KR100725503B1 - 디스플레이장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광원을 포함하는 디스플레이장치에 있어서, 상기 광원에 소정의 구동전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 전원공급부로부터 출력되는 상기 구동전원을 상기 광원으로 공급하는 주전원경로와; 상기 주전원경로로부터 분기하여 상기 전원공급부로 복귀하는 대기전원경로와; 상기 전원공급부로부터 출력되는 상기 구동전원을 상기 주전원경로와 상기 대기전원경로 중 어느 하나로 공급하는 스위칭부와; 상기 대기전원경로에 인가된 전원을 조절하는 대기전원조절부와; 상기 주전원경로로 전원이 인가되지 않는 경우, 상기 대기전원이 소정의 허용범위 내에 있도록 상기 대기전원조절부를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 의해 광원이 오프되는 경우, 대기전원의 지속적인 상승을 방지하여 디스플레이 특성이 향상된 디스플레이장치가 제공된다.

Description

디스플레이장치{DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 개략도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 펄스파형의 예시도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치의 제어블럭도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 펄스파형의 예시도,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이장치의 제어블럭도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 전원공급부 12 : 전류유지 스위칭부
14 : PWM발생부 L : 인덕터
D : 다이오드 Vs : 전원
Rs : 전류감지용 저항 20 : LED광원
30 : 스위칭부 40, 60, 70 : 대기전원조절부
50 : 제어부
본 발명은 디스플레이장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소정의 발광 소자에 인가되는 전류량을 정밀하게 제어할 수 있는 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
디스플레이장치는 보다 향상된 색 재현을 위해 광원의 소재로서, 종래의 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)를 이용하는 방식에서 발광다이오드(이후 LED; Light-Emitting Diode 라 함.)를 이용하는 방식으로 변화하는 추세이다. 이처럼 LED소자를 이용한 광원을 구비하는 디스플레이장치는, LED광원을 이용함으로 인해 색 재현의 성능이 향상된다.
이러한 LED광원을 갖는 종래의 디스플레이장치는, LED광원을 제어하는데 있어서 리니어 방식과 스위칭 방식 중 어느 하나를 이용한다.
리니어 방식을 이용하는 경우, LED광원으로 공급하기 위한 전압을 발생하는 정전압원과, 상기 정전압원으로부터 공급되는 전압에 의한 전류가 상기 LED광원으로 흐를 수 있도록 스위칭하는 스위칭부와, 상기 스위칭부를 온/오프시키는 PWM발생부를 포함한다. 리니어 방식의 경우, 노이즈와 리플이 작은 장점이 있지만 상기 LED광원으로 항상 리니어영역의 일 전류를 공급해야 함으로, 상기 LED광원의 부하전류량이 큰 경우 리니어영역의 일 전류를 지속적으로 공급하기 위해 상기 스위칭부에서 발생하는 전압손실이 커지는 단점이 있다.
스위칭 방식을 이용하는 경우, LED광원으로 공급하기 위한 전류을 발생하는 정전류원과, 상기 정전류원으로부터 공급되는 전류가 상기 LED광원으로 흐를 수 있도록 스위칭하는 스위칭부와, 스위칭부를 온/오프시키는 PWM발생부를 포함한다. 이에, 종래의 스위칭 방식을 이용하는 LED광원 제어는, LED광원을 점등시키기 위한 PWM 온 구간에서 상기 LED광원으로 일 전류가 흐르게 되고, LED광원을 소등시키기 위한 PWM 오프 구간에서 상기 LED광원으로 "0"전류가 흐르게 된다. 여기서, PWM 온 구간에서는, 상기 LED에 흐르는 전류의 크기에 따라 상기 스위칭부가 온/오프되어, LED광원에 흐르는 전류의 크기가 미세하게 맥동하며 평균적인 일 전류가 흐르게 된다.
종래의 스위칭 방식에 따른 전원공급의 경우 전압손실이 작은 장점이 있으나, 스위칭 소자의 특성에 따라 스위칭의 온/오프 구간에서의 전류조절에 어려움이 있다. 이러한 스위칭의 온/오프시 전류조절의 어려움은 디스플레이장치의 디스플레이 특성을 저하시키는 요인이 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 광원이 오프되는 경우, 대기전원의 지속적인 상승을 방지하여 디스플레이 특성이 향상된 디스플레이장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라 광원을 포함하는 디스플레이장치에 있어서, 상기 광원에 소정의 구동전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 전원공급부로부터 출력되는 상기 구동전원을 상기 광원으로 공급하는 주전원경로와; 상기 주전원경로로부터 분기하여 상기 전원공급부로 복귀하는 대기전원경로와; 상기 전원공급부로부터 출력되는 상기 구동전원을 상기 주전원경로와 상기 대기전원경로 중 어느 하나로 공급하는 스위칭부와; 상기 대기전원경로에 인가된 전원을 조절하는 대기전원조절부와; 상기 주전원경로로 전원이 인가되지 않는 경우, 상기 대기전원이 소정의 허 용범위 내에 있도록 상기 대기전원조절부를 제어하는 제어부를 포함하는 디스플레이장치에 의해 달성된다.
상기 대기전원조절부는, 상기 주전원경로로 전원이 인가되지 않는 경우, 상기 주전원경로로 전원이 인가되지 않는 경우, 상기 전원공급부로부터 출력되는 최소온타임펄스를 지연시키는 펄스지연부와; 소정의 연산과정을 통해 상기 최소온타임펄스 및 지연된 상기 최소온타임펄스가 상기 대기전원경로로 출력되는 것을 차단하는 차단부를 포함할 수 있다.
상기 펄스지연부는 복수의 저항 및 캐패시터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며 저항값을 조절하여 펄스지연정도를 결정하게 된다.
상기 대기전원조절부는 상기 광원이 오프 되는 경우 상기 전원공급부로부터 출력되는 최소온타임펄스의 주파수를 감소시킬 수도 있으며, 이 경우 상기 대기전원조절부는, 병렬로 연결되어 있는 복수의 저항과; 상기 복수의 저항에 중 적어도 어느 하나에 연결되어 있는 스위칭소자를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 대기전원조절부는, 상기 대기전원이 소정의 지령치를 초과하는 경우, 상기 전원공급부를 디스에이블 시키는 것도 가능하다.
상기 제어부는 상기 광원이 온되는 경우 상기 전원공급부로부터 출력되는 상기 구동전원을 상기 주전원경로로 공급하고, 상기 광원이 오프되는 경우 상기 구동전원을 상기 대기전원경로로 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하는 것이 바람직하다.
좀더 구체적으로 설명하면, 상기 제어부는 상기 광원이 온되는 경우 상기 전원공급부로부터 출력되는 상기 구동전원을 상기 주전원경로로 공급하도록 상기 스위칭부를 오프시키고, 상기 광원이 오프되는 경우 상기 구동전원을 상기 대기전원경로로 공급하도록 상기 스위칭부를 온시키기 위한 PWM제어신호를 상기 스위칭부로 출력하는 것이 바람직하다.
상기 광원은 복수의 발광다이오드를 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치는 도1 및 도2를 참조하여 설명된다. 도1은 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이장치의 개략도이고, 도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 펄스파형의 예시도를 나타낸 도면이다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 LED(LED; Light-Emitting Diode)광원(20)과, 소정의 구동전원을 출력하는 전원공급부(10)와, 전원공급부(10)로부터 출력되는 상기 구동전원을 LED광원(20)으로 공급하는 주전원경로(2a)와, LED광원(20)으로 공급되는 상기 구동전원을 가로채는 대기전원경로(2b)와, 전원공급부(10)로부터 출력되는 상기 구동전원을 주전원경로(2a)와 대기전원경로(2b) 중 어느 하나로 공급하는 스위칭부(30)와, 대기전원경로(2b)에 흐르는 대기전원를 조절하는 대기전원조절부(40) 및 LED광원(20)의 온 동작 수행 시 전원공급부(10)로부터 출력되는 상기 구동전원을 주전원경로(2a)로 공급하고, LED광원(20)의 오프 동작 수행 시 상기 구동전원을 대기전원경로(2b)로 공급하도록 스위칭부(30)를 제어하는 제어부(50)를 포함한다.
LED광원(20)은, 영상을 디스플레이 하기 위한 디스플레이부(미도시)에 빛을 제공하는 기능을 하며, 광원으로 발광다이오드인 것이 바람직하지만 이에 한정되지 않는다. LED광원(20)은 복수의 LED소자를 포함하는 것도 가능하다.
전원공급부(10)는 LED광원(20)으로 소정의 구동전원을 제공하는 기능을 수행한다. 본 실시예에 따른 전원공급부(10)는 전류를 발생하는 전류전원인 것이 바람직하다. 이러한 전원공급부(10)는, LED광원(20)에 의해 결정되는 전원(VF)을 발생하기 위한 전원(Vs)과, LED광원(20)의 밝기를 소정의 지령치에 맞추어 유지시키기 위하여 전류흐름을 제어하는 PWM발생부(14)와, 전원(Vs)으로부터 LED광원(20)으로 공급되는 전류의 흐름을 단속하는 전류유지 스위칭부(12)를 포함한다.
전원공급부(10)와 스위칭부(30) 사이에는 인덕터(L), 전류감지용 저항(Rs) 및 다이오드(D)가 마련된다. 인덕터(L)는 주전원경로(2a) 및 대기전원경로(2b)가 분기되는 지점과 전류유지 스위칭부(12) 사이에 마련되며, 전류감지용 저항(Rs)은 주전원경로(2a) 및 대기전원경로(2b)가 합일되는 지점과 전원(Vs) 사이에 마련되며, 다이오드(D)는 전류감지용 저항(Rs)과 전원(Vs) 사이에 애노드단이 연결되고 전류유지 스위칭(12)와 인덕터(L) 사이에 캐소드단이 연결된다. 본 실시예에서는 대기전원조절부(40)를 전류유지 스위칭부(12)의 출력단에 배열하기 위하여 인덕터(L), 전류감지용 저항(Rs) 및 다이오드(D)가 전원공급부(10)에 포함되지 않는 것으로 설명되지만, 일반적으로 광원(20)에 전원을 공급하는 전원공급부(10)는 인덕터(L), 전류감지용 저항(Rs) 및 다이오드(D)를 포함한다. 즉, 전원공급부(10)의 구성요소는 본 실시예에 한정되지 않는다.
전류유지 스위칭부(12)는, 전원(Vs)으로부터 LED광원(20)으로 제공하기 위한 전류의 흐름을 단속하는 역할을 하며, PWM발생부(14)로부터의 PWM제어에 의해 온/오프되는 금속산화막 실리콘 전계효과 트랜지스터(MOSFET)로 마련되는 것이 바람직하다.
PWM발생부(14)는, 전류유지 스위칭부(12)를 PWM제어하여, 전원공급부(10)가 LED광원(20)의 밝기를 소정의 지령치에 맞추어 유지시킬 수 있는 일정한 구동전원을 출력하도록 한다. 이러한, PWM발생부(14)는, 디스플레이장치의 구동 초기에 제어부(50)로부터 LED광원(20)의 점등 제어신호(상기 소정의 지령치)를 입력받고, 이에 따라 전류유지 스위칭부(12)를 온 시킨다. 이후 PWM발생부(14)는, 전류감지용 저항(Rs)에 걸리는 비교전압을 검출하고, 상기 검출한 비교전압과 상기 소정의 지령치를 비교하여 주전원경로(2a)와 대기전원경로(2b) 중 어느 하나의 경로로 흐르는 전류의 크기가 소정의 전류치 이상인지를 판단한다. 이에, PWM발생부(14)는, 상기 검출한 비교전압이 상기 소정의 지령치 이상인 경우 전류유지 스위칭부(12)를 오프 시킨다. 전류유지 스위칭부(12)를 오프 시킨 후, 소정의 주기시간이 경과되면, PWM발생부(14)는 전류유지 스위칭부(12)를 온 시킨다. 이처럼, PWM발생부(12)는, 디스플레이장치의 구동 초기에 제어부(50)의 제어에 따라 전류유지 스위칭부(12)를 온 시키고, 전류감지용 저항(Rs)에 걸리는 비교전압과 상기 소정의 지령치의 비교결과 및 소정의 주기시간에 기초하여, 전류유지 스위칭부(12)를 반복적으로 온/오프 제어한다. 이에, 전원공급부(10)는 디스플레이장치가 구동 상태이면, LED광원(20)의 온 동작/오프 동작에 상관없이 일정한 구동전원를 유지하여 출력할 수 있다.
물론, 디스플레이장치의 구동이 오프되는 경우, PWM발생부(14)는 제어부(50)의 제어에 의해 디스에이블되어, 전원공급부(10)는 구동전원을 출력하지 않는 것이 바람직하다.
스위칭부(30)는, 전원공급부(10)로부터 출력되는 상기 구동전원을 주전원경로(2a)와 대기전원경로(2b) 중 어느 하나로 공급하는 역할을 한다. 이러한 스위칭부(30)는 대기전원경로(2b)에 마련되고, 제어부(50)로부터의 PWM제어신호에 의해 온/오프되어, 전원공급부(10)로부터 LED광원(20)으로 제공되는 상기 구동전원을 가로채는 금속산화막 실리콘 전계효과 트랜지스터(MOSFET)로 마련되는 것이 바람직하다.
여기서, 우선, 도2의 (a) 내지 (d)를 참조하여 LED광원(20)의 온/오프 시 전원공급에 대한 제어방법을 설명한다. 도2의 (a)는 제어부(50)에서 스위칭부(30)로 인가하는 스위치 제어신호이며, (b)는 스위칭 제어신호에 따라 LED광원(20)이 온/오프 되는 것을 나타내는 도면이며, (c)는 인덕터(L)에 인가되는 전류를 나타내는 도면이다.
먼저, 디스플레이장치의 전원키(미도시)가 입력되어 디스플레이장치의 구동이 시작되면, 제어부(50)는 소정 지령치에 따르는 구동전류를 출력하도록 전원공급부(10)를 제어한다. 이러한 상기 구동전류의 출력은, PWM발생부(14)가 제어부(50)로부터 점등 제어신호(상기 소정의 지령치)를 입력받고, 이에 따라 전류유지 스위칭부(12)를 온 시키는 것에서 비롯된다. 여기서, LED광원(20)의 온 동작/오프 동작이 수행되는 경우를 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 예를 들어서 현재 디스플레 이 하고자 하는 영상에 B(블루)만 필요하지 않은 경우, R(레드), G(그린), B(블루)를 표현하는 각각의 LED광원 중에서 R,G에 해당하는 LED광원은 온 동작이 수행되어 R,G에 해당하는 LED광원에는 구동전류가 공급되고, B에 해당하는 LED광원은 오프 동작이 수행되어 B에 해당하는 LED광원에는 구동전류가 공급되지 않는다. 이처럼 LED광원(20)의 오프 동작이 수행되는 경우는, 잠시 동안만 LED광원(20)이 소등되는 경우를 일컫는다. 도2에 도시된 파형은 디스플레이장치의 구동이 시작되고 난 후 LED광원(20) 중 어느 하나가 온 되었다가 잠시 소등되었다가 다시 온 되는 상태를 도시한 것이다.
제어부(50)는 LED광원(20)에 전류(iLED)가 흐르는 동안(~t1, t3~) 스위칭부(30)를 오프시키기 위한 PWM제어신호를 출력한다. 이에, 전원(Vs)으로부터 출력되는 구동전류는, 전류유지 스위칭부(12)를 통해 인덕터(L)에 충전되면서 주전원경로(2a)에 마련된 LED광원(20)으로 제공되고, 전류감지용 저항(Rs)을 거쳐 다시 전원공급부(10)로 전달되는 경로(3a)를 통해 흐르게 된다(Vs→L→LED광원(20)→Rs→Vs).
그런 다음, PWM발생부(14)는 전류감지용 저항(Rs)에 걸리는 비교전압을 검출하고, 상기 검출한 비교전압과 상기 소정의 지령치를 비교한다. 상기 비교결과, 상기 검출한 비교전압이 상기 소정의 지령치 이상인 경우, PWM발생부(14)는 LED광원(20)에 흐르는 구동전류의 크기가 소정의 전류치(ic) 이상이라고 판단하고, 전류유지 스위칭부(12)를 오프 시킨다. 이에, 인덕터(L)에 충전된 전류가, 주전원경로(2a)를 통해 LED광원(20)으로 제공되고, 전류감지용 저항(Rs)을 거쳐 다이오드(D) 로 흐르게 된다(3b)(L→LED광원(20)→Rs→D→L).
이처럼, PWM발생부(12)는, 전류감지용 저항(Rs)에 걸리는 비교전압과 상기 소정의 지령치의 비교결과 및 소정의 주기시간에 기초하여, 전류유지 스위칭부(12)를 반복적으로 온/오프 제어한다. 이에, 인덕터(L) 및 LED광원(20)에 흐르는 전류는, ic전류와 ib전류의 평균치인 ia의 크기를 유지하게 된다.
여기서, LED광원(20)의 오프 동작이 수행(t1시각)되면, 제어부(50)는 도3의 (a)에 도시된 바와 같이 스위칭부(30)를 온 시키기 위한 PWM제어신호를 출력한다. 이때, t1시간에 LED광원(20)에 흐르는 전류의 크기가 소정의 전류치(ic)에 도달한 상태이므로, PWM발생부(14)는 전류유지 스위칭부(12)를 오프시킬 것이다. 이에, t1시각부터는, 인덕터(L)에 충전된 전류가 대기전원경로(2b)에 마련된 스위칭부(30)를 통해 전류감지용 저항(Rs)을 거쳐 다이오드(D)로 흐르게 된다(3b)(L→스위칭부(30)→Rs→D→L). 이에, 인덕터(L)에 흐르는 전류(도3의 (b)참조)는 t1시각부터 점점 작아지게 되고, LED광원(20)에 흐르는 전류(도3의 (c)참조)는 t2시각에 곧바로 차단되어 "0"이 된다. 이처럼, LED광원(20)의 오프 동작 시, LED광원(20)의 오프 응답속도가 짧아진다.
PWM발생부(14)는 전류유지 스위칭부(12)를 오프 시킨 후, 소정의 주기시간이 경과되면, 전류유지 스위칭부(12)를 다시 온 시킨다. 이에, 전원(Vs)으로부터 출력되는 구동전류는, 전류유지 스위칭부(12)를 통해 인덕터(L)에 충전되면서 대기전원경로(2b)의 스위칭부(30)를 통해 전류감지용 저항(Rs)을 거쳐 전원공급부(10)로 연결되는 경로(3a)를 통해 흐르게 된다(Vs→L→스위칭부(30)→Rs→Vs).
이처럼, LED광원(20)의 오프 동작 시에도, PWM발생부(12)는, 전류감지용 저항(Rs)에 걸리는 비교전압과 상기 소정의 지령치의 비교결과 및 소정의 주기시간에 기초하여, 전류유지 스위칭부(12)를 반복적으로 온/오프 제어한다.
도2의 (d)와 같이 일반적으로 상용화되고 있는 PWM발생부(14)는 전원발생을 위한 펄스를 발생시키기 전에 최소온타임펄스(min-on time pulse; S0)를 출력하는 고유의 성질이 있다. 따라서, 최소온타임펄스(S0)가 발생하는 매 순간마다 잔여전류가 흐르게 된다. LED광원(20)이 오프인 오프구간(Ⅱ)이 길면 길수록 최소온타임펄스(S0)로 인한 잔여전류가 누적되어 인덕터(L)에는 점점 많은 양은 전류가 저장된다(도2의 (c)참조). 이러한 과잉전류로 인하여 LED광원(20)이 오프 상태에서 온 되는 온 구간(Ⅲ)에서 인덕터(L)는 이미 소정의 전류가 아닌 초과 전류를 LED광원(20)에 공급하게 된다. 즉, LED광원(20)의 온 동작이 다시 수행되는 t3 시각 이후(Ⅲ) LED광원(20)에 인가되는 전류는 점점 상승하게 된다(도2의 (b)참조). 이러한 현상은 디스플레이장치가 구동되는 동안에 연속적으로 반복되어 결국 LED광원(20)에 적절한 전원이 인가되지 못하는 문제점을 야기 시킨다.
대기전원조절부(40)는 광원이 오프되는 경우, 즉 주전원경로(2a)로 전원이 인가되지 않는 경우 제어부(50)의 제어에 의해 대기전원경로(2b)에 흐르는 전원을 조절한다. 전술한 바와 같이 PWM발생부(14)에 의해 디스플레이장치가 구동 상태이면, LED광원(20)의 온 동작/오프 동작에 상관없이 일정한 구동전원이 유지된다. 즉, LED광원(20)이 오프되는 경우에도 LED광원(20)이 온 될 경우를 대비하여 대기전 원경로(2b)에 전원이 인가되어 있으며, 잔여전류로 인하여 인덕터(L)에 저장되어 있는 전류가 상승하는 문제점이 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 디스플레이장치는 전원발생이 발생되는 전류유지 스위칭부(12)의 출력단에 대기전원조절부(40)를 포함한다. 대기전원조절부(40)는 잔여전류를 발생시키는 최소온타임펄스(S0)를 제거 또는 최소화하기 위한 것이며, 최소온타임펄스(S0)를 지연시켜 지연잔여전류를 출력하는 펄스지연부(43) 및 대기전원경로(2b)로 어떠한 전류도 출력되지 않도록 하는 차단부(44)를 포함한다.
펄스지연부(43)는 저항(R1:41) 및 캐패시터(C1:42)를 포함하며, 이러한 저항성분은 전원공급부(10)로부터 출력되는 최소온타임펄스(S0)를 지연시킨다. 도2의 (e)는 지연된 최소온타임펄스(S1)를 나타내는 것으로 LED광원(20)이 오프되는 경우에 발생하는 최소온타임펄스(S0)를 소정의 시간만큼 지연시킨다. 최소온타임펄스(S0)가 지연되는 지연시간은 1/R1*C1 이며, 저항(R1)의 저항값 또는 캐패시터(C1)의 캐패시턴스가 증가할수록 지연시간은 감소하고, 저항값 또는 캐패시턴스가 감소할수록 지연시간은 증가한다. 이처럼 저항(41)의 저항값 또는 캐패시터(42)의 캐패시턴스를 조절하여 최소온타임펄스(S0)를 지연시키고 이는 최소온타임펄스(S0)에 의해 발생하는 잔여전류를 지연시키는 결과를 가져온다. 저항(41) 및 캐패시터(42)의 개수는 복수로 마련될 수 있으며, 개수에 대한 제한은 없다.
차단부(44)는 원래의 최소온타임펄스(S0) 및 지연된 최소온타임펄스(S1)를 입력으로 하여 소정의 연산을 수행한다. 도2의 (e)와 같이 최소온타임펄스(S0)와 지연된 최소온타임펄스(S1)는 소정의 구간에서 겹쳐진다. 이때 겹쳐지는 부분을 한계값(T)으로 설정하여 한계값(T) 이상의 값은 "1"로, 이하의 값은 "0"으로 설정한다. 입력되는 두 값을 앤드게이트(AND GATE) 연산하면 출력값은 항상 "0"이 되어 대기전원경로(2b)로 어떠한 신호도 출력되지 않게 된다. 따라서, 본 실시예에 따른 차단부(44)는 입력값으로 연산을 수행할 수 있는 연산소자인 것이 바람직하며, 특히 앤드게이트연산소자일 수 있다. 최소온타임펄스를 지연시키는 시간 및 상기 한계값(T)은 PWM발생부(14)의 성질에 따라 설정되는 값들이며, 이에 대한 제어신호는 제어부(50)로부터 출력될 수도 있으며 대기전원조절부(40) 자체적으로 이미 설정되어 있는 것도 가능하다.
최종적으로 도2의 (f)와 같이 LED광원(20)이 오프인 구간에서는 대기전원조절부(40)로부터는 어떠한 펄스신호도 발생되지 않는다.
본 실시예에 따른 대기전원조절부(40)는 상술한 펄스지연부(43) 및 앤드게이트연산소자와 같은 일반 로직에 한정되는 것은 아니며 프로그램 가능한 로직소자 역시 대기전원조절부(40)로 사용될 수 있다.
제어부(50)는 디스플레이장치의 전원키(미도시)가 입력되면, 디스플레이장치의 구동이 시작되도록 디스플레이장치 내의 각 회로부(미도시)를 제어함과 동시에, LED광원(20)의 점등 제어신호(상기 소정의 지령치)를 PWM발생부(14)로 출력한다.
또한, 제어부(50)는 LED광원(20)의 온 동작이 수행되면 전원공급부(10)로부 터 출력되는 상기 구동전원을 주전원경로(2a)로 공급하고, LED광원(20)의 오프 동작이 수행되면 상기 구동전원을 대기전원경로(2b)로 공급하도록 스위칭부(30)를 제어하기 위한 PWM제어신호를 출력한다. 즉, 제어부(50)는 LED광원(20)의 온 동작 수행 시에는 전원공급부(10)로부터 출력되는 상기 구동전원을 LED광원(20)으로 공급하도록 스위칭부(30)를 오프 시키고, LED광원(20)의 오프 동작 수행 시에는 LED광원(20)으로 공급되던 상기 구동전원이 대기전원경로(2b)로 공급되도록 스위칭부(30)를 온 시킨다.
또한, 제어부(50)는 LED광원(20)의 온/오프에 따라 대기전원조절부(40)를 제어하여 인덕터(L)에 인가되는 대기전류를 소정의 허용범위 내에 있도록, 다시 말해 ic전류와 ib전류 사이 내에 있도록 한다.
이하에서는 도3 및 도4를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치가 설명된다. 도3은 디스플레이장치의 제어블럭도이며, 도4는 전류펄스파형의 예시도를 나타낸다. 도시된 바와 같이 대기전원조절부(60)를 제외한 나머지 구성은 제1실시예의 디스플레이장치와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 대기전원조절부(60)는 LED광원(20)이 오프되는 경우, 즉 주전원경로(2b)로 전원이 공급되지 않는 경우 전원공급부(10)로부터 출력되는 최소온타임펄스(S0)의 주파수를 감소시킨다. 이를 위하여 대기전원조절부(60)는 병렬로 연결되어 있는 복수의 저항(R2, R3, R4) 및 복수의 저항(R2, R3, R4) 중 적어도 하 나에 연결되어 있는 스위칭소자(S1, S2)를 포함한다.
이는 제1실시예의 펄스지연부(43)의 원리와 유사한 것으로 전류유지 스위칭부(12)에 저항성분을 병렬로 연결하여 전류유지 스위칭부(12)로부터 출력되는 최소온타임펄스(S0)의 성질을 변경시키는 것이다.
턴온되는 스위칭 소자(S1, S2)가 많을수록 많은 수의 저항이 병렬로 연결되므로 전체적인 저항값이 감소한다. 저항값이 감소할수록 저항값과 역수관계이 있는 펄스의 주기가 켜지고, 이로써 최소온타임펄스(S0)의 주파수는 감소한다. 도4의 (a)는 도2의 (d)와 같이 대기전원조절부(70)가 마련되지 않았을 때의 최소온타임펄스(S0)를 나타내고 있으며, (b)는 스위칭 소자(S1, S2)로 인하여 주파수가 작아진 최소온타임펄스(S3), 즉 대기전원조절부(70)로부터 출력되는 펄스를 나타낸다. LED광원(20)이 오프인 구간에서 PWM발생부(14)에 의한 최소온타임펄스(S0)가 반으로 줄어든 것을 알 수 있다. 이러한 파형은 예시적인 것으로 병렬로 연결되어 있는 저항의 개수를 증가시켜 최소온타임펄스(S0)의 주파수를 훨씬 감소시키면 LED광원(20)이 오프인 구간에서 최소온타임펄스(S0)를 아예 차단할 수도 있다.
복수의 저항(R2, R3, R4) 및 이에 연결되어 있는 스위칭소자(S1, S2)의 개수는 다양한 수로 마련될 수 있으며, 온 되는 스위칭소자(S1, S2)의 개수는 제어부(50)의 제어를 받는다. 제어부(50)는 LED광원(20)이 오프되어 있는 동안 최소온타임펄스(S0)에 의하여 발생된 잔여전류 및 잔여전류에 의하여 인덕터(L)에 누적되는 전류양을 감지하여 적절한 수의 스위칭소자(S1, S2)를 턴온시킨다.
도5는 본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이장치의 제어블록도이다. 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 대기전원조절부(70)는 전원공급부(10)와 제어부(50)에 마련되며 다른 실시예에서 전원공급부(10)와 스위칭부(30) 사이에 마련되는 것과 상이하다.
본 실시예에 따른 대기전원조절부(70)는 제어부(50)의 제어에 의해 PWM발생부(14)를 디스에이블 시키는 신호를 발생시킨다. 좀더 구체적으로 설명하면, 제어부(50)는 전류감지용 저항(Rs)에 흐르는 전류량을 검출하여 이 전류량이 소정의 허용범위 내에 있는지 여부를 판단한다. 판단결과, 소정의 범위 내에 있다면 대기전원조절부(70)에 아무런 제어신호도 인가하지 않는다. 따라서, PWM발생부(14)의 동작은 변함없이 진행된다. 반면, 판단결과, 전류량이 소정의 범위를 벗어나는 경우 제어부(50)는 대기전원조절부(70)를 제어하게 되고, 대기전원조절부(70)는 PWM발생부(14)를 디스에이블시키는 신호를 발생시킨다. 제어부(50)는 지속적으로 전류량을검출, 판단하여 대기전원조절부(70)에 제어신호를 인가한다.
이러한 대기전원조절부(70)로는 서지상태버퍼(surge state buffer)와 같은 소자가 사용될 수 있으며, PWM발생부(14)에 입력될 전류량이 소정의 서지상태에 이르면 액티브 하이(active high)가 되어 PWM발생부(14) 자체를 디스에이블 시킬 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 대기전원조절부(70)를 별도로 마련하지 않고 제어부(50)가 직접 PWM발생부(14)에 디스에이블 신호를 인가하도록 설정될 수도 있으며, 상술한 신호제어가 프로그램되어 있는 특정 로직을 이용할 수도 있다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 최소온타임펄스로 인하여 발생하는 인덕터의 전류상승을 방지하는 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 광원이 오프되는 경우, 대기전원의 지속적인 상승을 방지하여 디스플레이 특성이 향상된 디스플레이장치가 제공된다.

Claims (9)

  1. 광원을 포함하는 디스플레이장치에 있어서,
    상기 광원에 소정의 구동전원을 공급하는 전원공급부와;
    상기 전원공급부로부터 출력되는 상기 구동전원을 상기 광원으로 공급하는 주전원경로와;
    상기 주전원경로로부터 분기하여 상기 전원공급부로 복귀하는 대기전원경로와;
    상기 전원공급부로부터 출력되는 상기 구동전원을 상기 주전원경로와 상기 대기전원경로 중 어느 하나로 공급하는 스위칭부와;
    상기 대기전원경로에 인가된 전원을 조절하는 대기전원조절부와;
    상기 주전원경로로 전원이 인가되지 않는 경우, 상기 대기전원이 소정의 허용범위 내에 있도록 상기 대기전원조절부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대기전원조절부는,
    상기 주전원경로로 전원이 인가되지 않는 경우, 상기 전원공급부로부터 출력되는 최소온타임펄스를 지연시키는 펄스지연부와;
    소정의 연산과정을 통해 상기 최소온타임펄스 및 지연된 상기 최소온타임펄 스가 상기 대기전원경로로 출력되는 것을 차단하는 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 펄스지연부는 복수의 저항 및 캐패시터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대기전원조절부는 상기 광원이 오프 되는 경우 상기 전원공급부로부터 출력되는 최소온타임펄스의 주파수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 대기전원조절부는,
    병렬로 연결되어 있는 복수의 저항과;
    상기 복수의 저항에 중 적어도 어느 하나에 연결되어 있는 스위칭소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 대기전원조절부는,
    상기 대기전원이 소정의 지령치를 초과하는 경우, 상기 전원공급부를 디스에이블 시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 광원이 온되는 경우 상기 전원공급부로부터 출력되는 상기 구동전원을 상기 주전원경로로 공급하고, 상기 광원이 오프되는 경우 상기 구동전원을 상기 대기전원경로로 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 광원이 온되는 경우 상기 전원공급부로부터 출력되는 상기 구동전원을 상기 주전원경로로 공급하도록 상기 스위칭부를 오프시키고, 상기 광원이 오프되는 경우 상기 구동전원을 상기 대기전원경로로 공급하도록 상기 스위칭부를 온시키기 위한 PWM제어신호를 상기 스위칭부로 출력하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 발광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
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