KR20070045735A

KR20070045735A - Ｌｅｄ를 광원으로 하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치및 이의 휘도조절방법

Info

Publication number: KR20070045735A
Application number: KR1020050102337A
Authority: KR
Inventors: 이상훈; 박영준; 강정일
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2007-05-02
Also published as: CN1955795A; US20070097045A1

Abstract

본 발명은 다수의 LED와 상기 다수의 LED에 각각 구동 전류를 공급하는 다수의 전류공급부를 포함하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치에 관한 것으로서, 상기 다수의 LED 각각으로부터 광을 수신하는 광센서와; 상기 전류공급부를 제어하여 상기 다수의 LED를 택일적으로 작동시키고, 상기 광센서에 수신되는 광의 강도가 소정의 기준값이 되도록 상기 작동된 LED에 대한 상기 전류공급부의 구동 전류 공급량을 조절 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 상기 디스플레이장치의 출력화면 전체에 걸쳐 균일한 휘도를 구현할 수 있다.

백라이트, LED, 휘도조절

Description

ＬＥＤ를 광원으로 하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치 및 이의 휘도조절방법{DISPLAY APPARATUS COMPRISING BACKLIGHT HAVING LED AS LIGHT SOURCE AND TUNING METHOD OF THE SAME}

도 1은 종래의 디스플레이장치에 적용되는 백라이트의 회로구성도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치를 간략화하여 나타낸 회로구성도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 휘도조절방법을 설명하기 위한 순서도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 휘도구현방법을 설명하기 위한 순서도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 디스플레이장치 110 : 백라이트

111 : 기판 112 : LED

113 : 전류공급부 116 : 광유도관

117 : 광센서 120 : 제어부

130 : 저장부

본 발명은 디스플레이장치 및 상기 디스플레이장치의 휘도조절방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED를 포함하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치 및 상기 백라이트의 광 출력 분포를 소정의 기준값으로 균일하게 조절하는 디스플레이장치의 휘도조절방법에 관한 것이다.

LCD장치와 같은 디스플레이장치는 화상의 형성을 위한 소자(ex. LCD)의 비발광성으로 인해 별도의 조명수단을 필요로 하며, 이러한 조명수단은 일반적으로 백라이트(backlight)라 하여 LCD의 후면에 위치한다. 백라이트는 전면의 LCD를 향해 광원을 조사함으로써 LCD장치의 전면(前面)에 화면을 형성시킨다. 이러한 조명수단으로는 종래로부터 백열등, 형광등 등이 이용되어 왔으나, 최근에는 에너지 효율 및 과열 등의 문제로 인해 LED(Light Emitting Diode) 어레이(Array)가 제안된 바 있다.

도 1은 이러한 LED 어레이를 사용한 백라이트(10)의 구성을 간략히 설명하기 위한 회로구성도이다. 다수의 LED(11)는 평면적으로 배열되며, 각각의 LED(11)는 개별적으로 전류공급부(12)를 구비하고 있다. 각각의 전류공급부(12)로는 제어부(도면 미도시)로부터 개별적으로 제어신호를 받아 해당 LED(11)를 작동시킨다. LED(11)의 작동으로 인해 전면에 위치한 LCD층(도면 미도시)으로 빛을 투과시키게 된다.

그러나, 이상과 같은 LED어레이를 포함하는 백라이트(10)를 구비한 종래의 디스플레이장치에 의하면, 각 LED(11)가 개별적으로 구비된 전류공급부(12)에 의해 작동됨에 따라 모든 전류공급부(12)에 동일한 제어신호가 입력되는 경우라 하더라도 각각의 전류공급부(12) 및 LED(11)의 특성상의 차이로 인해 LED(11)의 작동시 동일한 백라이트(10) 내에서도 광출력 분포가 균일하지 못하다는 문제가 있었다.

결과적으로 디스플레이장치의 출력화면 전체에 걸쳐 균일한 휘도를 구현하기가 곤란하였다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 출력화면 전체에 걸쳐 균일한 휘도를 구현할 수 있는 LED를 포함하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치 및 상기 디스플레이장치의 휘도조절방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다수의 LED와 상기 다수의 LED에 각각 구동 전류를 공급하는 다수의 전류공급부를 포함하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치에 있어서, 상기 다수의 LED 각각으로부터 광을 수신하는 광센서와; 상기 전류공급부를 제어하여 상기 다수의 LED를 택일적으로 작동시키고, 상기 광센서에 수신되는 광의 강도가 소정의 기준값이 되도록 상기 작동된 LED에 대한 상기 전류공급부의 구동 전류 공급량을 조절 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치를 제공한다.

여기서, 상기 다수의 LED 각각으로부터 상기 광센서에 광을 전달하는 다수의 광전달부를 더 포함하고, 상기 다수의 LED는, 상기 전류공급부에 대한 상기 제어부 의 제어에 의해 각각 해당 광전달부에 광을 공급하도록 할 수도 있다.

그리고, 상기 제어부는, 상기 다수의 LED 중 어느 하나를 선정하고, 상기 선정된 LED로부터 수신되는 광 강도를 상기 기준값으로 설정하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 디스플레이장치는, 상기 제어부에 의해 상기 전류공급부의 상기 LED별 구동 전류 공급량에 대한 정보가 저장되는 저장부를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다수의 LED와 상기 다수의 LED에 각각 구동 전류를 공급하는 다수의 전류공급부를 포함하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치에 있어서, 상기 다수의 LED의 출력 광 강도가 소정의 기준값이 되도록 하는 상기 LED별 구동 전류 공급량에 대한 정보가 저장된 저장부와; 상기 저장부에 저장된 정보에 따라 상기 전류공급부의 구동 전류 공급량을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치를 제공한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다수의 LED와 상기 다수의 LED에 각각 구동 전류를 공급하는 다수의 전류공급부를 포함하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치의 휘도조절방법에 있어서, 소정의 광 강도의 기준값을 설정하는 단계와; 상기 전류공급부를 제어하여 상기 다수의 LED로부터 택일적으로 광을 수신하는 단계; 및 상기 수신된 광 강도가 상기 기준값이 되도록 상기 전류공급부의 구동 전류 공급량을 조절 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 휘도조절방법을 제공한다.

여기서, 상기 기준값을 설정하는 단계는, 상기 다수의 LED 중 어느 하나를 선정하고, 상기 선정된 LED로부터 수신되는 광의 강도를 상기 기준값으로 설정하는 단계를 포함할 수도 있다.

그리고, 상기 디스플레이장치의 휘도조절방법은, 상기 LED별로 상기 전류공급부의 구동 전류 공급량에 대한 정보를 저장하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다수의 LED와 상기 다수의 LED에 각각 구동 전류를 공급하는 다수의 전류공급부를 포함하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치의 휘도구현방법에 있어서, 상기 다수의 LED의 출력 광 강도가 소정의 기준값이 되도록 하는 상기 LED별 구동 전류 공급량에 대한 정보를 마련하는 단계와; 상기 마련된 정보에 따라 상기 전류공급부의 구동 전류 공급량을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 휘도구현방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치(100)를 간략화하여 도시한 회로구성도이다. 도면에서 백라이트(110)는 3×3의 평면배열을 가지는 LED(112)를 구비하는 것으로 도시되었으나 이는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐 본 발명이 이에 한정하여 해석되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이 백라이트(110) 및 이의 작동을 제어하기 위해 마련된 광유도관(116), 광센서(117), 제어부(120), 저장부(130) 등을 포함한다.

백라이트(110)는 평면적으로 배열된 다수의 LED(112)와 각 LED(112) 별로 독립적으로 마련된 다수의 전류공급부(113)를 포함한다.

각 전류공급부(113)는 제어부(120)와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 제어부(120)로부터 제어신호를 수신하여 해당 LED(112)로 소정의 구동 전류를 공급한다. LED(112)는 공급된 구동 전류에 비례하는 강도의 광을 발생시키게 된다.

한편, 백라이트(110)의 기판(111)에는 각 LED(112)로부터 광을 수신하는 다수의 광유도관(116)이 구비되어 있다. 각각의 광유도관(116)은 수신된 광을 전달하는 광전달부로서 기능하며, 상기 광은 광유도관(116)을 통해 광센서(117)에 전달된다.

광센서(117)는 상기 광유도관(116)과 마찬가지로 백라이트(110)의 기판(111)에 마련되어 있으며, 각 광유도관(116)으로부터 전달되어 오는 광의 세기를 측정하기 위한 수단으로 이용된다.

광센서(117)에 수신된 광은 제어부(120)에 의해 세기, 즉 광 강도가 측정된다. 제어부(120)도 상기 광센서(117) 및 LED(112)와 마찬가지로 백라이트(110)의 기판(111)에 마련될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 저장부(130)에는 LED(112)로부터 요구되는 광 강도의 기준값이 저장되어 있다. 상기 기준값은 LED(112)의 출력 레벨 별로 다수 개로 저장될 수도 있다.

제어부(120)는 광센서(117)로부터 측정된 LED(112)의 광 강도를 상기 저장부(130)에 저장된 기준값과 비교하여 그 차이에 대한 보상신호를 생성하고, 이를 기 전송한 바 있는 제어신호에 더하여 해당 전류공급부(113)로 다시 전송한다. 이에 따라, 보상신호가 더해진 제어신호를 수신한 전류공급부(113)는 조절된 구동 전류를 해당 LED(112)에 공급하고, 이에 따라 LED(112)는 상기 기준값의 강도로 조절된 광을 발생시키게 된다.

그리고, 제어부(120)는 상기 보상신호가 반영된 정보를 저장부(130)에 저장한다. 여기서, 상기 보상신호가 반영된 정보는 전류공급부(113)의 측면에서 볼 때에는 상기 LED(112)가 상기 기준값에 해당하는 강도의 광을 발생시키도록 하는 구동 전류 공급량에 대한 정보에 해당한다.

이상과 같은 LED(112)의 출력 광의 조절은 백라이트(110)를 구성하는 모든 LED(112)에 대해 수행할 수 있으며, 도 2에서 각 전류공급부(113)에 공급되는 신호 전류(I)에는 이러한 조절 과정이 수행된 결과 각각 보정값(di₁₁ 내지 di₃₃)이 부가되어 있음을 알 수 있다.

여기서, 저장부(130)에 기 저장된 상기 광 강도에 대한 기준값은 제품의 제조과정에서 또는 사용자 내지 디스플레이장치 설치 기사의 설정에 따라 소정의 값으로 정해질 수 있다.

또는, 백라이트(110)를 구성하는 다수의 LED(112) 중 어느 하나를 작동시켰을 때 발생되는 광의 강도를 상기 기준값으로 설정할 수도 있다. 예를 들면, 백라이트(110)의 휘도 조절시, 예를 들면 우선 LED₂₂를 작동시켜 이로부터 발생되는 광의 강도를 광센서(117) 및 제어부(120)를 통해 측정하여 기준값으로 삼을 수 있다. 이 경우에는, 이후 LED₂₂를 제외한 나머지 LED(112)는 모두 상기 LED₂₂의 광 강도로 출력되도록 조절된다.

제어부(120)는, 각 LED(112)가 상기 기준값의 강도를 가지는 광을 발생시키 도록 하기 위해, 각각의 전류공급부(113)로부터 해당 LED(112)에 공급되어야 하는 구동 전류 공급량에 대한 정보를 저장부(130)에 저장한다. 이에 의해, 차후 백라이트(110)를 구동하는 경우 제어부(120)는 상기 저장부(130)에 저장된 정보에 기초하여 각각의 전류공급부(113)를 제어함으로써 균일한 휘도분포를 가지는 백라이트(110) 광원을 발생시킬 수 있다.

또한, 제어부(120)는 디스플레장치(100)의 작동 환경에 대한 정보, 즉 LED(112)의 광 강도에 영향을 미치는 온도정보와 디스플레이장치(100)에 입력되는 영상정보를 제어신호에 가감하여 반영할 수도 있다. 상기 온도정보는 여러개로 모듈화된 LED(112)에 구비된 온도센서에 의해 구해질 수 있다. 상기 온도정보와 영상정보는 LED(112)의 구동과의 함수관계를 포함한다.

또한, 이상과 같은 LED(112)의 출력 광의 조절은 디스플레이장치(100)의 제조과정에서만 수행하는 것으로 할 수도 있다.

즉, 상기 제조과정에서 백라이트(110)의 균일한 휘도분포를 얻기 위해 각 전류공급부(113)에 공급되어야 하는 구동 전류 공급량에 대한 정보를 포함하는 데이터를 저장부(130)에 저장한다 그리고, 디스플레이장치(100)에서 광유도관(116) 및 광센서(117)를 구성요소에서 제외시키고, 제어부(120)는 전류공급부(113)의 구동 전류 공급량을 조절하는 기능을 제외시킨 상태로 제품을 제조하는 것이다.

이러한 제조과정을 통해 출시된 디스플레이장치(100)에서, 제어부(120)는 각 전류공급부(113)를 구동 제어할 경우 상기 저장부(130)에 저장된 데이터에 따라서 전류공급부(113)마다 최적화하여 조절된 제어신호를 전송하게 된다. 이에 따라, 각 전류공급부(113)는 해당 LED(112)에 조절된 구동 전류를 공급하게 되고, 결과적으로 각각의 LED(112)는 동일한 강도, 즉 상기 기준값에 해당하는 강도의 광을 발생시키게 된다.

도 3은 이상에서 설명한 디스플레이장치(도 2의 100)의 휘도조절방법을 설명하기 위한 순서도이다. 먼저, 휘도를 조절하기 위한 전단계로서 디스플레이장치(100)를 구성하는 각 LED(112)로부터 요구되는 광 강도의 기준값을 설정한다(S110). 이러한 기준값의 설정방법으로는, 상기에서 언급한 바와 같이 특정의 수치를 상기 기준값으로 설정하는 방법 또는 백라이트(110)를 구성하는 다수의 LED(112) 중에서 선택된 LED(112)로부터 출력되는 광 강도를 상기 기준값으로 설정하는 방법을 예로 들 수 있다.

광 강도에 대한 기준값이 설정되면, 광 강도를 측정할 LED(112)에 대응되는 전류공급부(113)를 구동하여 상기 LED(112)를 출력시킨다. 그리고, LED(112)로부터 발생되는 광을 수신하여 광 강도를 측정한다(S120).

다음으로 측정된 광의 강도와 상기 기준값을 비교한다(S130). 비교 결과 양 값의 차이를 보상하기 위해 조절된 제어신호를 전류공급부(113)에 전송하여 상기 LED(112)를 다시 구동시킨다(S140). 여기서, 구동 후 광 강도를 다시 측정하여 상기 기준값과 비교하며, 비교 결과 양 값 간의 차이가 다시 발생하는 경우에는 상기 재발한 차이를 보상하는 재조절된 제어신호를 전류공급부(113)에 전송하여 상기 LED(112)를 다시 구동시킬 수도 있다.

한편, 조절된 제어신호를 통해 LED(112)를 구동한 결과 측정된 광 강도가 상 기 기준값과 일치하는 경우에는 조절된 제어신호에 관한 데이터, 바꾸어 말하면 상기 전류공급부(113)의 조절된 구동 전류 공급량에 대한 데이터를 저장한다(S150).

저장 후, 측정하고자 하는 다른 LED(112)가 더 존재하는지 판단하여(S160) 더 존재하는 경우에는 다른 LED(112)에 대하여도 상기와 동일한 과정을 반복 수행하며, 모든 LED(112)에 대하여 측정을 완료한 경우에는 모든 과정을 종료한다.

도 4는 도 3의 휘도조절방법을 수행한 결과 생성 및 저장되는 데이터(즉, 제어신호에 관한 데이터)를 이용하여 디스플레이장치(100) 상에서 균일한 휘도분포를 구현하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 즉, 도 3의 과정 등을 통해 이미 마련된 LED(112) 별 구동 전류 공급량에 대한 정보, 바꾸어 말하면 전류공급부(113) 별로 조절된 제어신호에 대한 정보를 호출한다(S210). 이 때, 호출되는 정보는 도 3에서 설명된 바와 같이 디스플레이장치(100) 내에 구비된 저장부(130)에 별도 저장된 것일 수 있다.

다음으로, 호출되는 제어신호에 따라 각각의 전류공급부(113) 및 해당 LED(112)를 구동시킨다(S220). 이에 따라, 백라이트(110)를 구성하는 모든 LED(112)는 서로 동일한 출력의 광을 발생시키며, 결과적으로 백라이트(110)는 모든 면에 걸쳐 균일한 강도의 광을 발생시키게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 디스플레이장치 및 이의 휘도조절방법에 의하면, 상기 디스플레이장치의 백라이트를 구성하는 다수의 LED가 모두 균일한 강도의 광을 발생시킴에 따라 상기 디스플레이장치의 출력화면 전체에 걸쳐 균 일한 휘도를 구현할 수 있다.

Claims

다수의 LED와 상기 다수의 LED에 각각 구동 전류를 공급하는 다수의 전류공급부를 포함하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치에 있어서,

상기 다수의 LED 각각으로부터 광을 수신하는 광센서와;

상기 전류공급부를 제어하여 상기 다수의 LED를 택일적으로 작동시키고, 상기 광센서에 수신되는 광의 강도가 소정의 기준값이 되도록 상기 작동된 LED에 대한 상기 전류공급부의 구동 전류 공급량을 조절 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 다수의 LED 각각으로부터 상기 광센서에 광을 전달하는 다수의 광전달부를 더 포함하고,

상기 다수의 LED는, 상기 전류공급부에 대한 상기 제어부의 제어에 의해 각각 해당 광전달부에 광을 공급하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부는, 상기 다수의 LED 중 어느 하나를 선정하고, 상기 선정된 LED로부터 수신되는 광 강도를 상기 기준값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부에 의해 상기 전류공급부의 상기 LED별 구동 전류 공급량에 대한 정보가 저장되는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
다수의 LED와 상기 다수의 LED에 각각 구동 전류를 공급하는 다수의 전류공급부를 포함하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치에 있어서,

상기 다수의 LED의 출력 광 강도가 소정의 기준값이 되도록 하는 상기 LED별 구동 전류 공급량에 대한 정보가 저장된 저장부와;

상기 저장부에 저장된 정보에 따라 상기 전류공급부의 구동 전류 공급량을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
다수의 LED와 상기 다수의 LED에 각각 구동 전류를 공급하는 다수의 전류공급부를 포함하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치의 휘도조절방법에 있어서,

소정의 광 강도의 기준값을 설정하는 단계와;

상기 전류공급부를 제어하여 상기 다수의 LED로부터 택일적으로 광을 수신하는 단계; 및

상기 수신된 광 강도가 상기 기준값이 되도록 상기 전류공급부의 구동 전류 공급량을 조절 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 휘도조절방법.
제6항에 있어서,

상기 기준값을 설정하는 단계는,

상기 다수의 LED 중 어느 하나를 선정하고, 상기 선정된 LED로부터 수신되는 광의 강도를 상기 기준값으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 휘도조절방법.
제6항에 있어서,

상기 LED별로 상기 전류공급부의 구동 전류 공급량에 대한 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 휘도조절방법.
다수의 LED와 상기 다수의 LED에 각각 구동 전류를 공급하는 다수의 전류공급부를 포함하는 백라이트를 구비한 디스플레이장치의 휘도구현방법에 있어서,

상기 다수의 LED의 출력 광 강도가 소정의 기준값이 되도록 하는 상기 LED별 구동 전류 공급량에 대한 정보를 마련하는 단계와;

상기 마련된 정보에 따라 상기 전류공급부의 구동 전류 공급량을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 휘도구현방법.