KR101407291B1 - 광원 구동 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 점등 불량율을 낮출 수 있는 광원 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광원 구동 장치는 광을 생성하는 광원이 정상 동작하지 않는 경우 설정된 다수의 재점등 기간마다 재점등 신호를 생성하는 재점등 신호 생성부와, 상기 다수의 재점등 기간의 마지막 재점등 기간 후 셧다운 신호를 생성하는 셧다운 신호 생성부를 포함하는 인버터 제어부와; 상기 재점등 신호에 응답하여 광원 구동 신호를 상기 설정된 기간 동안 상기 광원에 다수번 공급하며 상기 셧다운 신호에 응답하여 셧다운되는 인버터 회로부를 구비하며, 상기 재점등 신호 생성부는 제1 전류를 공급하는 제1 전류원과; 상기 제1 전류원으로부터의 전류를 재점등 기간마다 충전하는 제1 캐패시터와; 상기 제1 캐패시터에 충전된 전압이 재점등 전압 이상이 되면 재점등 신호를 생성하는 제1 비교부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

광원 구동 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING LIGHT SOURCE}
도 1은 종래 액정 표시 장치의 광원 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 광원 드라이버를 상세히 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 재점등 제어부를 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명에 따른 재점등 기간의 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c은 도 4에 도시된 재점등 제어부에서 생성된 재점등 신호와 셧다운 신호에 의한 광원에서 발생되는 전류를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광원 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 재점등 제어부를 나타내는 블럭도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
102: 광원 유닛 104 : 광원 드라이버
106 : 데이터 드라이버 108 : 게이트 드라이버
110 : 액정 패널 112 : 타이밍 제어부
114 : 인버터 제어부 116 : 인버터 회로부
118 : 광원 120,142 : 재점등 신호 발생부
122,124 : 비교부 126,128 : 전류원
130 : 셧다운 신호 발생부 138 : 피드백 회로부
140 : 재점등 제어부 144 : 카운터
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 점등 불량율을 낮출 수 있는 광원 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 두 기판 사이에 주입된 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치의 액정 표시 패널은 스스로 발광하지 못하는 비발광소자이므로 액정 표시 장치는 액정 표시 패널에 광을 제공하는 다수의 광원 어레이로 이루어진 광원 유닛을 구비한다.
광원 유닛은 광원 어레이 각각에 일정한 정전류를 제공하는 광원 드라이버에 의해 구동된다. 광원 드라이버는 도 1에 도시된 바와 같이 점등(striking) 모드시 광원으로부터 피드백되는 전류 또는 전압을 검출한다(S11,S12단계). 검출된 전류 또는 전압을 이용하여 광원의 점등 여부를 검출한다(S13단계). 광원이 점등되면 광원 드라이버의 인버터 회로부는 정상동작하며(S14단계), 광원이 점등되지 않으면 인버터 회로부는 셧다운(Shutdown)된다(S15단계).
종래 광원 드라이버는 단 한 번의 광원 점등을 통해 인버터 회로부의 셧다운 여부를 판단한다. 그러나, 광원이 양품임에도 불구하고 저온 또는 암흑 방치와 같이 수은 및 방전 가스의 활성도가 떨어지는 상황에서 광원이 점등되지 않아 인버터가 셧다운되므로 점등 불량율이 높아지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 점등 불량율을 낮출 수 있는 광원 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광원 구동 장치는 광을 생성하는 광원이 정상 동작하지 않는 경우 설정된 시간 동안 재점등 신호를 다수번 생성하며 상기 설정된 시간 후 셧다운 신호를 생성하는 인버터 제어부와; 상기 재점등 신호에 응답하여 광원 구동 신호를 상기 설정된 시간 동안 상기 광원에 다수번 공급하며 상기 셧다운 신호에 응답하여 셧다운되는 인버터 회로부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광원 구동 방법은 광을 생성하는 광원의 정상 동작 여부를 검출하는 단계와; 광원이 정상 동작하지 않는 경우 설정된 시간 동안 재점등 신호를 생성하는 단계와; 상기 재점등 신호에 응답하여 광원 구동 신호를 설정된 시간 동안 상기 광원에 다수번 공급하는 단계와; 상기 설정된 시간 후 셧다운 신호를 생성하는 단계와; 상기 셧다운 신호에 응답하여 인버터 회로부를 셧다운하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 2 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 2에 도시된 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 액정 패널(110)과, 액정 패널(110)을 구동하는 게이트 드라이버(108) 및 데이터 드라이버(106)와, 액정 패널(110)에 광을 조사하기 위한 광원 유닛(102)과, 광원 유닛(102)을 구동하는 광원 드라이버(104)와, 게이트 드라이버(108) 및 데이터 드라이버(106)와 광원 드라이버(104)를 제어하는 타이밍 제어부(112)를 구비한다.
액정 패널(110)은 액정셀(Clc) 매트릭스와, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속되어 액정셀(Clc) 각각을 구동하는 박막 트랜지스터(TFT)를 구비한다. 액정 패널(110)의 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터의 게이트 온 전압에 의해 턴-온되어 데이터 라인(DL)의 데이터 신호가 액정셀(Clc)에 공급되어 액정셀(Clc)은 공통 전압(Vcom)과 데이터 신호와의 차만큼의 전압이 인가되고, 게이트 오프 전압에 의해 턴-오프되어 액정셀(Clc)에 인가된 전압이 유지되게 한다. 액정셀(Clc)은 인가된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절함으로써 액정 패널(110)은 화상을 표시하게 된다.
타이밍 제어부(112)는 시스템(도시하지 않음)를 통해 입력된 다수의 동기 신호를 이용하여 다수의 제어 신호를 생성하고 게이트 드라이버(108)와 데이터 드라 이버(106) 및 광원 드라이버(104)로 공급한다. 그리고, 타이밍 제어부(112)는 외부로부터 입력된 데이터 신호를 정렬하여 데이터 드라이버(106)로 공급한다.
게이트 드라이버(108)는 타이밍 제어부(112)로부터의 제어 신호에 응답하여 게이트 온 전압을 게이트 라인(GL)에 순차적으로 공급하고, 그 외의 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다.
데이터 드라이버(106)는 타이밍 제어부(112)로부터의 제어 신호 및 감마 전압을 이용하여 디지털 데이터 신호를 아날로그 전압으로 변환하고, 변화된 아날로그 전압을 데이터 라인(DL)에 공급한다.
광원 유닛(102)은 액정 패널(110)의 배면 또는 전면에 위치하는 다수의 광원(118)으로 이루어진다. 여기서, 광원(118)으로는 수은 가스가 충진된 형광 램프가 주로 이용된다. 이 광원 유닛(102)은 광원 드라이버(104)에 의해 구동되어 가시광을 액정 패널(110)에 조사한다.
광원 드라이버(104)는 도 3에 도시된 바와 같이 광원 유닛(102)과 대응되어 광원(118)들을 구동시키는 인버터회로부(116)들과, 인버터회로부(116)들을 제어하는 인버터 제어부(114)와, 광원(118)에 흐르는 전류 또는 전압을 검출하는 피드백 회로부(138)를 구비한다.
인버터 회로부(116)는 인버터 제어부(114)로부터 공급되는 광원 제어 신호에 의해 구동되어 광원 구동을 위한 광원 구동 전압을 생성한다.
피드백 회로부(138)는 광원(118)에 흐르는 전류를 검출하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 이에 따라, 피드백 회로부(138)는 제1 내지 제n 전류 검출 저항(R1 내지 Rn)으로 이루어진다. 이 제1 내지 제n 전류 검출 저항(R1 내지 Rn) 각각은 해당 광원 어레이(130)와 기저 전압원 사이에 형성된다. 이 전류 검출 저항(R1 내지 Rn)은 해당 광원 어레이(130)를 통해 공급되는 전류를 검출하여 그에 대응하는 피드백 신호(F/B1 내지 F/Bn)를 생성한다.
인버터 제어부(114)는 광원(118)에 흐르는 전류 또는 전압과 대응되는 피드백 신호를 이용하여 인버터 회로부(116)를 제어한다. 이러한 인버터 제어부(114)는 인버터 회로부(116)를 재시동시키는 재점등 신호와 인버터 회로부(116)를 셧다운시키는 셧다운 신호를 생성하는 재점등 제어부(140)를 포함한다.
재점등 제어부(140)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 재점등 기간(TR)마다 재점등 신호(RES)를 생성하는 재점등 신호 생성부(120)와, 마지막 재점등 기간(TR) 후 셧다운 신호(SD)를 생성하는 셧다운 신호 생성부(130)를 구비한다.
재점등 신호 생성부(120)는 제1 전류원(126)과, 제1 캐패시터(C1) 및 제1 비교기(122)를 구비한다.
제1 캐패시터(C1)는 제1 전원(VCC1)에 의한 제1 전류원(126)으로부터의 전류를 충전한다. 이러한 제1 캐패시터(C1)에는 도 5에 도시된 바와 같이 재점등 기간(TR1,TR2,TR3)마다 재점등 전압(VRES) 레벨과 동일한 전압이 충전될 수 있도록 소정의 용량값을 가진다. 이 때, 재점등 기간(dtr)은 수학식 1에 따라 제1 전류원 및 제1 캐패시터의 용량값(i1,C1)에 의해 결정된다.
Figure 112007040630048-pat00001
제1 비교기(122)는 제1 캐패시터(C1)에 충전된 전압과 재점등 전압(VRES)을 비교한다. 비교결과, 제1 캐패시터(C1)에 충전된 전압이 재점등 전압(VRES)과 동일해지면 제1 비교기(122)는 재점등 신호(RES)를 출력한다.
셧다운 신호 생성부(130)는 제2 전류원(128)과, 제2 캐패시터(C2) 및 제2 비교기(124)를 구비한다.
제2 캐패시터(C2)는 제2 전원(VCC2)에 의한 제2 전류원(128)으로부터의 전류를 충전한다. 이러한 제2 캐패시터(C2)에는 도 5에 도시된 바와 같이 셧다운 시점인 마지막 재점등 기간 후 셧다운 전압(VSD) 레벨과 동일한 전압이 충전될 수 있도록 소정의 용량값을 가진다. 즉, 제2 캐패시터(C2)는 재점등 기간(TR)이 수회 반복될 수 있을 정도의 용량값을 가진다. 이 때, 셧다운 시점(dts)은 수학식 2에 따라 제2 전류원 및 제2 캐패시터의 용량값(i2,C2)에 의해 결정된다.
Figure 112007040630048-pat00002
제2 비교기(124)는 제2 캐패시터(C2)에 충전된 전압과 셧다운 전압(VSD)을 비교한다. 비교결과, 제2 캐패시터(C2)에 충전된 전압이 셧다운 전압(VSD)과 동일해지면 제2 비교기(124)는 셧다운 신호(SD)를 출력한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 광원 유닛의 광원들은 정상 동작하지 않아도 수회의 재점등 신호에 응답하여 점등을 시도하는 동안에 활성도가 증가하게 되어 광원 점등 불량율이 낮아진다.
즉, 정상 동작하지 않은 광원들에 제1 재점등 기간(TR1) 동안 재점등 신호(RES)에 응답하여 광원 구동 전압을 공급한다. 광원 구동 전압에 의해 광원(118) 내에 수은 및 방전가스가 활성되어 광원이 점등되어 광원(118)에 흐르는 전류가 검출된다.
만약, 광원 구동 전압에 의해 광원(118)이 점등되지 않으면, 광원(118)들에는 제2 점등 기간(TR2) 동안 재점등 신호(RES)에 대응하는 광원 구동 전압을 공급한다. 이 광원 구동 전압에 의해 광원(118) 내의 수은 및 방전가스가 활성되어 광원(118)이 점등되면 도 6a에 도시된 바와 같이 광원(118)에 흐르는 전류가 검출된다.
만약, 재점등 신호에 의해 광원(118)이 점등되지 않으면, 광원(118)들에 제3 재점등 기간(TR3) 동안 재점등신호(RES)에 대응하는 광원 구동 전압이 공급된다. 이 광원 구동 전압에 의해 광원(118) 내의 수은 및 방전가스가 활성되어 광원(118)이 점등되면 도 6b에 도시된 바와 같이 광원(118)에 흐르는 전류가 검출된다.
만약, 도 6c에 도시된 바와 같이 3번의 재점등 신호(RES)에도 광원(118)이 점등되지 않으면, 재점등 제어부(140)는 인버터 회로부(116)에 셧다운 신호(SD)를 공급한다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하 기 위한 흐름도이다.
먼저, 인버터 회로부(116)는 광원(118)에 점등을 위한 광원 구동 전압을 공급하기 위한 점등 모드로 진입한다(S21단계). 그런 다음, 제2 캐패시터(C2)에 충전된 전압(VC2)이 셧다운 전압(VSD)까지 상승여부를 검출한다(S22단계). 제2 캐패시터(C2)에 충전된 전압(VC2)이 셧다운 전압(VSD)까지 상승하지 않았으면 제1 캐패시터(C1)에 충전된 전압(VC1)이 재점등 전압(VRES)까지의 상승여부를 검출한다(S23단계). 제1 캐패시터(C1)에 충전된 전압(VC1)이 재점등 전압(VRES)까지 상승된 후 광원(118)의 점등 여부를 검출한다(S24단계). 광원(118)이 점등되지 못한 경우, 제2 캐패시터(C2)에 충전된 전압이 셧다운 전압(VSD)이 될 때까지 제21 내지 제24 단계를 수회 또는 수십회 반복하여 광원을 점등시킨다. 광원(118)이 점등되면 인버터 회로부(116)는 정상 동작하고(S25단계), 광원(118)이 점등되지 않으면 인버터 회로부(116)는 셧다운된다(S26단계).
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 재점등 제어부를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 재점등 제어부를 제외하고는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치와 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8에 도시된 재점등 제어부(140)는 재점등 신호 생성부(142) 및 카운터(144)를 구비한다.
재점등 신호 생성부(142)는 광원에 흐르는 전류 또는 전압을 검출하여 재점 등 신호(RES)를 생성한다. 여기서, 재점등 신호 생성부(142)는 도 4에 도시된 재점등 신호 생성부와 동일하게 형성될 수도 있다.
카운터(144)는 재점등 신호(RES)의 발생 횟수를 계수한다. 계수된 재점등 신호(RES)의 발생 횟수가 기설정된 횟수를 초과하면 카운터(144)는 셧다운 신호(SD)를 인버터 회로부(116)에 공급한다.
이외에도 본 발명에 따른 광원 구동 장치 및 방법은 래치를 이용하여 1회의 재점등 신호를 구현할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광원 구동 장치 및 방법은 재점등 신호에 응답하여 정상 동작하지 않는 광원에 점등을 시도하는 동안에 광원 내에 충진된 가스의 활성도가 증가하게 되어 광원 점등 불량율이 낮아진다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 광을 생성하는 광원이 정상 동작하지 않는 경우 설정된 다수의 재점등 기간마다 재점등 신호를 생성하는 재점등 신호 생성부와, 상기 다수의 재점등 기간의 마지막 재점등 기간 후 셧다운 신호를 생성하는 셧다운 신호 생성부를 포함하는 인버터 제어부와;
    상기 재점등 신호에 응답하여 광원 구동 신호를 상기 설정된 기간 동안 상기 광원에 다수번 공급하며 상기 셧다운 신호에 응답하여 셧다운되는 인버터 회로부를 구비하며,
    상기 재점등 신호 생성부는
    제1 전류를 공급하는 제1 전류원과;
    상기 제1 전류원으로부터의 전류를 재점등 기간마다 충전하는 제1 캐패시터와;
    상기 제1 캐패시터에 충전된 전압이 재점등 전압 이상이 되면 재점등 신호를 생성하는 제1 비교부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광원 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는
    광원에 흐르는 전류 또는 전압과 대응되는 피드백 신호를 이용하여 인버터 회로부를 제어하는 것을 특징으로 하는 광원 구동 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 셧다운 신호 생성부는
    제2 전류를 공급하는 제2 전류원과;
    상기 제2 전류원으로부터의 전류를 마지막 재점등 기간까지 충전하는 제2 캐패시터와;
    상기 제2 캐패시터에 충전된 전압이 셧다운 전압 이상이 되면 셧다운 신호를 생성하는 제2 비교부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광원 구동 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 셧다운 신호 생성부는 상기 재점등 신호의 발생 횟수를 계수하여 기설정된 횟수를 초과하면 셧다운 신호를 생성하는 카운터인 것을 특징으로 하는 광원 구동 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원에 흐르는 전류 또는 전압을 검출하여 상기 광원의 정상 동작 여부를 판단하는 피드백 회로를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광원 구동 장치.
  7. 광을 생성하는 광원의 정상 동작 여부를 검출하는 단계와;
    광원이 정상 동작하지 않는 경우 설정된 다수의 재점등 기간 동안 인버터 제어부의 재점등 신호 생성부가 재점등 신호를 생성하는 단계와;
    상기 재점등 신호에 응답하여 광원 구동 신호를 설정된 상기 재점등 기간 동안 상기 광원에 다수번 공급하는 단계와;
    상기 재점등 기간의 마지막 재점등 기간 후 상기 인버터 제어부의 셧다운 신호 생성부가 셧다운 신호를 생성하는 단계와;
    상기 셧다운 신호에 응답하여 인버터 회로부를 셧다운하는 단계를 포함하며,
    상기 재점등 신호를 생성하는 단계는
    제1 전류를 공급하는 제1 전류원으로부터의 전류를 제1 캐패시터에 재점등 기간마다 충전하는 단계와;
    상기 제1 캐패시터에 충전된 전압이 재점등 전압 이상이 되면 재점등 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 구동 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 셧다운 신호를 생성하는 단계는
    제2 전류를 공급하는 제2 전류원으로부터의 전류를 제2 캐패시터에 마지막 재점등 기간까지 충전하는 단계와;
    상기 제2 캐패시터에 충전된 전압이 셧다운 전압 이상이 되면 셧다운 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 구동 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 셧다운 신호를 생성하는 단계는
    상기 재점등 신호의 발생 횟수를 계수하여 기설정된 횟수를 초과하면 셧다운 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 구동 방법.
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