KR100400269B1 - Liquid crystal display backlight control circuit in mobile phone - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시화면(LCD)의 배경조명(Backlight) 밝기를 균일하게 조정함으로써, 이동통신단말기의 품질 향상을 도모하고자 하는 이동통신단말기의 액정표시화면(LCD) 배경조명(Backlight) 밝기 조정장치에 관한 것이다.The present invention is to uniformly adjust the backlight brightness of the liquid crystal display (LCD), the brightness of the liquid crystal display (LCD) backlight of the mobile communication terminal to improve the quality of the mobile communication terminal It is about.
이를 위해 본 발명은 액정표시화면의 배경조명으로 사용되는 다수개의 발광소자가 병렬접속되고, 상기 다수개의 발광소자의 일측에 발광소자를 점멸 구동시키는 스위칭소자가 연결된 이동통신단말기의 액정표시화면 배경조명 구동장치에 있어서, 상기 다수개의 발광소자에 밝기를 균일하게 하기 위하여 각각 저항을 직렬접속하고, 상기 스위칭소자에는 상기 발광소자에 흐르는 전류값을 보상하기 위해 펄스 폭 신호의 지속시간을 제어하는 칩 세트를 연결하여 구성된 것으로서, 이동통신단말기의 액정표시화면(LCD) 배경조명(Backlight)의 밝기를 균일하게 조정할수 있는 효과를 제공한다.To this end, in the present invention, a plurality of light emitting devices used as a background light of a liquid crystal display screen are connected in parallel, and a liquid crystal display screen background light of a mobile communication terminal is connected to one side of the plurality of light emitting devices to which a switching device for driving a light emitting device blinks. A driving device, comprising: a chip set for connecting a plurality of resistors in series to equalize brightness of the plurality of light emitting devices, and controlling a duration of a pulse width signal to compensate for a current value flowing through the light emitting device. It is configured by connecting to provide an effect of uniformly adjusting the brightness of the LCD backlight of the mobile communication terminal.
Description
본 발명은 이동통신단말기의 액정표시화면(LCD) 배경조명(Backlight) 밝기 조정장치에 관한 것으로, 특히 액정표시화면(LCD)의 배경조명(Backlight) 밝기를 균일하게 조정함으로써, 이동통신단말기의 품질 향상을 도모하고자 하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for adjusting LCD backlight brightness of a mobile communication terminal, and in particular, by uniformly adjusting the backlight brightness of a LCD, the quality of a mobile communication terminal. It is intended to improve.
최근에 와서, 보다 방대한 정보제공의 수단으로 이동통신단말기의 액정표시화면(LCD)이 점차 그에 대한 중요성이 관심사가 되고 있다.In recent years, the liquid crystal display (LCD) of the mobile communication terminal has become an increasingly important issue as a means of providing a wider information.
이와 같이 이동통신단말기의 액정표시화면(LCD)의 중요도가 높아짐에 따라 배경조명(Backlight)에 대한 관심 역시도 높아지고 있는 실정이다.As the importance of the liquid crystal display (LCD) of the mobile communication terminal is increased, the interest in the backlight is also increasing.
이러한 배경 하에 종래 이동통신단말기의 액정표시화면 배경조명 구동장치는 도1a에 도시한 바와 같이 전원공급단자(Vbat)에 다수개의 발광소자(LED1∼LED4)를 병렬접속하고, 상기 다수개의 발광소자(LED1∼LED4)의 캐소드측에는 발광소자(LED1∼LED4)를 점멸 구동시키는 스위칭소자(TR)의 콜렉터측을 연결하고, 그의 베이스측에는 펄스폭 변조 신호(PWM Sig)가 입력되며, 그의 에미터측과 접지측 사이에는 저항(RX)을 연결하여 구성된 것이다.Under such a background, the liquid crystal display background backlight driving apparatus of the conventional mobile communication terminal connects a plurality of light emitting devices LED1 to LED4 in parallel to the power supply terminal Vbat as shown in FIG. 1A, and the plurality of light emitting devices ( The collector side of the switching element TR for driving the light emitting elements LED1 to LED4 is connected to the cathode side of the LED1 to LED4, and the pulse width modulation signal PWM Sig is input to the base side thereof, and the emitter side and the ground thereof are input. The resistor RX is connected between the sides.
이와 같이 구성된 종래 이동통신단말기의 액정표시화면 배경조명 구동장치의 동작을 첨부된 도면 도1b를 참조하여 설명한다.The operation of the LCD display backlight driving apparatus of the conventional mobile communication terminal configured as described above will be described with reference to FIG. 1B.
먼저, 다수개의 발광소자(LED1∼LED4)는 동작전류가 증가하게 되면 이에 따라 밝기도 더욱 밝아지게 된다.First, as the operating current of the plurality of light emitting devices LED1 to LED4 increases, the brightness becomes even brighter accordingly.
또한, 다수개의 발광소자(LED1∼LED4) 들은 동일한 생산라인의 로트(Lot)를 통해 생산되었다 하더라도 발광소자(LED1∼LED4)의 개개의 특성상 밝기가 각각 상이하게 나타난다.In addition, although the plurality of light emitting devices LED1 to LED4 are produced through lots of the same production line, the brightness of the light emitting devices LED1 to LED4 is different from each other.
따라서, 이동통신단말기에서 2개 이상의 발광소자(LED)를 사용할 경우에는 발광소자(LED)들의 밝기가 동일하지 못하여 액정표시화면(LCD)의 배경조명(Backlight)이균일하지 못하다.Therefore, when two or more light emitting devices (LEDs) are used in a mobile communication terminal, the brightness of the light emitting devices (LEDs) is not the same, so that the backlight of the LCD is not uniform.
즉, 도1a의 등가회로는 도1b와 같이 나타낼수 있으며, 이 경우에 각각의 발광소자(LED1∼LED4)에 흐르는 전류를 I1∼I4 라 가정하면 다음 [식 1] 과 같이 나타난다.That is, the equivalent circuit of FIG. 1A can be represented as shown in FIG. 1B. In this case, assuming that the current flowing through each of the light emitting devices LED1 to LED4 is I1 to I4, it is represented as follows.
I1 = Vbat - Vx / r1I1 = Vbat-Vx / r1
I2 = Vbat - Vx / r2I2 = Vbat-Vx / r2
I3 = Vbat - Vx / r3I3 = Vbat-Vx / r3
I4 = Vbat - Vx / r4 -------------------- [식 1]I4 = Vbat-Vx / r4 -------------------- [Equation 1]
상기 [식 1]에서 Vbat 는 발광소자(LED1∼LED4)에 공급되는 직류전원을 나타내고, Vx는 스위칭소자(TR)와 저항(RX)에 걸리는 전압을 나타낸다.In Equation 1, Vbat denotes a DC power source supplied to the light emitting elements LED1 to LED4, and Vx denotes a voltage applied to the switching element TR and the resistor RX.
여기서, 발광소자(LED1∼LED4) 들은 앞서 설명한 바와 같이 동일한 생산라인의 로트(Lot)에서 생산되었다 하더라도 그들의 내부저항(r1∼r4) 들은 각각 다른 값을 가지고, 이러한 내부저항(r1∼r4)들은 일반적으로 아주 작은 값을 가지지만, 작은 차이라 할지라도 전류의 크기에는 큰 영향을 주게된다.Here, although the light emitting devices LED1 to LED4 are produced in the lot of the same production line as described above, their internal resistances r1 to r4 have different values, and these internal resistances r1 to r4 are different from each other. In general, it has a very small value, but even a small difference has a big influence on the magnitude of the current.
이와 같이 동작되는 종래 이동통신단말기의 액정표시화면 배경조명 구동장치는 각각의 발광소자(LED1∼LED4)에 흐르는 전류의 크기가 다르므로 각각의 발광소자(LED1∼LED4)의 밝기가 달라지게 되어 액정표시화면(LCD)의 배경조명 (Backlight)이 균일하지 못하여 이로 인해 이동통신단말기의 품질 저하를 초래하는 문제점이 있었다.Since the liquid crystal display screen backlight driving apparatus of the conventional mobile communication terminal operating as described above has different magnitudes of current flowing through the respective light emitting devices LED1 to LED4, the brightness of each light emitting device LED1 to LED4 is changed. Backlight of the LCD is not uniform, which causes a problem of deterioration of the quality of the mobile communication terminal.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 이동통신단말기에서 액정표시화면의 배경조명(Backlight)에 사용되는 다수개의 발광소자(LED)가 가지고 있는 내부저항(Internal resistance) 값보다 상당히 큰 값을 가지는 저항을 직렬접속하고, 저항을 직렬접속함에 따라 밝기가 어두워지게 되는 발광소자에 흐르는 전류값을 보상하기 위하여 펄스폭 변조(PWM) 신호의 지속시간(Duration)을 제어함으로써, 액정표시화면의 배경조명(Backlight)의 밝기를 균일하게 유지하여 이동통신단말기의 품질 향상을 도모하고자하는 이동통신단말기의 액정표시화면 배경조명 밝기 조정장치를 제공함을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above-described problems of the prior art, and has an internal resistance of a plurality of light emitting devices (LEDs) used for a backlight of a liquid crystal display screen in a mobile communication terminal. By connecting a resistor having a value significantly larger than the value in series, and controlling the duration of the pulse width modulation (PWM) signal to compensate for the current value flowing through the light emitting device, which becomes dark as the resistor is connected in series. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display screen backlight brightness adjusting device of a mobile communication terminal which intends to improve the quality of the mobile communication terminal by maintaining the brightness of the backlight of the liquid crystal display screen uniformly.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 액정표시화면의 배경조명으로 사용되는 다수개의 발광소자가 병렬접속되고, 상기 다수개의 발광소자의 일측에 발광소자를 점멸 구동시키는 스위칭소자가 연결된 이동통신단말기의 액정표시화면 배경조명 구동장치에 있어서, 상기 다수개의 발광소자에 밝기를 균일하게 하기 위하여 각각 저항을 직렬접속하고, 상기 스위칭소자에는 상기 발광소자에 흐르는 전류값을 보상하기 위해 펄스 폭 신호의 지속시간을 제어하는 칩 세트를 연결하여 구성됨을 특징으로한다.According to an aspect of the present invention, a plurality of light emitting devices used as a background light of a liquid crystal display screen are connected in parallel, and a switching device for driving a light emitting device on one side of the plurality of light emitting devices is connected. A liquid crystal display backlight driving apparatus comprising: a resistor connected in series to each of the plurality of light emitting devices to uniform brightness, and a duration of a pulse width signal to the switching device to compensate for a current value flowing through the light emitting device. It is characterized by consisting of connecting the chip set to control.
또한, 상기한 저항은 상기 발광소자가 가지고 있는 내부저항 값보다 상당히 큰 값을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the resistance is characterized by having a value significantly larger than the internal resistance value of the light emitting device.
또한, 상기한 저항은 10 KΩ 이상의 값을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the resistance is characterized in that it has a value of 10 KΩ or more.
또한, 상기한 펄스 폭 신호의 지속시간은 80% 범위로 상승시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the duration of the pulse width signal is characterized in that it rises to the 80% range.
도1a는 종래 이동통신단말기의 액정표시화면 배경조명 구동장치의 회로구성도.1A is a circuit diagram of a liquid crystal display screen backlight driving apparatus of a conventional mobile communication terminal.
도1b는 도1A의 등가회로도.1B is an equivalent circuit diagram of FIG. 1A.
도2a는 본 발명에 의한 이동통신단말기의 액정표시화면 배경조명 밝기 조정장치의 회로구성도.Figure 2a is a circuit diagram of a liquid crystal display screen backlight brightness adjustment device of a mobile communication terminal according to the present invention.
도2b는 도2A의 등가회로도.2B is an equivalent circuit diagram of FIG. 2A.
도3a는 종래 경우의 펄스폭 변조(PWM) 신호파형도.3A is a pulse width modulation (PWM) signal waveform diagram in a conventional case.
도3b는 본 발명 경우의 펄스폭 변조(PWM) 신호파형도.3B is a pulse width modulation (PWM) signal waveform diagram in the case of the present invention.
*도면의 주요부분에대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *
LED1∼LED4: 발광소자(LED) RY1∼RY4: 저항LED1 to LED4: Light emitting element (LED) RY1 to RY4: Resistance
TR: 스위칭소자TR: switching element
이하, 본 발명을 첨부된 실시 예의 도면 도2 및 도3을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
도2a는 본 발명에 의한 이동통신단말기의 액정표시화면 배경조명 밝기 조정장치의 회로구성도를 나타낸 것이고, 도2b는 도2a의 등가회로도를 나타낸 것이다.FIG. 2A is a circuit diagram of a liquid crystal display screen backlight brightness adjusting device of a mobile communication terminal according to the present invention, and FIG. 2B is an equivalent circuit diagram of FIG. 2A.
도시한 바와 같이 본 발명은 전원공급단자(Vbat)에 다수개의 발광소자(LED1∼LED4)를 병렬접속하고, 상기 다수개의 발광소자(LED1∼LED4)의 캐소드측에는 각각 저항(RY1∼RY4)을 직렬접속하며, 상기 저항(RY1∼RY4)의 타측에는 상기 발광소자(LED1∼LED4)를 점멸 구동시키는 스위칭소자(TR)의 콜렉터측을 연결하고, 그의 베이스측에는 펄스폭 변조 신호의 지속시간을 제어하는 칩 세트(10)의 입출력 포트(GPIO)를 연결하며, 그의 에미터측은 접지측과 직접연결하여 구성된 것이다.As shown in the present invention, a plurality of light emitting elements LED1 to LED4 are connected in parallel to a power supply terminal Vbat, and resistors RY1 to RY4 are series to the cathode side of the plurality of light emitting elements LED1 to LED4, respectively. The collector side of the switching element TR for driving the light emitting elements LED1 to LED4 on and the other side of the resistors RY1 to RY4, and the base side thereof controls the duration of the pulse width modulation signal. The input / output port (GPIO) of the chip set 10 is connected, and the emitter side thereof is configured by directly connecting with the ground side.
여기서, 미설명부호 11은 칩세트(10)에 내장된 펄스 폭 변조(PWM) 신호 발생기이고, CS는 펄스폭 변조 신호 지속시간 제어신호이며, CLK는 칩세트(10)내부의 중앙처리부(CPU)에서 사용되는 내부클럭을 나타낸다.Here, reference numeral 11 denotes a pulse width modulated (PWM) signal generator embedded in the chip set 10, CS denotes a pulse width modulated signal duration control signal, and CLK denotes a central processing unit (CPU) inside the chip set 10. Internal clock used in).
이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 도2b 및 도3을 참조하여 설명한다.The operation of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 2B and 3.
도2a의 등가회로는 도2b와 같이 나타낼수 있으며, 이 경우에 각각의 발광소자(LED1∼LED4)에 흐르는 전류를 I10∼I40 라 가정하면 다음 [식 2] 와 같이 나타난다.The equivalent circuit of FIG. 2A can be represented as shown in FIG. 2B. In this case, assuming that the current flowing through each of the light emitting devices LED1 to LED4 is I10 to I40, the following equation is shown.
I10 = Vbat / r1 + RY1 ≒ Vbat / RY1I10 = Vbat / r1 + RY1 ≒ Vbat / RY1
I20 = Vbat / r2 + RY2 ≒ Vbat / RY2I20 = Vbat / r2 + RY2 ≒ Vbat / RY2
I30 = Vbat / r3 + RY3 ≒ Vbat / RY3I30 = Vbat / r3 + RY3 ≒ Vbat / RY3
I40 = Vbat / r4 + RY4 ≒ Vbat / RY4 -------------------- [식 2]I40 = Vbat / r4 + RY4 ≒ Vbat / RY4 -------------------- [Equation 2]
상기 [식 2]에서와 같이 각각의 발광소자(LED1∼LED4)에 직렬로 접속된 저항(RY1∼RY4)이 각각의 발광소자(LED1∼LED4)의 내부저항(r1∼r4) 값보다 상당히 큰 값을 가지므로, r1 + RY1 = RY1 이라 할수 있다.As in [Equation 2], the resistors RY1 to RY4 connected in series to the respective light emitting elements LED1 to LED4 are significantly larger than the internal resistances r1 to r4 of the respective light emitting elements LED1 to LED4. Since it has a value, it can be said that r1 + RY1 = RY1.
이 경우에 일반적으로 내부저항(r1∼r4)은 50Ω 이하의 저항 값을 가지며, 각각의 발광소자(LED1∼LED4)에 직렬 접속된 저항(RY1∼RY4)은 10 KΩ 이상의 값을 가지도록 설정한다.In this case, the internal resistances r1 to r4 generally have a resistance value of 50 Ω or less, and the resistors RY1 to RY4 connected in series to the respective light emitting elements LED1 to LED4 are set to have a value of 10 KΩ or more. .
상기한 [식 2]에 나타낸 바와 같이 근사적으로 각각의 발광소자(LED1∼LED4)에 흐르는 전류는 동일하다고 할 수 있으므로 이에 따라 각각의 발광소자(LED1∼LED4)의 밝기가 동일하게 나타난다.As shown in Equation 2, the current flowing through each of the light emitting elements LED1 to LED4 is approximately the same, and therefore, the brightness of each of the light emitting elements LED1 to LED4 appears to be the same.
그러나, 이 경우에 종래의 스위칭소자(TR)의 에미터측에 연결된 저항(RX) 값보다 각각의 발광소자(LED1∼LED4)에 직렬 접속된 저항(RY1∼RY4)의 값을 상당히 큰 값으로 설정함에 따라 각각의 발광소자(LED1∼LED4)에 흐르는 전류가 전체적으로 작아지므로 발광소자(LED1∼LED4)의 밝기는 발광소자(LED1∼LED4)에 저항(RY1∼RY4)을 직렬로 접속하지 않은 종래의 경우보다 어두워지게 된다.However, in this case, the value of the resistors RY1 to RY4 connected in series to the respective light emitting elements LED1 to LED4 is set to a value significantly larger than that of the resistor RX connected to the emitter side of the conventional switching element TR. As a result, the current flowing through each of the light emitting elements LED1 to LED4 is reduced as a whole, so that the brightness of the light emitting elements LED1 to LED4 is not related to the conventional connection in which the resistors RY1 to RY4 are not connected in series to the light emitting elements LED1 to LED4. It will be darker than that.
이러한 단점을 보완하기 위하여 본 발명에서는 스위칭소자(TR)의 베이스측에 입력되는 제어신호인 펄스 폭 변조(PWM) 신호의 지속시간(Duration)을 증가시켜 줄 필요가 있다.In order to compensate for this disadvantage, in the present invention, it is necessary to increase the duration of the pulse width modulation (PWM) signal, which is a control signal input to the base side of the switching element TR.
예로서, 도3a에 도시한 바와 같은 종래의 경우에 있어서 20% 의 지속시간을 갖는 펄스 폭 변조 신호(PWM Sig)에 의한 전류가 IO 라고 가정하면, 도3b에 도시한 바와 같은 본 발명의 경우에 있어서 80% 의 상승된 지속시간을 갖는 펄스 폭 변조신호에 의한 전류 In 는 In = 4 ·IO 로서 종래의 경우보다 4배 증가한 전류가 흐르게 된다.For example, assuming that the current by the pulse width modulated signal PWM Sig having a duration of 20% in the conventional case as shown in FIG. 3A is IO, in the case of the present invention as shown in FIG. 3B The current In of the pulse width modulated signal having an increased duration of 80% in is In = 4.IO, and the current increases four times as compared with the conventional case.
이와 같이 펄스 폭 변조 신호의 지속시간을 증가시킴으로써, 저항(RY1∼RY4)을 발광소자(LED1∼LED4)에 직렬로 접속함에 따라 발광소자(LED1∼LED4)에 흐르는 전류가 감소하여 밝기가 어두워지는 것을 방지할 수가 있다.By increasing the duration of the pulse width modulated signal in this way, as the resistors RY1 to RY4 are connected in series with the light emitting elements LED1 to LED4, the current flowing through the light emitting elements LED1 to LED4 decreases and the brightness becomes dark. Can be prevented.
도2a에서 칩 세트(10)내부에 설치된 펄스 폭 변조 신호발생기(11)는 클럭(CLK)과 펄스 폭 변조 지속시간 제어신호(CS)를 입력받아 원하는 지속시간을 갖는 펄스 폭 변조신호를 발생한다.In FIG. 2A, the pulse width modulation signal generator 11 installed inside the chip set 10 receives a clock CLK and a pulse width modulation duration control signal CS to generate a pulse width modulation signal having a desired duration. .
본 발명에서 펄스 폭 변조 지속시간 제어신호(CS)는 대략 1.255 의 정수 값을 가지며, 이와 같은 정수 값을 증가시킬수록 펄스 폭 변조의 지속시간(Duration)을 상승시킬 수가 있다.In the present invention, the pulse width modulation duration control signal CS has an integer value of approximately 1.255. As the integer value is increased, the duration of the pulse width modulation can be increased.
여기서 클럭(CLK)은 칩 세트(10)에 내장된 중앙처리부(CPU)(도시 생략됨)에서 사용되는 내부클럭을 나타낸다.Here, the clock CLK represents an internal clock used in the central processing unit CPU (not shown) built in the chip set 10.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 이동통신단말기에서 액정표시화면(LCD)의 배경조명(Backlight)의 밝기의 차이를 방지하기 위해 액정표시화면(LCD)의 배경조명(Backlight)에 사용되는 다수개의 발광소자(LED)가 가지고 있는 내부저항(Internal resistance) 값보다 상당히 큰 값을 가지는 저항을 다수개의 발광소자(LED)에 각각 직렬접속하고, 저항을 직렬로 접속함에 따라 발광소자의 밝기가 어두워지는 단점을 보완하기 위해 발광소자에 흐르는 전류 값을 보상하도록 펄스폭 변조(PWM) 신호의 지속시간(Duration)을 제어함으로써, 액정표시화면의 배경조명(Backlight)의 밝기를 균일하게 유지할 수가 있는 것이어서, 이동통신단말기의 품질 향상을 도모할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the present invention provides a plurality of light emission used for the backlight of the liquid crystal display (LCD) to prevent the difference in the brightness of the backlight of the liquid crystal display (LCD) in the mobile communication terminal. Disadvantage that the brightness of the light emitting device becomes dark due to the series connection of the resistors each having a value significantly larger than the internal resistance of the device (LED) to the plurality of light emitting devices (LEDs), and the connection of the resistors in series. In order to compensate for this, by controlling the duration of the pulse width modulation (PWM) signal to compensate the current flowing through the light emitting device, the brightness of the backlight of the liquid crystal display can be maintained uniformly. It provides the effect that can improve the quality of communication terminal.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120827 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130823 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |