JP2007013141A - ディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明によるディスプレイ装置は、光源のターンオン/ターンオフ動作時に電流応答速度を改善して、ディスプレイ特性が向上されたディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】 本発明のディスプレイ装置は、所定の駆動電流を出力する電流発生部と;前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記光源に供給する第1経路と;前記光源に供給される前記駆動電流を横取りする第2経路と;前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記第1経路と前記第2経路の中、いずれか一つに供給するスイッチング部と;前記光源のターンオン動作時に前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記第1経路に供給して、前記光源のターンオフ動作時に前記駆動電流を前記第2経路に供給するように前記スイッチング部を制御する制御部を含む。
【選択図】 図3
【解決手段】 本発明のディスプレイ装置は、所定の駆動電流を出力する電流発生部と;前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記光源に供給する第1経路と;前記光源に供給される前記駆動電流を横取りする第2経路と;前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記第1経路と前記第2経路の中、いずれか一つに供給するスイッチング部と;前記光源のターンオン動作時に前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記第1経路に供給して、前記光源のターンオフ動作時に前記駆動電流を前記第2経路に供給するように前記スイッチング部を制御する制御部を含む。
【選択図】 図3
Description
本発明は、光源を含むディスプレイ装置に関し、より詳細には光源のターンオン/ターンオフ動作時に電流応答速度を改善して、ディスプレイ特性が向上したディスプレイ装置に関する。
ディスプレイ装置は、より向上された色再現のために光源の素材として従来のCCFL(Cold Cathode Flourscent Lamp)を利用する方式から発光ダイオード(以下、LED)を利用する方式に変化する傾向にある。このようにLED素子を利用した光源を備えるディスプレイ装置は、LED光源を利用することによって色再現の性能を向上させる。
このようなLED光源を有する従来のディスプレイ装置は、LED光源を制御するためリニア方式とスイッチング方式の中のいずれか一つを利用する。従来のリニア方式を利用するLED光源の制御方法と、従来のスイッチング方式を利用するLED光源の制御方法を、図1A及び図1Bを参照して簡単に説明する。
従来のリニア方式を利用する場合、LED光源に供給するための電圧を発生する静電圧源と、前記静電圧源から供給される電圧による電流が前記LED光源で流れるようにスイッチングするスイッチング部と、前記スイッチング部をターンオン/ターンオフさせるPWM発生部を含む。
従来のリニア方式を利用するLED光源制御は、図1Aに示されたように、LED素子に流れる電流特の性中、電流供給初期に該当するリニア領域(a)の一電流(ia)を前記LED光源に供給する。また、リニア方式は、前記LED光源に常にリニア領域(a)の一電流(ia)を供給しなければならないため、前記LED光源の負荷電流量が大きい場合、リニア領域(a)の一電流(ia)を持続的に供給するために前記スイッチング部で発生する電圧損失が大きくなる短所がある。
従来のスイッチング方式を利用する場合、LED光源に供給する電流を発生する静電流源と、前記静電流源から供給される電流が前記LED光源に流れるようにスイッチングするスイッチング部と、前記スイッチング部をターンオン/ターンオフさせるPWM発生部を含む。従来のスイッチング方式を利用するLED光源の制御は、図1Bに示されたように、前記LED光源を点灯させるためのPWMオン区間(t1〜t3、t5〜)で前記LED光源にia電流が流れるようになり、前記LED光源を消灯させるためのPWMオフ区間(t3〜t5)で前記LED光源に“0”電流が流れるようになる。ここで、PWMオン区間(t1〜t3、t5〜)では、前記LEDに流れる電流の大きさにより前記スイッチング部がオン/オフになり、t2〜t3区間のように前記LED光源に流れる電流の大きさが微細に脈動して、平均ia電流が流れるようになる。
このような、従来のスイッチング方式を利用する場合は、前記LED光源の負荷電流量の大きさに影響を受けない。しかし、従来のスイッチング方式を利用すると、図1Bに示されたように、PWMオフ区間で進入時(t3)に前記LED光源に流れる電流が“0’になるのにかかる時間(T2)と、PWMオン区間に進入時(t1、t5)に前記LED光源に流れる電流が平均ia電流に到達するのにかかる時間(T1)が長くなる。従って、従来のスイッチング方式を利用してLED光源を制御する従来のディスプレイ装置は、LED光源の点灯/消灯時に早い応答の特性を有するには限界がある。
本発明の目的は、光源のターンオン/ターンオフ動作時に電流応答速度を改善して、ディスプレイ特性が向上されたディスプレイ装置を提供することである。
前記目的は、光源を含むディスプレイ装置において、所定の駆動電流を出力する電流発生部と;前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記光源で供給する第1経路と;
前記光源に供給される前記駆動電流を横取りする第2経路と;前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記第1経路と前記第2経路中いずれか一つに供給するスイッチング部と;前記光源のターンオン動作時に前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記第1経路に供給し、前記光源のターンオフ動作時に前記駆動電流を前記第2経路に供給するように前記スイッチング部を制御する制御部を含むことを特徴とするディスプレイ装置により達成される。
前記光源に供給される前記駆動電流を横取りする第2経路と;前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記第1経路と前記第2経路中いずれか一つに供給するスイッチング部と;前記光源のターンオン動作時に前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記第1経路に供給し、前記光源のターンオフ動作時に前記駆動電流を前記第2経路に供給するように前記スイッチング部を制御する制御部を含むことを特徴とするディスプレイ装置により達成される。
ここで、前記光源は、発光ダイオードを含むことが望ましい。
また、前記制御部は、前記光源のターンオン動作時に前記静電流発生部から出力される前記駆動電流を前記第1経路に供給するように前記スイッチング部を遮断させ、前記光源のターンオフ動作時に前記駆動電流を前記第2経路に供給するように前記スイッチング部を導通させるためのPWM制御信号を前記スイッチング部に出力することが望ましい。
ここで、前記制御部は、前記光源のターンオフ動作中に前記光源のターンオン動作が遂行されると、前記第2経路に供給される前記駆動電流が前記第1経路を通して、前記光源に供給されるように前記スイッチング部を遮断させることが望ましい。
また、前記第1経路と前記第2経路は互に平行形成され、前記スイッチング部は前記第2経路に形成され、前記制御部の制御によりターンオン/ターンオフされるトランジスターを含むことが望ましい。
また、前記制御部は、ディスプレイ装置のターンオフが選択される場合、前記電流発生部をディセーブルさせることが望ましい。
また、本発明によれば、光源のターンオン/ターンオフ動作時に電流応答速度を改善して、ディスプレイ特性が向上されたディスプレイ装置を提供できる。
以下では添付図を参照して、本発明について詳細に説明する。
図2に図示されたように、本発明によるディスプレイ装置は光源20と、所定の駆動電流を出力する電流発生部10と、電流発生部10から出力される前記駆動電流を光源20に供給する第1経路2aと、光源20に供給される前記駆動電流を横取りする第2経路2bと、電流発生部10から出力される前記駆動電流を第1経路2aと第2経路2b中のいずれか一つに供給するスイッチング部30と、光源20のターンオン動作時に電流発生部10から出力される前記駆動電流を第1経路2aに供給し、光源20のターンオフ時に前記駆動電流を第2経路2bに供給するようにスイッチング部30を制御する制御部40と、使用者入力部50を含む。
光源20は、映像をディスプレイするためのディスプレイ部(図示せず)に光を提供する機能を有し、第1経路2aに形成される発光ダイオードLEDであることが望ましい。このようなLED光源20は複数のLED素子を含むことも可能である。
電流発生部10は、LED光源20で所定の駆動電流を提供する機能を遂行する。このような電流発生部10は、LED光源20により決定される電源VFを発生するための電源Vsと、LED光源20の明るさを所定の指令値に合わせて維持させるために電流の流れを制御するPWM発生部14と、電源VsからLED光源20に供給される電流の流れを断続する電流維持スイッチング部12と、第1経路2a及び第2経路2bが分岐される地点と電流維持スイッチング部12の間に形成されるインダクターLと、第1経路2a及び第2経路2bが一つに合わせる地点と電源Vsの間に形成される電流感知用抵抗Rsと、電流感知用抵抗Rsと電源Vsの間にアノード端が連結され電流維持スイッチング12とインダクターLの間にカソード端が連結されるダイオードDを含む。
電流維持スイッチング部12は、電源VsからLED光源20に提供するための電流の流れを規制する役割を果たし、PWM発生部14からのPWM制御によってオン/オフされる金属酸化膜シリコン電界効果トランジスター(MOSFET)に形成されることが望ましい。
PWM発生部14は、電流維持スイッチング部12をPWM制御して、電流発生部10がLED光源20の明るさを所定の指令分に合わせて維持させられる一定の駆動電流を出力するようにする。このような、PWM発生部14は、ディスプレイ装置の駆動初期に制御部40からLED光源20の点灯制御信号(前記所定の指令分)が印加され、これに伴い電流維持スイッチング部12をオンさせる。以後PWM発生部14は、電流感知用抵抗(Rs)にかかる比較電圧を検出して、前記検出した比較電圧と前記所定の指令分を比較して、第1経路2aと第2経路2bの中のいずれか一つの経路で流れる電流の大きさが所定の電流分の以上であるか否かを判断する。ここで、PWM発生部14は、前記検出した比較電圧が前記所定の指令分の以上の場合、電流維持スイッチング部12をオフさせる。電流維持スイッチング部12をオフさせた後、所定の周期時間が経過すると、PWM発生部14は電流維持スイッチング部12をオンさせる。このように、PWM発生部12は、ディスプレイ装置の駆動初期に制御部40の制御により電流維持スイッチング部12をオンさせて、電流感知用抵抗(Rs)にかかる比較電圧と前記所定の指令分の比較結果及び所定の周期時間に基づき、電流維持スイッチング部12を反復的にオン/オフ制御する。これに、電流発生部10はディスプレイ装置が駆動状態の場合、LED光源20のターンオン/ターンオフと関係なく一定の駆動電流を出力することができる。
ディスプレイ装置の駆動がオフされる場合、PWM発生部14は制御部40の制御によりディセーブルされて電流発生部10は駆動電流を出力しないことが望ましい。
スイッチング部30は、電流発生部10から出力される前記駆動電流を第1経路2aと第2経路2bの中のいずれか一つに供給する役割を果たす。このようなスイッチング部30は第2経路2bに形成され、制御部40からのPWM制御信号によってオン/オフされ、電流発生部10からLED光源20に提供される前記駆動電流を横取りする金属酸化膜シリコン電界効果トランジスターに形成されることが望ましい。
制御部40は使用者入力部50を通して、ディスプレイ装置の電源キー(図示せず)によって電源が印加されると、ディスプレイ装置の駆動が始まるように装置内の各回路部(図示せず)を制御すると同時に、LED光源20の点灯制御信号(前記所定の指令分)をPWM発生部14に出力する。
また、制御部40はLED光源20のターンオンが遂行されると、電流発生部10から出力される前記駆動電流を第1経路2aに供給し、LED光源20のターンオフが遂行されると、前記駆動電流を第2経路2bに供給するようにスイッチング部30を制御するためのPWM制御信号を出力する。即ち、制御部40はLED光源20のターンオン時には静電流発生部10から出力される前記駆動電流をLED光源20に供給するようにスイッチング部30をオフさせて、LED光源20のターンオフ時にはLED光源20に供給された前記駆動電流が第2経路2bに供給されるようにスイッチング部30をオンさせる。
ここで、LED光源20のターンオン/ターンオフが遂行される場合を例として説明すると、次のようになる。例えば、現在ディスプレイしようとする映像にB(青)だけを必要としない場合、R(赤)、G(緑)、B(青)を表示する各々のLED光源の中、R、Gに該当するLED光源はターンオンが遂行されるため、R、Gに該当するLED光源には駆動電流が供給される一方、Bに該当するLED光源はターンオフが遂行されるため、Bに該当するLED光源には駆動電流が供給されない。
ここで、本発明によるディスプレイ装置は、DLP(Digital Light Processing)、LCD(液晶表示)、PDPP(プラズマ表示パネル)等のようにLED光源20を利用して、映像をディスプレイできる構成であれば適用可能である。特に、本発明のディスプレイ装置はDLP方式で映像をディスプレイすることが望ましい。
ここで、本発明によるディスプレイ装置においてのLED光源20を制御する方式を、スイッチング部30を制御するPWM制御信号、インダクター(L)の電流波形及びLED光源20駆動電流波形の例示図である図3を参照して説明する。
ディスプレイ装置の電源キー(図示せず)によって電源が印加されて、ディスプレイ装置の駆動が始まると(t1時刻)、制御部40は所定の指令分による駆動電流を出力するように電流発生部10を制御する。このような前記駆動電流の出力は、PWM発生部14が制御部40から点灯制御信号(前記所定の指令分)の入力を受けて、これによって電流維持スイッチング部12をオンさせることから始まる。この時、制御部40は図3(A)に示されたように、スイッチング部30をオフさせるためのPWM制御信号を出力する。電源(Vs)から出力される駆動電流は、電流維持スイッチング部12を通して、インダクター(L)に充電されながら、第1経路2aに形成されたLED光源20に提供されて、電流感知用抵抗(Rs)を通して、第3経路(3a)を通して流れるようになる(Vs→L→LED光源20→Rs→Vs)。LED光源20に前記駆動電流が提供される初期(t1〜t2)には、LED光源20が点灯されながら、インダクター(L)に流れる電流(図3(B)参照)とLED光源20に流れる電流(図3(C)参照)の大きさは益々大きくなる。このように、ディスプレイ装置の駆動の初期にLED光源20の応答速度(T1)は従来とほぼ同じである。
ここで、PWM発生部14は、電流感知用抵抗(Rs)にかかる比較電圧を検出して、前記検出した比較電圧と前記所定の指令分を比較する。前記比較結果、前記検出した比較電圧が前記所定の指令分の以上の場合(t2時刻)、PWM発生部14はLED光源20に流れる駆動電流の大きさが所定の電流値icの以上であると判断し、電流維持スイッチング部12をオフさせる。これによって、インダクター(L)に充電された電流が、第1経路2aを通してLED光源20に提供されて、電流感知用抵抗(Rs)を通して、第4経路3bを通して、ダイオード(D)に流れるようになる(L→LED光源20→Rs→D→L)。インダクター(L)に流れる電流(図3(B)参照)と、LED光源20に流れる電流(図3(C)参照)の大きさはt2時刻から益々小さくなる。
PWM発生部14は電流維持スイッチング部12をオフさせた後、所定の周期時間(t3-t2)が経過すると、電流維持スイッチング部12をまたオンさせる。従って、t3時刻からは、電源(Vs)から出力される駆動電流がまた(Vs→L→LED光源20→Rs→Vs)パスを通して流れるようになる。これによって、インダクター(L)に流れる電流(図3(B)参照)とLED光源20に流れる電流(図3(C)参照)の大きさはさらに大きくなる。
このように、PWM発生部12は、電流感知用抵抗(Rs)にかかる比較電圧と前記所定の指令分の比較結果及び所定の周期時間に基づき、電流維持スイッチング部12を反復的にオン/オフ制御する。これに、インダクター(L)及びLED光源20に流れる電流は、ic電流とib電流の平均値であるiaの大きさを維持するようになる。
ここで、LED光源20のターンオフが遂行(t4時刻)されると、制御部40は図3(A)に示されたようにスイッチング部30をオンさせるためのPWM制御信号を出力する。この時、t4時間にLED光源20に流れる電流の大きさが所定の電流値(ic)に到達した状態であるため、PWM発生部14は電流維持スイッチング部12をオフさせる。これにより、t4時刻からは、インダクター(L)に充電された電流が第2経路2bに形成されたスイッチング部30を通して、電流感知用抵抗(Rs)を経て、第4経路3bを通して、ダイオード(D)に流れるようになる(L→スイッチング部30→Rs→D→L)。インダクター(L)に流れる電流(図3(B)参照)は、t4時刻から益々小さくなるようになって、LED光源20に流れる電流(図3(C)参照)はt4時刻に直ちに遮断されて“0’になる。このように、LED光源20のターンオフ時に、LED光源20のオフ応答速度(t3)が短くなり、インダクター(L)に流れる電流(図3(B)参照)はLED光源20のターンオン/ターンオフ動作と関係なく益々小さくなる。
PWM発生部14は電流維持スイッチング部12をオフさせた後、所定の周期時間が経過すると、電流維持スイッチング部12を再びオンさせる。これに、電源から出力される駆動電流は、電流維持スイッチング部12を通して、インダクター(L)に充電されながら、第2経路2bのスイッチング部30と電流感知用抵抗(Rs)を経て、第3経路3aを通して流れるようになる(Vs→L→スイッチング部30→Rs→Vs)。 インダクター(L)に流れる電流(図3(B)参照)の大きさはLED光源20のオン/オフに関係なくまた大きくなる。
このように、LED光源20のターンオフ時にも、PWM発生部12は、電流感知用抵抗(Rs)にかかる比較電圧と前記所定の指令分の比較結果及び所定の周期時間に基づき、電流維持スイッチング部12を反復的にオン/オフ制御する。インダクター(L)に流れる電流はLED光源20のターンオン/ターンオフ関係なくic電流とib電流の平均値であるia電流の大きさに維持される。
ここで、LED光源20のターンオンの遂行(t6時刻)が再開されると、制御部40は図3(A)に示されたようにスイッチング部30をオフさせるためのPWM制御信号を出力する。この時、t6時刻はスイッチング部12をオフさせた後、所定の周期時間が経過した時刻であるため、PWM発生部14は電流維持スイッチング部12をオンさせる。これにより、t6時刻の以前に(L→スイッチング部30→Rs→D→L)パスを通し、インダクター(L)に流れた電流が、t6時刻から(Vs→L→LED光源20→Rs→Vs)パスを通し、LED光源20に流れるようになる。LED光源20はインダクター(L)に流れた電流をt6時刻に直ちに提起されるので、LED光源20ターンオン時、LED光源20のオン応答速度(t4)が短くなって、インダクター(L)に流れる電流(図3(B)参照)はLED光源20)のターンオン/ターンオフ動作と関係なく益々大きくなる。
このように、LED光源20のターンオン動作時には、PWM発生部12による電流維持スイッチング部12のオン/オフにより、インダクター(L)及びLED光源20に流れる電流がiaの大きさを維持するようになる。
この時、ディスプレイ装置の電源キー(図示せず)が入力されて、ディスプレイ装置の駆動がオフされると(t8時刻)、制御部40はPWM発生部14をディセーブルさせ、電流発生部10が駆動電流を出力しないようにする。インダクター(L)及びLED光源20に流れる電流は益々小さくなりt9時刻に“0’になる。
本発明によるディスプレイ装置は、LED光源20のターンオフ時、LED光源20に提供した駆動電流を(L→スイッチング部30→Rs→D→L)パス、または(Vs→L→スイッチング部30→Rs→Vs)パスに流れるようにして、LED光源20に提供する電流を早く“0”に設定させてLED光源20のターンオフ応答速度を改善することができる。
また、本発明によるディスプレイ装置は、LED光源20のターンオフ中に(L→スイッチング部30→Rs→D→L)パス、または(Vs→L→スイッチング部30→Rs→Vs)パスを通し、前記駆動電流を常に維持する。これに、LED光源20の動作がターンオンされると、(L→スイッチング部30→Rs→D→L)パス、または(Vs→L→スイッチング部30→Rs→Vs)パスを通して維持された前記駆動電流をLED光源20に提供して、LED光源20に提供する電流を速くia電流として、LED光源20のオン応答速度を改善することができる。
本発明のいくつかの実施例を図で示して説明したが、本発明の属する技術分野の通常の知識を有する当業者ならば、本発明の原則や精神から一脱することなく本実施例を変形できる。
10 電流発生部
20 光源
2a 第1経路
2b 第2経路
30 スイッチング部
40 制御部
50 使用者入力部
20 光源
2a 第1経路
2b 第2経路
30 スイッチング部
40 制御部
50 使用者入力部
Claims (9)
- 光源を含むディスプレイ装置において、
所定の駆動電流を出力する電流発生部と;
前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記光源に供給する第1経路と;
前記光源に供給される前記駆動電流を横取りする第2経路と;
前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記第1経路と前記第2経路の中のいずれか一つに供給するスイッチング部と;
前記光源のターンオン動作時に前記電流発生部から出力される前記駆動電流を前記第1経路に供給し、前記光源のターンオフ動作時に前記駆動電流を前記第2経路に供給するように前記スイッチング部を制御する制御部を含むことを特徴とするディスプレイ装置。 - 前記光源は、
発光ダイオード(LED)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。 - 前記制御部は、
前記光源のターンオン動作時に前記静電流発生部から出力される前記駆動電流を前記第1経路に供給するように前記スイッチング部を遮断させ、前記光源のターンオフ動作時に前記駆動電流を前記第2経路に供給するように前記スイッチング部を導通させるためのPWM制御信号を前記スイッチング部に出力することを特徴とする請求項2に記載のディスプレイ装置。 - 前記制御部は、
前記光源のターンオン動作が遂行されると、前記第2経路に供給される前記駆動電流が前記第1経路を通して前記光源に供給されるように前記スイッチング部をターンオフさせることを特徴とする請求項3に記載のディスプレイ装置。 - 前記第1経路と前記第2経路は相互に並列で形成され、
前記スイッチング部は、前記第2経路に形成されて、前記制御部の制御によりターンオン/ターンオフされるトランジスターを含むことを特徴とする請求項4に記載のディスプレイ装置。 - 前記制御部は、
ディスプレイ装置のターンオフが選択される場合、前記電流発生部をディセーブル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。 - 前記制御部は、
前記光源のターンオンが遂行されると、前記第2経路に供給される前記駆動電流が前記第1経路を通して、前記光源に供給されるように前記スイッチング部をターンオフされるころを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ装置。 - 前記第1経路と前記第2経路は相互に並列で形成され、
前記スイッチング部は、前記第2経路に形成されて、前記制御部の制御によりターンオン/ターンオフされるトランジスターを含むことを特徴とする請求項7に記載のディスプレイ装置。 - 前記制御部は、
ディスプレイ装置のターンオフが選択される場合、前記電流発生部をディセーブルさせることを特徴とする請求項8に記載のディスプレイ装置。
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