JP2007005305A - ディスプレイ装置およびその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 出力電流の応答速度を改善して、発光素子に印加される電流の大きさを精密に制御することができるディスプレイ装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】 本発明によるディスプレイ装置は、発光素子と；前記発光素子に供給される電源をスイッチングするスイッチング部と；所定の第１基準電圧と前記発光素子に印加される電流に比例する出力電圧とを比較する比較部と；前記比較部の比較結果によって出力された比較電圧を所定の第２基準電圧と比較して、前記スイッチング部のスイッチングを制御する制御部とを含む。
【選択図】 図１

Description

本発明はディスプレイ装置およびその制御方法に係わり、より詳しくは、所定の発光素子に印加される電流量を精密に制御することができるディスプレイ装置およびその制御方法に関する。
一般に、ディスプレイ装置はＣＲＴ（陰極線管）および平板ディスプレイ（ＦＰＤ）装置が使用されている。ここで、平板ディスプレイ装置はイメージが表示されるディスプレイパネルとしてＬＣＤ（液晶表示）パネル、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）を使用するものが主流をなしており、有機ＥＬ、ＤＬＰなどのような新たな方式のディスプレイ装置が持続的に開発されている傾向にある。
ここで、ＬＣＤ、ＤＬＰなどのディスプレイ装置はバックライトユニットの光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を使用しており、ＬＥＤは点光源であって輝度が高く色再現性に優れていて注目されている。
従来のディスプレイ装置は、図４に示されているように、ＬＥＤに印加される電流をＰＷＭ発生部を利用して制御する。この時、ＰＷＭ発生部はＬＥＤに出力される電流をその電流の大きさに比例する電圧（Ｖｏｕｔ）の形態で検出した値と所定の基準電圧（Ｖｒ２）とを比較して、電流の供給を制御する。
ここで、ＰＷＭ発生部に印加される電圧は、ＰＷＭ発生部内の比較器３１０に直接印加されず、所定の加工過程を経るようになる。つまり、ＰＷＭ発生部内の比較器３１０に印加される電圧は所定のゲインやオフセットを与えるなどの加工を行うが、このような加工が精密に行われない場合、ＰＷＭ発生部内の比較器３１０に印加される電圧の大きさに誤差が発生し、結果的に出力電流に誤差が発生する問題点がある。
したがって、本発明の目的は、発光素子に印加される電流の大きさを精密に制御することができるディスプレイ装置およびその制御方法を提供することにある。
前記目的は、本発明によって、発光素子を有するディスプレイ装置において、前記発光素子に供給される電源をスイッチングするスイッチング部と；所定の第１基準電圧と前記発光素子に印加される電流に比例する出力電圧とを比較する比較部と；前記比較部の比較結果によって出力された比較電圧を所定の第２基準電圧と比較して、前記スイッチング部のスイッチングを制御する制御部とを含むことを特徴とするディスプレイ装置によって達成される。
ここで、前記制御部は、前記スイッチング部を制御するためのＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ発生部を含むことができる。
そして、前記制御部は、前記比較部で比較結果によって出力された比較電圧を所定の第２基準電圧と比較して、前記比較電圧が大きい場合には前記スイッチング部をオフさせることができる。これによって、発光素子に印加される電流を精密に制御することができる。
また、前記発光素子は、前記スイッチング部がオンの状態にある場合には供給される電流の大きさが増加し、オフの状態にある場合には供給される電流の大きさが減少するスイッチング方式によって電流が供給されることができる。
一方、前記目的は、本発明によって、発光素子を有するディスプレイ装置の制御方法において、所定の第１基準電圧と前記発光素子に印加される電流に比例する出力電圧とを比較する段階と；前記比較結果によって比較電圧が出力される段階と；前記比較電圧と所定の第２基準電圧とを比較する段階と；前記比較結果によって、前記発光素子に供給される電源をスイッチングする段階とを含むことを特徴とするディスプレイ装置の制御方法によって達成される。
ここで、前記比較電圧と所定の第２基準電圧とを比較する段階で、比較結果によってスイッチングを制御するためのＰＷＭ信号を出力することができる。
そして、前記スイッチング段階で、前記比較電圧が前記第２基準電圧より大きい場合、前記発光素子に印加される前記電源をオフさせることができる。
また、前記スイッチング段階で、前記電源を供給する場合には前記発光素子に印加される電流の大きさが増加し、前記電源を遮断する場合には前記発光素子に印加される電流の大きさが減少することができる。
本発明によれば、発光素子に印加される電流の大きさを精密に制御することができるディスプレイ装置およびその制御方法が提供される。
つまり、本発明によるディスプレイ装置は、所定区間で発光素子から出力される電流の応答速度を調節してそれによって制御部で発生される誤差を最少化することができる。
以下、添付図面を参照して本発明について説明する。
図１に示されているように、本発明によるディスプレイ装置は、発光素子５０と、比較部２０と、発光素子５０に印加される電源をスイッチングするスイッチング部４０と、スイッチング部４０のスイッチングを制御する制御部３０とを含む。
発光素子５０は、ＬＥＤを含むことができる。ここで、ＬＥＤは、赤色（Ｒ）光を発光するＲＬＥＤと、緑色（Ｇ）光を発光するＧＬＥＤと、青色（Ｂ）光を発光するＢＬＥＤとを含んだり、その他の色のＬＥＤを含むことができる。
電源供給部１０は、それぞれの発光素子５０の電極に電源を供給し、電源供給部１０から供給される電源の電流量によって発光素子５０の明るさが調節される。これによって、発光素子５０はディスプレイ装置にイメージを表示するように光を提供する。
比較部２０は、所定の第１基準電圧Ｖｒ１と発光素子５０に印加される電流に比例する出力電圧Ｖｏｕｔとを比較する。前述のように、発光素子５０の明るさは電流の大きさに比例する。したがって、発光素子５０の明るさを調節するために電流の大きさを検出する。この時、電流はＶ＝ＩＲ公式によって電圧に比例するので、Ｒ１に印加される電圧を検出して、発光素子５０に印加される電流を検出することができる。比較部２０は、Ｒ１に印加される出力電圧Ｖｏｕｔと所定の第１基準電圧Ｖｒ１の大きさを比較する。ここで、比較部２０は比較器であることができるが、比較器の役割を果たすことができる構成であればその範囲は制限されない。
制御部３０は、比較部２０から出力された比較結果に基づいてスイッチング部４０のスイッチングを制御する。ここで、制御部３０はスイッチング部４０を制御するためのＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ発生部を含むことができる。
制御部３０がＰＷＭ発生部を含む場合、制御部３０は比較部２０から出力された比較電圧Ｖ２と所定の第２基準電圧Ｖｒ２とを比較し、これによってＰＷＭ信号を発生することができる。
この時、発光素子５０に印加される電流は第１基準電圧Ｖｒ１の可変によって主に調節され、第２基準電圧Ｖｒ２は比較部２０の出力電圧より低い所定の電圧に固定させることができる。ここで、第２基準電圧Ｖｒ２は必要に応じて可変させることができるが、これが出力電流に及ぼす影響は殆どないように調節するのが好ましい。
例えば、ＰＷＭ発生部の内部に比較器３１が設けられている場合、比較器３１の負（−）端子に第２基準電圧Ｖｒ２がゲインやオフセットで加工された値が印加され、正（＋）端子に比較部２０から出力された比較電圧Ｖ２がゲインやオフセットで加工された値が印加されることができる。この場合、ＰＷＭ発生部は、比較電圧Ｖ２の加工された値が第２基準電圧Ｖｒ２の加工された値より大きい場合には１、その反対の場合には０であるＰＷＭ信号を出力することができる。
スイッチング部４０は電源供給部１０から供給された電源をスイッチングする。ここで、スイッチング部４０はＭＯＳ−ＦＥＴで図示したが、電源をスイッチングすることができればその範囲は制限されない。図示されているように、スイッチング部４０がオンされると、電源供給部１０から供給される電源が発光素子５０に印加されることができる。そして、スイッチング部４０がオフされると、電源供給部１０から供給される電源が遮断されることができ、この時、図示されているようにＤ１に電流が流れるようになる。
ここで、電源供給部１０から電流が供給されると、発光素子５０に印加される電流の量が増加し、電源供給部１０から供給される電源が遮断されると、発光素子５０に印加される電流の量が減少する。
前述の実施例で、ＬＥＤに印加される電流は抵抗Ｒ１に印加される出力電圧Ｖｏｕｔの大きさを通じて求めた。しかし、ＬＥＤに印加される電流量を検出することができればその方法は制限されない。
図２に示されているように、本発明によるディスプレイ装置において、発光素子５０に印加される電流に比例する出力電圧Ｖｏｕｔは、スイッチング部４０がオンである状態で増加し、スイッチング部４０がオフである状態で減少する。この時、出力電圧Ｖｏｕｔが比較部２０に印加される第１基準電圧Ｖｒ１より大きくなる地点でスイッチング部４０がオフされて、出力電圧Ｖｏｕｔが減少するのが理想的な動作である。
しかし、出力電圧Ｖｏｕｔの傾きが緩やかなため、従来のＰＷＭ発生器内の比較器３１に印加される基準電圧が変更されると、スイッチング部４０がオフされる地点が大きく変更される。例えば、従来のディスプレイ装置では、外部から印加される基準電圧がＶｒ１であり、ゲイン／オフセット調節部３３でゲインを与えるなどの所定の加工によってＰＷＭ発生部が認識する基準電圧がＶｒ２である場合、ｔ２地点でスイッチング部４０がオフされ、発光素子に印加される電流がｔ２地点で減少し始めて所望の値より高いピーク値の電流が出力される。
これに反し、本発明によるディスプレイ装置は、加工されていない第１比較電圧Ｖｒ１と出力電圧Ｖｏｕｔを比較するので、図２に示されているように比較電圧Ｖ２が発生する。
この時、比較電圧Ｖ２は応答時間が短いため、ＰＷＭ発生器内部の比較器３１に第２基準電圧Ｖｒ２が印加されても、ｔ１地点でスイッチング部４０がオフされる。これによって、ｔ１地点で発光素子５０に印加される電流が減少する。したがって、本発明によるディスプレイ装置は、ｔ２時点でスイッチングされる従来のディスプレイ装置に比べて、発光素子５０に印加される電流の増加量が減る。このように、本発明によるディスプレイ装置はスイッチング部４０がオフされる時点に対する誤差を大きく減少させた。
図３に示されているように、本発明によるディスプレイ装置は発光素子５０に供給される電流量を制御する。
具体的に、発光素子５０に電流が供給されると（Ｓ１）、制御部３０はスイッチング部４０をスイッチングして、発光素子５０に供給される電流量を制御する。このために、比較部２０は、発光素子５０に印加される電流が所定値より大きいか否かを判断するために出力電圧Ｖｏｕｔと第１基準電圧Ｖｒ１とを比較する（Ｓ３）。比較結果に応じた比較電圧Ｖ２が制御部３０に印加されると（Ｓ４）、制御部３０は所定の第２基準電圧Ｖｒ２と比較電圧Ｖ２を比較する（Ｓ５）。制御部３０は所定の第２基準電圧Ｖｒ２が比較電圧Ｖ２より大きい場合にはスイッチング部４０のオンの状態を維持し、所定の第２基準電圧Ｖｒ２が比較電圧Ｖ２より小さい場合にはスイッチング部４０をオフさせる（Ｓ７）。ここで、スイッチング部４０がオフされると、電源供給部１０から発光素子５０に供給される電流が遮断され、発光素子５０に供給される電流量が減少する（Ｓ９）。
前述の実施例ではＰＷＭ発生部内に１個の比較器が設けられているとしたが、これは一実施例に過ぎず、ＰＷＭ信号を出力することができれば多様に設けられることができる。
また、前述の実施例で説明したスイッチング部の回路は非絶縁降圧型コンバータの回路を利用したが、これは一実施例に過ぎず、スイッチング方式の回路であればその方式は制限されない。
本発明によるディスプレイ装置は、発光素子５０が複数個設けられている場合、各発光素子５０はそれぞれの状態、特性などによって印加される電流の量を異にすることができる。例えば、ディスプレイ装置の発光素子５０がＲＬＥＤ、ＧＬＥＤ、ＢＬＥＤであり、各ＬＥＤの明るさを調整する場合、従来のディスプレイ装置は各ＬＥＤの明るさを精密に制御することができないためその均一度が劣った。これに反し、本発明によるディスプレイ装置は各ＬＥＤの明るさを精密に制御することができるので均一度を改善した。
たとえ本発明の幾つかの実施例が示されて説明されたが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する当業者であれば、本発明の原則や精神から外れずに本実施例を変形できるのが分かる。そして、発明の範囲は添付された請求項とその均等物によって決められる。
本発明によるディスプレイ装置の制御ブロック図である。 本発明による出力電圧および比較電圧に関するグラフである。 本発明によるディスプレイ装置の制御フローチャートである。 従来のディスプレイ装置の制御ブロック図である。
符号の説明
１０ 電源供給部
２０ 比較部
３０ 制御部
３１ 比較器
４０ スイッチング部
５０ 発光素子

Claims (8)

  1. 発光素子を有するディスプレイ装置において、
    前記発光素子に供給される電源をスイッチングするスイッチング部と；
    所定の第１基準電圧と前記発光素子に印加される電流に比例する出力電圧とを比較する比較部と；
    前記比較部の比較結果によって出力された比較電圧を所定の第２基準電圧と比較して、前記スイッチング部のスイッチングを制御する制御部とを含むことを特徴とするディスプレイ装置。
  2. 前記制御部は、前記スイッチング部を制御するためのＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ発生部を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
  3. 前記制御部は、前記比較部で比較結果によって出力された比較電圧を所定の第２基準電圧と比較して、前記比較電圧が所定の第２基準電圧より大きい場合に前記スイッチング部をオフさせることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
  4. 前記発光素子は、前記スイッチング部がオンの状態にある場合には供給される電流の大きさが増加し、オフの状態にある場合には供給される電流の大きさが減少するスイッチング方式によって電流が供給されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
  5. 発光素子を有するディスプレイ装置の制御方法において、
    所定の第１基準電圧と前記発光素子に印加される電流に比例する出力電圧とを比較する段階と；
    前記比較結果によって比較電圧が出力される段階と；
    前記比較電圧と所定の第２基準電圧とを比較する段階と；
    前記比較結果によって前記発光素子に供給される電源をスイッチングする段階とを含むことを特徴とするディスプレイ装置の制御方法。
  6. 前記比較電圧と所定の第２基準電圧とを比較する段階で、比較結果によってスイッチングを制御するためのＰＷＭ信号を出力することを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ装置の制御方法。
  7. 前記スイッチング段階で、前記比較電圧が前記第２基準電圧より大きい場合、前記発光素子に印加される前記電源をオフさせることを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ装置の制御方法。
  8. 前記スイッチング段階で、前記電源を供給する場合には前記発光素子に印加される電流の大きさが増加し、前記電源を遮断する場合には前記発光素子に印加される電流の大きさが減少することを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ装置の制御方法。
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