동작과 구별하기 위해 사용되며, 이러한 실체 또는 동작들 사이에 어떤 실제적인 관계 또는 순서가 존재함을 요구하거나 암시하는 것은 아니다. 그리고 "포함", "포괄" 또는 그 변형체는 비배타성의 포함을 커버하는 것으로서, 일련의 요소를 포함하는 과정, 방법, 물품 또는 기기는 그러한 요소를 포함할 뿐만 아니라, 명확히 열거하지 않은 기타 요소를 더 포함할 수도 있고, 또는 이러한 과정, 방법, 물품 또는 기기를 위한 고유의 요소도 더 포함할 수 있다. 기타 제한이 없는 상황에서, "??을/를 하나 포함한다"는 표현으로 한정된 요소는, 상기 요소를 포함하는 과정, 방법, 물품 또는 기기에 다른 동일한 요소가 포함될 가능성을 배제하는 것은 아니다.
상기와 같이 본 발명에 따른 실시예를 설명하였으나 이러한실시예는 모든 세부 사항을 상세히 설명하지 않으며, 본 발명을 전술한 구체적인 실시예로만 한정하지는 않는다. 상기 설명에 기초하여 많은 수정 및 변경을 할 수 있는 것은 자명한 것이다. 본 명세서에서 전술한 실시예들을 선택하여 구체적으로 설명한 것은, 본 발명의 원리와 실제 활용을 더 잘 해석하기 위한 것으로, 당업자로 하여금 본 발명을 잘 이용할 수 있을 뿐만 아니라 본 발명을 토대로 수정 및 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다. 본 발명은 오직 청구범위 및 그 전체 범위와 균등물에 의해서만 제한된다.

Claims (10)

  1. LED 디스플레이 장치로서,
    복수의 행 라인, 복수의 열 라인 및 복수의 픽셀 유닛을 포함하고, 상기 복수의 픽셀 유닛 중 각각의 픽셀 유닛은 상기 복수의 행 라인 중 하나 및 상기 복수의 열 라인 중 하나에 연결되는 LED를 포함하는 디스플레이 어레이;
    상기 복수의 행 라인에 연결되어 선택 신호를 제공하는 행 구동 모듈;
    상기 복수의 열 라인에 연결되어 펄스 폭 변조 신호에 따라 계조 데이터에 대응되는 구동 신호를 제공하는 열 구동 모듈; 및
    상기 복수의 열 라인에 연결되는 채널 제어 모듈을 포함하되,
    상기 채널 제어 모듈은, 상기 복수의 열 라인이 안정 상태에서 동작하는 경우 얻어질 수 있는 최소 턴온 전압에 따라 상기 복수의 열 라인 각각의 하나에 대한 타깃 전압을 개별적으로 획득하고, 상기 펄스 폭 변조 신호가 유효한 제1 시간대에 상기 열 라인의 열 라인 전압을 상기 타깃 전압으로 조절하도록 구성되고,
    상기 타깃 전압은 상기 열 라인의 상기 최소 턴온 전압보다 크거나 같은,
    LED 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열 구동 모듈은 상기 제1 시간대 이후의 제2 시간대에 정전류 소스를 제어하여 구동 전류를 제공함으로써, 해당 열 라인의 복수의 LED는 계조에 대응되는 휘도를 생성하도록 점등되는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 채널 제어 모듈은,
    각각 비반전 입력단, 반전 입력단, 인에이블단 및 출력단을 포함하는 복수의 버퍼 증폭기를 포함하되,
    상기 비반전 입력단은 상기 타깃 전압을 수신하고, 상기 반전 입력단 및 상기 출력단은 해당 열 라인에 연결되며, 상기 인에이블단은 인에이블 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 채널 제어 모듈은, 기설정된 값에 따라 상기 복수의 열 라인의 상기 타깃 전압을 설정하는 타깃 전압 발생 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 채널 제어 모듈은,
    상기 최소 턴온 전압에 따라 상기 복수의 열 라인 각자의 타깃 전압을 각각 설정하는 타깃 전압 발생 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 채널 제어 모듈은, 상기 각각의 열 라인의 펄스 폭 변조 신호와 동기화되는 인에이블 신호를 생성하는 시퀀스 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 어레이는 LED 디스플레이 어레이, AMOLED 디스플레이 어레이, MicroLED 또는 MiniLED 디스플레이 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치.
  8. 복수의 행 라인과 열 라인 및 복수의 픽셀 유닛을 포함하고, 각각의 픽셀 유닛은 상기 복수의 행 라인 중 하나 및 상기 복수의 열 라인 중 하나에 연결되는, LED를 포함하는 LED 디스플레이 장치의 구동 방법으로서,
    상기 구동 방법은,
    디스플레이 이미지에 따라 계조 데이터를 생성하는 단계;
    상기 계조 데이터에 따라 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 단계;
    상기 복수의 열 라인이 안정 상태에서 동작하는 경우 얻어질 수 있는 최소 턴온 전압에 따라 상기 복수의 열 라인 각각의 하나에 대한 타깃 전압을 개별적으로 획득하는 단계; 및
    상기 펄스 폭 변조 신호가 유효한 제1 시간대에 상기 열 라인의 열 라인 전압을 상기 타깃 전압으로 조절하는 단계
    를 포함하고,
    상기 타깃 전압은 상기 열 라인의 상기 최소 턴온 전압보다 크거나 같은,
    LED 디스플레이 장치의 구동 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 시간대 이후의 제2 시간대에 상기 펄스 폭 변조 신호에 따라 정전류 소스를 제어하여 구동 전류를 제공함으로써, 해당 열 라인의 복수의 LED는 계조에 대응되는 휘도를 생성하도록 점등되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치의 구동 방법.
  10. LED 디스플레이 장치용 칩으로서,
    상기 칩은 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 행 구동 모듈, 열 구동 모듈 및 채널 제어 모듈를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 장치용 칩.

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