KR101101818B1 - 디스플레이장치 및 그 제어방법 - Google Patents

디스플레이장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 디스플레이장치에 있어서, 광원과; 상기 광원의 구동에 필요한 구동전류를 발생하는 전류발생부와; 상기 광원보다 더 작은 저항값을 가지는 제1 전류소비부와; 상기 전류발생부에 의해 발생된 상기 구동전류가 상기 광원 또는 상기 제1 전류소비부에 공급되도록 스위칭하는 제1 스위칭부와; 상기 구동전류가 소정의 목표값에 이르도록 상기 전류발생부를 제어하며, 상기 목표값이 상기 구동전류보다 작은 경우, 상기 구동전류가 상기 제1 전류소비부로 공급되도록 상기 제1 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 광원이 온/오프될 때 또는 광원의 구동에 필요한 전류가 변화할 때 광원에 공급되는 전류의 증감시간을 단축시켜, 영상의 품질이 향상된 디스플레이장치를 제공할 수 있다.

Description

디스플레이장치 및 그 제어방법{DISPLAY APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
도 1은 종래의 구동제어방식에 적용되는 LED구동전류파형의 예시도이며,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 제어블록도 및 LED구동전류파형의 예시도이며,
도 3a는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치의 제어블록도이며,
도 3b 및 도 3c는 본 발명의 제1실시예에 따른 LED구동전류파형의 예시도이며,
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제어방법의 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 전류발생부 12 : 전류유지 스위칭부
14 : PWM발생부 20 : 광원
24 : 제1 전류소비부 26 : 제2 전류소비부
30 : 제1 스위칭부 32 : 제2 스위칭부
40 : 제어부
본 발명은, 디스플레이장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광원에 공급되는 전류의 증감시간을 단축시켜, 영상의 품질이 향상된 디스플레이장치에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display), DLP(Digital Lighting Processing) 등의 디스플레이장치는 백라이트 유닛의 광원으로 발광다이오드(이하 LED(Light-Emitting Diode)라 함) 등의 발광소자를 사용하고 있는데, 이 중 LED는 점광원이면서 휘도가 높고, 색재현성이 우수하며 무수은으로 환경친화적임을 특징으로 하고 있어 상품화가 지속적으로 검토되고 있는 발광장치이다. 또한, LED와 같이 전류로 구동되는 발광장치는 표시화면의 품질을 향상시키기 위하여 출력 전류의 리플 성분을 최소화하고, 표시장치의 특성상 빠른 응답특성을 갖는 구동장치를 필요로 하고 있다.
이러한 LED광원을 갖는 종래의 디스플레이장치는, LED광원을 제어하는 방식에 있어서 리니어 방식과 스위칭 방식 중 어느 하나를 이용한다. 이 중에서도 스위칭 방식은 리니어 방식에 비해 사용되는 부항특성에 영향을 받지 않으면서 안정적으로 동작을 시킬 수 있고, 상대적으로 장치를 구성하는 데 있어 용이하다. 이하, 도 1을 참조하여 종래의 스위칭 방식을 이용하는 LED광원의 제어방법을 설명한다.
종래의 스위칭 방식을 이용하는 LED광원의 제어방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, LED광원을 점등시키기 위한 PWM 온 구간(t1~t3, t5~)에서, LED광원으로 "ia"값의 전류가 흐르게 되고, LED광원을 소등시키기 위한 PWM 오프 구간(t3~t5)에서는 LED광원으로 전류가 흐르지 않는다. 여기서, PWM 온 구간(t1~t3, t5~)에서는, LED 광원에 흐르는 전류의 크기에 따라 스위칭부가 전류의 흐름을 스위칭하여, t2~t3구간에서와 같이 LED광원에 흐르는 전류의 크기가 증감되어, 평균 "ia"의 전류가 흐르게 된다.
이와 같은 종래의 스위칭 방식을 이용하는 경우, 도 1a에 도시된 바와 같이, PWM 온 구간으로 진입시(t1, t5)에 LED광원으로 흐르는 전류가 평균 "ia"의 전류에 도달하는 데 걸리는 시간(T1, T3)으로 인해 느린 응답특성이 나타나고, PWM 오프 구간으로 진입시(t3)에도 인덕터와 커패시터에 충전되어 있던 에너지가 LED광원을 통하여 자연적으로 소진되는데 걸리는 시간(T2)으로 인해 느린 응답특성이 나타나는 문제가 있다.
따라서, 종래의 스위칭 방식을 이용하여 LED광원을 제어하는 종래의 디스플레이장치는, LED광원이 온/오프될 때 또는 LED광원의 구동에 필요한 전류가 변화할 때 표시 화면의 품질을 유지하기 위하여 LED에 공급되는 전류의 리플이 작으면서 빠른 응답 특성을 가지는 데에 한계가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 광원이 온/오프될 때 또는 광원의 구동에 필요한 전류의 크기가 변화할 때, 기본적으로 전류의 리플을 최소화하면서 또한 광원의 구동에 필요한 전류의 크기가 증가하거나 감소하는 시간을 단축하여 광원의 응답속도를 개선함으로써, 영상의 품질이 향상된 디스플레이장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 디스플레이장치에 있어서, 광원과; 상기 광원의 구동에 필요한 구동전류를 발생하는 전류발생부와; 상기 광원보다 더 작은 저항값을 가지는 제1 전류소비부와; 상기 전류발생부에 의해 발생된 상기 구동전류가 상기 광원 또는 상기 제1 전류소비부에 공급되도록 스위칭하는 제1 스위칭부와; 상기 구동전류가 소정의 목표값에 이르도록 상기 전류발생부를 제어하며, 상기 목표값이 상기 구동전류보다 작은 경우, 상기 구동전류가 상기 제1 전류소비부로 공급되도록 상기 제1 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제1 전류소비부보다 더 작은 저항값을 가지는 제2 전류소비부와; 상기 전류발생부에 의해 발생된 상기 구동전류를 상기 제2 전류소비부로 공급하는 제2 스위칭부를 더 포함하고; 상기 제어부는, 상기 목표값이 상기 구동전류보다 큰 경우, 상기 구동전류가 상기 제2 전류소비부로 공급되도록 상기 제2 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 디스플레이장치에 있어서, 광원과; 상기 광원의 구동에 필요한 구동전류를 발생하는 전류발생부와; 상기 광원보다 더 작은 저항값을 가지는 제1 전류소비부와; 상기 전류발생부에 의해 발생된 상기 구동전류가 상기 광원 또는 상기 제1 전류소비부에 공급되도록 스위칭하는 제1 스위칭부와; 상기 구동전류가 소정의 목표값에 이르도록 상기 전류발생부를 제어하며, 상기 목표값이 상기 구동전류보다 큰 경우, 상기 구동전류가 상기 제1 전류소비부에 공급되도록 상기 제1 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치에 의해서도 상기 목적이 달성된다.
또한, 상기 제1 전류소비부와 상기 제1 스위칭부는 직렬로 연결되며, 상기 제1 전류소비부 및 상기 제1 스위칭부는 상기 광원에 대하여 병렬로 연결되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제2 전류소비부와 상기 제2 스위칭부는 직렬로 연결되며, 상기 제2 전류소비부 및 상기 제2 스위칭부는 상기 광원에 대하여 병렬로 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광원은, 발광다이오드(LED(Light-Emitting Diode))를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1 스위칭부는, 상기 제어부의 제어에 따라 온/오프되는 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 스위칭부는, 상기 제어부의 제어에 따라 온/오프되는 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 디스플레이장치가 오프되는 경우, 상기 전류발생부를 디스에이블시키는 것이 바람직하다.
한편, 광원과, 광원보다 더 작은 저항값을 가지는 제1 전류소비부를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법에 있어서, 상기 광원의 구동에 필요한 구동전류를 발생하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 발생된 상기 구동전류가 소정의 목표값에 이르렀는지 판단하는 제2단계와; 상기 목표값이 상기 구동전류보다 작은 경우, 상기 구동전류가 상기 제1 전류소비부에 의해 소비되도록 하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법에 의해서도 상기 목적은 달성된다.
그리고, 상기 제3단계는, 상기 목표값이 상기 구동전류보다 큰 경우, 상기 구동전류가 상기 제1 전류소비부보다 더 작은 저항값에 의해 소비되도록 하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치에 포함된 LED구동회로부의 제어블록도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치는 광원(20)과, 광원(20)의 구동에 필요한 구동전류를 발생하는 전류발생부(10)와, 광원(20)보다 더 작은 저항값을 가지는 제1 전류소비부(25)와, 전류발생부(10)에 의해 발생된 구동전류가 광원(20) 또는 제1 전류소비부(25)에 공급되도록 스위칭하는 제1 스위칭부(30)와, 구동전류가 소정의 목표값에 이르도록 전류발생부(10)를 제어하며, 상기 목표값이 상기 구동전류보다 작은 경우, 구동전류가 제1 전류소비부(25)로 공급되도록 제1 스위칭부(30)를 제어하는 제어부(40)를 포함한다.
광원(20)은, 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이부(미도시)에 빛을 제공하는 기능을 하며, 본 발명에서 이러한 광원(20)은 발광다이오드(LED(Light-Emitting Diode))인 것이 바람직하다. 이러한 광원(20)은 복수의 LED소자를 포함하는 것도 가능하다.
전류발생부(10)는 광원(20)으로 소정의 구동전류를 제공하는 기능을 수행한다. 이러한 전류발생부(10)는, 광원(20)의 밝기에 의하여 결정된 소정의 지령값에 맞추어 유지시키기 위하여 전류흐름을 제어하는 PWM발생부(14)와, 전원(Vs)으로부터 광원(20)으로 공급되는 전류의 흐름을 단속하는 전류유지 스위칭부(12)와, 제1 전류소비부(24)와 광원(20)으로 분기되는 지점과 전류유지 스위칭부(12) 사이에 직 렬로 각각 인덕터(L)와 전류감지용 저항(Rs)이 포함되어 있고, 제1 전류소비부(24)와 광원(20)으로 분기되는 지점과 전류감지용 저항(Rs) 사이에 커패시터(C)가 포함되어 있다.
전류유지 스위칭부(12)는, 전원(Vs)으로부터 광원(20)으로 제공하기 위한 전류의 흐름을 단속하는 역할을 한다. 본 발명에 따른 전류유지 스위칭부(12)는 제1스위치(SWH)와 제2스위치(SWL)를 포함하고, PWM발생부(14)로부터의 PWM제어에 의해 제1스위치(SWH)와 제2스위치(SWL)가 교번적으로 온/오프되어 일정한 전류를 공급한다. 전류유지 스위칭부(12)는 금속산화막 실리콘 전계효과 트랜지스터(MOSFET)로 마련되는 것이 바람직하다.
PWM발생부(14)는, 전류유지 스위칭부(12)를 PWM 제어하여, 전류발생부(10)가 광원(20)의 밝기에 의하여 결정된 소정의 지령값에 맞추어 유지시킬 수 있는 일정한 구동전류를 출력하도록 한다. 본 발명에 따른 PWM발생부(14)는, 디스플레이장치의 구동 초기에 제어부(40)로부터 광원(20)의 점등 제어신호(상기 소정의 지령값)를 입력받고, 이에 따라 전류유지 스위칭부(12)를 온 시킨다.
PWM발생부(14)는 전류감지용 저항(Rs)에 걸리는 비교전압을 검출하고, 상기 검출한 비교전압과 상기 소정의 지령값을 비교하여 제1 전류소비부(24)와 광원(20) 중 어느 하나로 흐르는 전류의 크기가 소정의 전류값 이상인지를 판단한다. PWM발생부(14)는, 검출한 비교전압이 소정의 지령값 이상인 경우 전류유지 스위칭부(12)를 오프시킨다. 즉, 전류유지 스위칭부(12)의 제1스위치(SWH)를 오프시키고, 제2스 위치(SWL)를 온시킨다. 전류유지 스위칭부(12)를 오프시킨 후, 소정의 주기시간이 경과되면, PWM발생부(14)는 전류유지 스위칭부(12)를 온시킨다.
이처럼, PWM발생부(14)는, 제어부(40)의 제어에 따라 전류유지 스위칭부(12)를 온 시키고, 전류감지용 저항(Rs)에 걸리는 비교전압과 소정의 지령값의 비교결과 및 소정의 주기시간에 기초하여, 전류유지 스위칭부(12)를 반복적으로 온/오프 제어한다. 이에 따라, 전류발생부(10)는 디스플레이장치가 구동상태이면, 광원(20)의 온/오프 동작에 상관없이 일정한 구동전류를 유지하여 출력할 수 있다.
물론, 디스플레이장치의 구동이 오프되는 경우, PWM발생부(14)는 제어부(40)의 제어에 의해 디스에이블되어, 전류발생부(10)는 구동전류를 출력하지 않는 것이 바람직하다.
제1 스위칭부(30)는, 전류발생부(10)로부터 출력되는 구동전류를 제1 전류소비부(24)와 광원(20) 중 어느 하나로 공급하는 역할을 한다. 본 발명에 따른 제1 스위칭부(30)는 제어부(40)로부터의 PWM제어신호에 의해 온/오프되어, 전류발생부(10)로부터 광원(20)으로 제공되는 구동전류를 제1 전류소비부(24)로 공급되도록 하는 금속산화막 실리콘 전계효과 트랜지스터(MOSFET)로 마련되는 것이 바람직하다.
제1 전류소비부(24)는 전류발생부(10)에 의해 발생된 구동전류를 소비하는 역할을 하며, 일반적으로 더미부하로 구현된다. 본 발명에 따른 제1 전류소비부(24)는 광원(20)에 포함된 저항보다 더 작은 값을 가지므로, 광원(20)의 오프동 작시 제1 스위칭부(30)가 온되어, 구동전류가 제1 전류소비부(25)로 공급되므로, 전류의 감소시간이 단축되어 광원(20)의 응답속도가 빠라질 수 있다.
제어부(40)는 광원(20)의 온동작이 수행되면 전류발생부(10)로부터 출력되는 구동전류를 광원(20)에 공급하고, 광원(20)의 오프동작이 수행되면 구동전류를 제1 전류소비부(24)에 공급하도록 제1 스위칭부(30)를 제어하기 위한 PWM제어신호를 출력한다. 이 때, 제1 스위칭부(30)가 온된 경우, 인덕터(L)에 흐르고 있던 전류와 커패시터(C)에 충전된 전압이 제1 전류소비부(24)에 의해 빠르게 소모되기 때문에 광원(20)의 오프동작 수행시 빠른 응답 특성을 얻을 수 있다.
여기서, 광원(20)의 온/오프동작이 수행되는 경우를 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 현재 디스플레이 하고자 하는 영상에 B(블루)만 필요하지 않은 경우, R(레드), G(그린), B(블루)를 표현하는 각각의 LED광원 중에서 R, G에 해당하는 LED광원은 온동작이 수행되어 R, G에 해당하는 LED광원에는 구동전류가 공급되고, B에 해당하는 LED광원은 오프동작이 수행되어 B에 해당하는 LED광원에는 구동전류가 공급되지 않는다. 이처럼 광원(20)의 오프동작이 수행되는 경우는, 잠시 동안만 광원(20)이 소등되는 경우를 일컫는다.
여기서, 본 발명에 따른 디스플레이장치는 LCD(Liquid Crystal Display), DLP(Digital Lighting Processing) 등과 같이 광원(20)을 이용하여 영상을 디스플레이 할 수 있는 구성이면 적용 가능하다. 특히, 본 발명의 디스플레이장치는 DLP방식으로 영상을 디스플레이하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 디스플레이장치에서 광원(20)을 제어하는 방식을 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다. 도 2b는 제1 스위칭부(30)를 제어하는 PWM제어신호와 광원(20)의 구동전류파형의 예시도이다.
먼저, 디스플레이장치의 전원키(미도시)가 입력되어 디스플레이장치의 구동이 시작되면(t1시각), 제어부(40)는 소정의 지령값에 따르는 구동전류를 출력하도록 전류발생부(10)를 제어한다. 이러한 구동전류의 출력은, PWM발생부(14)가 제어부로부터 점등 제어신호(소정의 지령값)를 입력받고, 이에 따라 전류유지 스위칭부(12)의 제1 스위치(SWH)를 온시키는 것에서 비롯된다. 이 때, 제어부(40)는 제1 스위칭부(30)를 오프시키기 위한 PWM제어신호를 출력한다. 이로써, 전원(Vs)으로부터 출력되는 구동전류는, 전류유지 스위칭부(12)를 통해 인덕터(L)와 커패시터(C)에 충전되면서 전류감지용 저항(Rs)을 거쳐 광원(20)으로 제공되어, Vs→L→Rs→광원(20)→Vs와 같은 경로로 흐르게 된다. 이에 따라, 광원(20)에 상기 구동전류가 제공되는 초기(t1~t2)에는, LED광원(20)이 점등되면서, 인덕터(L)에 흐르는 전류와 광원(20)에 흐르는 전류(도 2b 참조)의 크기는 점점 커지게 된다. 이처럼, 디스플레이장치의 구동 초기에 광원(20)의 응답속도(T1)는 종래와 유사하다.
여기서, PWM발생부(14)는 전류감지용 저항(Rs)에 걸리는 비교전압을 검출하고, 검출한 비교전압을 토대로 비교전류를 계산한다. 이렇게 계산된 비교전류값과 소정의 지령값을 비교한다. 비교한 결과, 계산된 비교전류가 소정의 지령값 이상인 경우(t2시각), PWM발생부(14)는 광원(20)에 흐르는 구동전류의 크기가 소정의 전류값인 "ic"값 이상이라고 판단하고, 전류유지 스위칭부(12)의 제1 스위치(SWH)를 오 프시킨다. 이에 따라, 인덕터(L)에 충전된 전류가, 전류감지용 저항(Rs)을 거쳐, 광원(20)으로 제공되고, 전류유지 스위칭부(12)의 제2스위치(SWL)를 거쳐서, L→Rs→광원(20)→SWL→L과 같은 경로로 흐르게 된다. 이에 따라, 인덕터(L)에 흐르는 전류와, 광원(20)에 흐르는 전류의 크기는 t2시각부터 점점 작아지게 된다.
PWM발생부(14)는 전류유지 스위칭부(12)의 제1 스위치(SWH)를 오프시킨 후, 소정의 주기시간(t3-t2)이 경과되면, 전류유지 스위칭부(12)의 제1 스위치(SWH)를 다시 온시킨다. 이에 따라, t3시각부터는, 전원(Vs)으로부터 출력되는 구동전류가 다시 Vs→L→Rs→광원(20)→Vs와 같은 경로로 흐르게 된다. 이에 따라, 인덕터(L)에 흐르는 전류와 LED광원(20)에 흐르는 전류의 크기는 다시 커지게 된다.
이처럼, PWM발생부(14)는, 전류감지용 저항(Rs)에 걸리는 비교전압을 토대로 비교전류를 계산한다. 이렇게 계산된 비교전류값과 소정의 지령값의 비교결과 및 소정의 주기시간에 기초하여, 전류유지 스위칭부(12)를 반복적으로 온/오프 제어한다. 이에 따라, 인덕터(L) 및 광원(20)에 흐르는 전류는 "ic"값과 "ib"값의 평균값인 "ia"값의 크기를 유지하게 된다.
여기서, 광원(20)의 오프동작이 수행(t4시각)되면, 제어부(40)는 도 2b 및 도 3a에 도시된 바와 같이 제1 스위칭부(30)를 온 시키기 위한 PWM제어신호를 출력한다. 이때, t4시간에 광원(20)에 흐르는 전류의 크기가 소정의 전류값인 "ic"값에 도달한 상태이므로, PWM발생부(14)는 전류유지 스위칭부(12)의 제1 스위치(SWH)를 오프시킬 것이다. 그 결과, t4시각부터는, 제1 스위칭부(30)가 온되어, 인덕터(L)에 충전된 전류가 전류감지용 저항(Rs)을 거쳐 제1 전류소비부(24)를 통해 전류유지 스위칭부(12)의 제2스위치(SWL)를 거치는 L→Rs→제1 전류소비부(24)→SWL→L과 같은 경로로 흐르게 된다. 따라서, 광원(20)에 흐르는 전류는 t4시각에 곧바로 차단되며, 광원(20)의 오프동작시, 광원(20)의 오프 응답속도(T2)가 짧아지고, 제1 전류소비부(24)는 광원(20)보다 작은 저항값을 가지므로, 인덕터(L)에 흐르는 전류는 광원(20)에 포함된 저항에 의해 자연적으로 소진되는 것보다 빨리 소모된다. 따라서, 광원(20)의 오프동작시에 전류의 감소시간을 단축시켜, 영상의 품질이 향상된 디스플레이장치를 제공할 수 있다.
이하에서는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 본 발명의 제2실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3a는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치에 포함된 LED구동회로부의 제어블록도이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치는 제2 전류소비부(26)와 제2 전류소비부(26)에 직렬로 연결된 제2 스위칭부(32)가 포함된 것을 제외하고는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치에 포함된 LED구동회로부와 동일하다.
제2 전류소비부(26)는 전류발생부(10)에 의해 발생된 구동전류를 소비하는 역할을 하는 점에서 제1 전류소비부(24)와 동일하지만, 제1 전류소비부(24)의 저항보다 더 작은 값을 가지는 점에서 차이가 있다. 제2 전류소비부(26)는 디스플레이 장치의 구동 중 광원(20)의 오프동작이 필요한 경우, 이전 온동작시 흐르고 있던 구동전류가 다음 차례의 구동전류보다 작은 경우, 광원(20)의 다음 온동작시까지 전류발생부(10)에 의해 발생된 구동전류를 공급받아 유지하여, 광원(20)의 온동작시의 응답시간을 빠르게 할 수 있다. 또한, 이전 온동작시 흐르고 있던 구동전류가 다음 차례의 구동전류보다 큰 경우, 과잉 전류분은 제1 전류소비부(24)에서 소비를 한 후, 제2 전류소비부(26)로 흐르게 하여 다음 온동작시에 빠른 응답특성을 얻을 수 있다. 제2 전류소비부(26)에 흐르는 구동전류는 광원(20)의 온 동작시에 다시 광원(20)으로 공급되어야 하므로, 응답시간을 빠르게 하기 위해서는 광원(20)에 포함된 저항값보다 작은 값을 가지는 저항을 구비해야 하며, 그 중에서도 도선만으로 구현되는 것이 바람직하다.
제2 스위칭부(32)는, 전류발생부(10)로부터 출력되는 구동전류를 제2 전류소비부(26)와 광원(20) 중 어느 하나로 공급하는 역할을 한다. 본 발명에 따른 제2 스위칭부(32)는 제1 스위칭부(30)와 마찬가지로, 제어부(40)로부터의 PWM제어신호에 의해 온/오프되어, 전류발생부(10)로부터 광원(20)으로 제공되는 상기 구동전류를 제2 전류소비부(26)로 공급되도록 하는 금속산화막 실리콘 전계효과 트랜지스터(MOSFET)로 마련되는 것이 바람직하다.
제어부(40)는 디스플레이장치의 구동 중, 광원(20)의 오프동작이 수행되면 구동전류가 제2 전류소비부(26)에 흐르도록 제2 스위칭부(32)를 제어하기 위한 PWM제어신호를 출력한다. 이 때, 제2 스위칭부(32)가 온된 경우, 인덕터(L)에 흐르고 있던 전류와 커패시터(C)에 충전된 전압이 제2 전류소비부(26)에 의해 거의 소모되 지 않고 유지되기 때문에, 광원(20)의 온동작 수행시 빠른 응답 특성을 얻을 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치에서 광원(20)을 제어하는 방식을 도 3b를 참조하여 설명한다. 도 3b는 제1 스위칭부(30)와 제2 스위칭부(32)를 제어하는 PWM제어신호와 광원(20)의 구동전류파형의 예시도로서, 광원(20)이 구동전류 "ia"값의 크기로 구동되던 중, 일시적으로 오프된 후에 다시 구동전류 "ia"값의 크기로 구동되어야 하는 경우의 파형을 설명하고 있다.
도 3b에서 설명하고 있는 본 발명의 제2실시예는, 디스플레이장치의 전원키(미도시)가 입력되어 디스플레이장치의 구동이 시작되고 광원(20)에 구동되는 전류가 "ia" 만큼 증가한 후, 광원(20)의 오프 동작시(t4시각)까지의 동작과정이 본 발명의 제1실시예와 동일하다.
PWM발생부(14)는 광원(20)이 오프된 경우, 제2 스위칭부(32)가 온되도록 제어하여, 전원(Vs)으로부터 출력되는 구동전류는, 전류유지 스위칭부(12)를 통해 인덕터(L)에 충전되면서 전류감지용 저항(Rs)을 거쳐 제2 스위칭부(32)에 의해 제2 전류소비부(26)로 흐르게 된다(Vs→L→Rs→제2 전류소비부(26)→Vs). 이에 따라, 인덕터(L)에 흐르는 전류의 크기는 광원(20)의 온/오프동작과 상관없이 다시 커지게 된다.
이처럼, 광원(20)의 오프동작 시에도, PWM발생부(14)는 전류감지용 저항(Rs)에 걸리는 비교전압과 소정의 지령값의 비교결과 및 소정의 주기시간에 기초하여, 전류유지 스위칭부(12)를 반복적으로 온/오프 제어한다. 이에, 인덕터(L)에 흐르는 전류는 광원(20)의 온/오프 동작과 상관없이 "ic"값의 전류와 "ib"값의 전류의 평균값인 "ia"값의 크기를 갖는 전류로 유지된다.
여기서, 광원(20)의 온동작이 다시 수행(t6시각)되면, 제어부(40)는 제2 스위칭부(32)를 오프시키기 위한 PWM제어신호를 출력한다. 이때, t6시각은 전류유지 스위칭부(12)를 오프시킨 후, 소정의 주기시간이 경과된 시각이므로, PWM발생부(14)는 전류유지 스위칭부(12)의 제1 스위치(SWH)를 온시킬 것이다. 이에, t6시각 이전에 Vs→L→Rs→제2 전류소비부(26)→Vs의 경로를 통해 인덕터(L)에 흐르던 전류가, t6시각부터 Vs→L→Rs→광원(20)→Vs의 경로를 통해 광원(20)으로 흐르게 된다. 이에, 인덕터(L)에 흐르던 전류가 t6시각에 곧바로 광원(20)에 흐르게 되므로, 광원(20)의 온동작시에 광원(20)의 온 응답속도(T3)가 짧아지고, 인덕터(L)에 흐르는 전류는 광원(20)의 온/오프동작과 상관없이 점점 커지게 된다.
이처럼, 광원(20)의 온동작 수행시, PWM발생부(14)에 의한 전류유지 스위칭부(12)의 온/오프에 따라, 인덕터(L) 및 광원(20)에 흐르는 전류가 신속하게 "ia"값의 크기를 유지하게 된다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광원(20)을 제어하는 방식의 디스플레이장치는 광원(20)의 오프동작시, 광원(20)으로 제공하던 구동전류를 L→Rs→제1 전류소비부(24)→SWL→L의 경로로 흐르도록 하여 광원(20)의 오프 응답속도를 개선하고, 광원(20)의 오프동작후 다시 광원(20)이 온동작하는 경우, 광원(20)의 오프동작시 Vs→L→Rs→제2 전류소비부(26)→Vs의 경로를 통해 유지하던 구동전류를 광 원(20)의 온 작시 Vs→L→Rs→광원(20)→Vs의 경로로 공급하여, 광원(20)에 흐르는 전류를 빠르게 "ia"값의 크기로 만들어 광원(20)의 온 응답속도를 개선할 수 있다.
한편, 도 3c는 디스플레이장치의 전원키(미도시)가 입력되어 디스플레이장치의 구동이 시작된 후, 광원(20)에 공급되는 구동전류의 값이 달라지는 실시예를 설명하고 있다. 도 3c의 경우도 디스플레이장치의 전원키(미도시)가 입력되어 디스플레이장치의 구동이 시작되고 광원(20)에 구동되는 전류가 "ia"값 만큼 증가한 후, 광원(20)의 오프동작시(t4시각)까지의 동작과정이 본 발명의 제1실시예와 동일하다. 다만, 광원(20)의 오프동작 중, 광원(20)이 다시 온되어야 하는 경우로서, 다음 번 온동작시 광원(20)에 구동되어야 하는 전류값이 "ia"값보다 큰 "ib"값인 경우, 먼저 PWM 발생부(14)는 Vs→L→Rs→광원(20)→Vs 또는 L→Rs→광원(20)→SWL→L의 경로로 흐르던 구동전류를 Vs→L→Rs→제2 전류소비부(26)→Vs로 흐르게 함으로써, 광원(20)의오프 응답시간을 개선할 수 있다.
또한, PWM발생부(14)는 전류유지 스위칭부(12)의 제1 스위치(SWH)와 제2 스위칭부(32)를 온시켜, Vs→L→Rs→제2 전류소비부(26)→Vs의 경로로 전류를 흐르게 하므로, 구동전류가 "ib"값이 될 때까지 부족한 전류를 보충한다. 그리하여 구동전류가 "ib"값을 유지하도록 하여, 광원(20)의 다음 온동작을 기다리게 한다. 따라서, 광원(20)의 온동작시 광원(20)에 곧바로 "ib"값의 전류를 흐르게 할 수 있으므로, 광원(20)의 온 응답속도를 개선한다.
한편, "ib"값의 구동전류로 광원(20)이 구동되어 다시 오프되는 경우(t8시 각)의 동작은 위에서 설명한 "ia"값의 구동전류로 광원(20)이 구동되는 경우와 동일하지만, 이 경우에는 "ib"값보다 작은 "ic"값으로 다시 온되어야 하므로, PWM 발생부(14)는 전류유지 스위칭부(12)의 제1 스위치(SWH)를 오프시키고 제1 스위칭부(30)를 온시켜, 구동전류가 "ic"값이 될 때까지 L→Rs→제1 전류소비부(24)→L의 경로로 전류를 흐르게 하여, 구동전류를 빠르게 소모한다. 그리하여, 구동전류가 "ic"값을 유지하도록 하여, 광원(20)의 다음 온동작을 기다리게 한다. 따라서, 광원(20)의 온동작시 광원(20)에 곧바로 "ic"값의 전류를 흐르게 할 수 있으므로, 광원(20)의 온/오프 응답속도를 개선한다.
이하, 도 4를 통해 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법을 설명한다. 먼저, 제어부(40)는 광원(20)의 구동에 필요한 구동전류를 발생하도록 전류발생부(10)를 제어한다(S10). 제어부(40)는 단계 S10에서 발생한 구동전류가 소정의 목표값에 이르렀는지 판단하여(S20), 소정의 목표값이 단계 S10에서 발생한 구동전류보다 작은 경우, 단계 S10에서 발생한 구동전류가 광원(20)보다 더 작은 저항값을 가지는 제1 전류소비부(24)에 의해 소비되도록 한다(S30). 그 결과, 단계 S10에서 발생한 전류는 광원(20)에 포함된 저항에 의해 자연적으로 소진되는 것보다 빨리 소모된다. 따라서, 광원(20)의 오프동작시에 전류의 감소시간을 단축시켜, 영상의 품질이 향상된 디스플레이장치의 제어방법이 제공된다.
그리고, 제어부(40)는 단계 S10에서 발생한 구동전류가 소정의 목표값에 이르렀는지 판단하여(S20), 소정의 목표값이 단계 S10에서 발생한 구동전류보다 작은 경우에는 단계 S30을 그대로 수행하고, 소정의 목표값이 단계 S10에서 발생한 구동전류보다 큰 경우에는, 단계 S10에서 발생한 구동전류가 제1 전류소비부(24)보다 더 작은 저항값에 의해 상기 구동전류가 소비되도록 한다(S40). 이에 의해, 광원(20)의 온/오프 응답특성을 개선하여, 영상의 품질이 향상된 디스플레이장치의 제어방법이 제공된다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치는 광원이 온/오프될 때 또는 광원의 구동에 필요한 전류의 크기가 변화할 때, 광원의 구동에 필요한 전류의 크기가 증가하거나 감소하는 시간을 단축하여 광원의 응답속도를 개선함으로써, 본 발명에 의하면 영상의 품질이 향상된 디스플레이장치 및 그 제어방법이 제공된다.

Claims (11)

  1. 디스플레이장치에 있어서,
    광원과;
    상기 광원의 구동에 필요한 구동전류를 발생하는 전류발생부와;
    상기 광원보다 더 작은 저항값을 가지고 상기 광원과 병렬로 연결된 제1 전류소비부와;
    상기 전류발생부에 의해 발생된 상기 구동전류의 적어도 일부가 상기 제1 전류소비부에 선택적으로 공급되도록 스위칭하는 제1 스위칭부와;
    상기 구동전류가 소정의 목표값에 이르도록 상기 전류발생부를 제어하며, 상기 목표값이 상기 구동전류보다 작은 경우, 상기 구동전류가 상기 제1 전류소비부로 공급되도록 상기 제1 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전류소비부보다 더 작은 저항값을 가지고 상기 광원 및 상기 제1전류소비부와 병렬로 연결된 제2 전류소비부와;
    상기 전류발생부에 의해 발생된 상기 구동전류의 적어도 일부를 상기 제2 전류소비부로 선택적으로 공급하는 제2 스위칭부를 더 포함하고;
    상기 제어부는, 상기 목표값이 상기 구동전류보다 큰 경우, 상기 구동전류가 상기 제2 전류소비부로 공급되도록 상기 제2 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광원은,
    발광다이오드(LED(Light-Emitting Diode))를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스위칭부는,
    상기 제어부의 제어에 따라 온/오프되는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2 스위칭부는,
    상기 제어부의 제어에 따라 온/오프되는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이장치가 오프되는 경우, 상기 전류발생부를 디스에이블시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  10. 광원과, 광원보다 더 작은 저항값을 가지고 상기 광원과 병렬로 연결된 제1 전류소비부를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법에 있어서,
    상기 광원의 구동에 필요한 구동전류를 발생하는 제1단계와;
    상기 제1단계에서 발생된 상기 구동전류가 소정의 목표값에 이르렀는지 판단하는 제2단계와;
    상기 목표값이 상기 구동전류보다 작은 경우, 상기 구동전류의 적어도 일부가 상기 제1 전류소비부에 의해 소비되도록 하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3단계는,
    상기 목표값이 상기 구동전류보다 큰 경우, 상기 구동전류가 상기 제1 전류소비부보다 더 작은 저항값을 가지는 제2 전류소비부에 의해 소비되도록 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
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