KR101494003B1 - 백라이트 제어장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 단말기기 - Google Patents

백라이트 제어장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 단말기기 Download PDF

Info

Publication number
KR101494003B1
KR101494003B1 KR20070123773A KR20070123773A KR101494003B1 KR 101494003 B1 KR101494003 B1 KR 101494003B1 KR 20070123773 A KR20070123773 A KR 20070123773A KR 20070123773 A KR20070123773 A KR 20070123773A KR 101494003 B1 KR101494003 B1 KR 101494003B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
string
brightness
signal
backlight module
Prior art date
Application number
KR20070123773A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090056566A (ko
Inventor
하민훈
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR20070123773A priority Critical patent/KR101494003B1/ko
Publication of KR20090056566A publication Critical patent/KR20090056566A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101494003B1 publication Critical patent/KR101494003B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0613—The adjustment depending on the type of the information to be displayed
    • G09G2320/062—Adjustment of illumination source parameters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 백라이트 제어장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 단말기기에 관한 것이다. 본 발명에는 표시패널 기능을 하도록 복수의 LED가 스트링 타입으로 구성된 백라이트 모듈이 구비된다. LED 스트링은 복수의 LED가 직렬 연결되고, 이러한 직렬 LED 스트링이 병렬로 다수 개 연결 구성된다. 백라이트 모듈의 LED 스트링을 교차시켜 발광시키도록 PWM 제어신호를 출력하는 LED 드라이버 모듈이 구비된다. 상기 LED 드라이버에는 임베디드 컨트롤러로부터의 밝기조절신호 등에 기초하여 LED 스트링을 구동하도록 구동신호를 출력하는 신호제어부와, 구동신호에 따라 전원공급부를 통하여 공급되는 전원을 LED 스트링을 구동하는데 필요한 전압레벨로 변환하는 DC-DC 변환기가 구비된다. 이에 따라, 본 발명은 표시패널의 백라이트 모듈로 구비된 LED를 스트링별로 세밀하게 조절하여 소비전력을 절감한다. 또한, 본 발명은 휴대형 기기에 전원을 공급하는 배터리의 사용시간을 연장하는 이점이 있다.
표시장치, 백라이트, LED 스트링, 듀티비

Description

백라이트 제어장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 단말기기{APPARATUS AND METHOD FOR BACK LIGHT CONTROL, AND TERMINAL WITH THE SAME}
본 발명은 백라이트 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 백라이트 모듈의 밝기를 LED 스트링별로 제어하는 백라이트 제어장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 단말기기에 관한 것이다.
최근 모바일 기기나 액정 패널에 구비되는 백라이트 모듈의 광원으로 소비전력이 작고 수명이 긴 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함)를 이용하는 방법들이 증가하고 있다. 상기 LED가 이용된 백라이트 모듈은 하나의 출력제어신호에 의해 모든 LED를 균일한 밝기로 동시에 제어한다.
종래기술에 따른 백라이트 제어장치를 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에는 LED를 광원으로 이용하는 백라이트 제어장치의 구성도가 도시되어 있다.
도 1에서, 백라이트 제어장치에는 LED가 다수 개씩 직렬연결된 다수의 LED 스트링이 병렬연결된 백라이트 모듈(2)이 구비된다. 이러한 백라이트 모듈(2)의 출력은 LED 드라이버(1)의 구동신호에 따라 제어된다.
일반적으로 상기 LED 드라이버(1)는 표시패널의 밝기를 조절하기 위하여 내장된 밝기 테이블(brightness table)에 기초하여 상기 LED 전체의 출력을 조절하도록 상기 구동신호를 출력한다.
도 2에는 백라이트의 출력조절을 위한 LED 구동신호가 예시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 LED 드라이버(1)가 50% 듀티비의 구동신호를 인가하면, 모든 LED(2)는 한 주기당 온 구동 시간의 비율을 50%로 하여 동시에 온/오프 구동되어 표시패널에 광원을 제공하게 된다. 모든 LED를 동시에 제어하는 종래의 백라이트 제어장치에서는 조절가능한 최소 단위의 듀티비가 해당 LCD의 밝기 조절신호이다.
종래의 백라이트 제어장치는 표시패널의 밝기를 변화시키려면 상기 밝기 테이블에 정해진 스텝별로 변화하기 때문에, 최소 단위로 밝기를 조절하더라도 밝기를 세밀하게 조절할 수 없다.
그리고, 스텝단위로 밝기를 조절하는 경우, 밝기 조절사실이 사용자에게 인지된다.
또한, 전체 화면 제어로 인한 소비전력의 절감에도 한계가 있었다.
이러한 문제를 해결할 수 있는 방법은 아날로그 디밍 방법을 사용하는 것이지만, LED를 광원으로 사용하는 백라이트 제어장치에서 아날로그 디밍 방법을 사용하는 경우, LED의 특성에 따라서 색 좌표가 달라지는 문제점이 있다. 따라서, 아날로그 디밍 방법은 노트북이나 텔레비젼과 같이 고화질의 화면을 요구하는 기기에서는 사용할 수 없다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 백라이트 모듈을 LED가 배열된 LED 스트링별로 제어하는 백라이트 제어장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 단말기기를 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 LED를 광원으로 사용하는 백라이트의 제어를 세밀하게 수행하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 백라이트의 소비전력을 절감하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 다수의 발광소자가 스트링 타입구조로 배열된 백라이트 모듈, 상기 백라이트 모듈의 밝기를 조절하는 제어신호를 출력하는 제어부, 그리고 상기 제어신호에 기초하여 상기 발광소자를 상기 스트링별로 제어하는 구동신호를 출력하는 발광소자 구동부를 포함하여 구성된다.
상기 제어신호는, 밝기조절명령 또는 소비전력을 감소시키기 위한 전원관리기능에 의하여 상기 백라이트 모듈의 밝기를 조절하는 신호인 것이 바람직하다.
상기 제어부는, 상기 발광소자의 각 스트링별로 교차적으로 구동하도록 듀티비를 산출하여, 산출된 듀티비를 가지는 상기 제어신호를 출력하는 것이 바람직하다.
상기 제어신호는, 펄스 폭 변조 신호인 것이 바람직하다.
상기 발광소자 구동부는, 상기 제어부로부터의 제어신호에 기초하여 상기 백라이트 모듈의 밝기를 상기 발광소자가 배열된 스트링별로 제어하기 위한 구동신호를 출력하는 신호 제어부와, 상기 신호 제어부로부터의 구동신호에 의해 전원공급부로부터 공급되는 전원을 발광소자의 구동에 필요한 전압레벨로 변환하는 전압변환부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 전압변환부는, 상기 발광소자의 스트링 개수와 동일한 개수의 직류-직류 변환기를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 전압변환부는, 상기 신호 제어부로부터의 구동신호가 인가된 후, 상기 구동신호에 포함된 듀티비에 기초하여 백라이트 모듈을 해당 스트링별로 온/오프 구동하는 것이 바람직하다.
상기 전압변환부는, 상기 발광소자 스트링별로 대응되는 발광소자로부터 피드백되는 현재 상태정보에 따라 상기 구동신호의 듀티비를 개별적으로 보정하여 출력하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 백라이트 제어장치를 포함하여 구성되고, 상기 백라이트 제어장치는 전체 화면의 밝기를 발광소자 스트링별로 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광소자는, 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED)인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 다수의 발광소자가 스트링 타입 구조로 구비되는 백라이트 모듈의 밝기를 발광소자가 배열된 스트링별로 조절하 는 제어신호를 발생하는 단계와, 상기 제어신호에 응답하여 상기 백라이트 모듈을 상기 스트링별로 구동하는 단계를 포함하여 구성된다.
상기 스트링별 구동단계는, 하나의 발광소자 스트링과 이웃하는 다른 발광소자 스트링을 교차하여 구동하는 것이 바람직하다.
상기 제어신호 발생단계는, 상기 백라이트 모듈을 요구되는 밝기로 구동하기 위한 상기 발광소자 스트링별 제어신호의 듀티비를 산출하는 단계와, 상기 산출된 듀티비를 포함하는 제어신호를 상기 스트링별로 구동을 제어하는 발광소자 구동부로 인가하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 구동단계는, 상기 제어신호에 기초하여 상기 스트링별로 구동하기 위한 구동신호를 출력하는 단계, 상기 구동신호에 기초하여 전원공급부로부터 공급되는 전원을 백라이트 모듈의 구동에 필요한 전압레벨로 변환하는 단계, 그리고 상기 변환된 전원을 이용하여 상기 발광소자를 상기 스트링별로 교차적으로 구동하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 발광소자로부터 피드백되는 현재 상태정보를 수신하는 단계와, 상기 수신된 현재 상태정보에 따라 상기 백라이트 모듈의 밝기를 조절하는 상기 스트링별 구동신호를 보정하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 백라이트 모듈의 밝기조절은, 밝기조절버튼이나 전원관리기능 설정에 따른 밝기조절명령에 따라 수행되는 것이 바람직하다.
상기 백라이트 모듈의 밝기조절은, 중앙처리유닛이나 화면 밝기를 제어하는 그래픽 컨트롤러의 제어명령에 따라 수행되는 것이 바람직하다.
상기 발광소자는, 발광다이오드를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 표시패널에 사용되는 백라이트 모듈의 밝기를 LED 스트링별로 제어한다. 이에 따라, 본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.
먼저, 본 발명은 사용자가 인지하지 못하는 미세한 듀티비 조절로 백라이트 모듈의 밝기를 세밀하게 조절할 수 있다.
그리고, 본 발명은 LED 스트링별로 서로 다른 듀비티의 구동신호를 인가하여 백라이트 모듈의 밝기를 영역별로 선택하여 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 백라이트 구동으로 인한 소비전력을 절감하며, 특히 휴대형 기기에 전원을 공급하는 배터리의 사용시간을 연장할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 백라이트 제어장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 단말기기를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 노트북에 적용되는 백라이트 제어장치의 블록 구성도가 도시되어 있다. 본 실시 예에서는 액정표시장치(Liquid Crystal Display)에 광원을 제공하는 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함) 백라이트 모듈을 이용하여 설명한다.
도 3의 백라이트 제어장치에서, 백라이트 모듈(10)에는 다수의 LED가 하나의 스트링 타입으로 직렬 배열된다. 그리고, 직렬 배열된 LED 스트링(11 내지 15)이 다수 개 병렬로 연결된다. 본 실시 예에서는 LED가 9개씩 직렬로 연결된 5개의 LED 스트링(11 내지 15)이 구비되는 경우를 이용하여 설명하기로 한다. 하지만, 상기 LED 및 LED 스트링의 개수는 화면의 크기, 회로특성, 제작사의 규격에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
그리고, 상기 LED 스트링(11 내지 15)에 구비된 LED를 구동하기 위한 구동신호를 인가하는 LED 드라이버(20)가 구비된다. 상기 LED 드라이버(20)는 후술되는 임베디드 컨트롤러(30)로부터 인가되는 제어신호에 기초하여 상기 백라이트 모듈(10)의 구동을 제어하는 구동신호를 상기 LED 스트링(11 내지 15)별로 인가하는 신호 제어부(27)가 구비된다. 상기 신호 제어부(27)는 상기 노트북의 중앙제어유닛(Central Processor Unit)이나 그래픽 컨트롤러(graphic controller)로부터의 화면밝기 제어명령에 기초하여 화면의 밝기를 제어할 수도 있다. 예를 들어, 노트북이 구동중에 닫혀지는 경우, 신호 제어부(27)는 백라이트 모듈(10)을 오프시켜 화면표시를 중지시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 LED 드라이버(20)에는 상기 구동신호에 따라 전원공급부(40)로부터 공급되는 전원을 상기 LED 스트링(11 내지 15)의 구동에 필요한 전압레벨로 변환(일반적으로 승압)하는 전압변환부(21)가 구비된다.
상기 전압변환부(21)에는 상기 LED를 상기 LED 스트링(11 내지 15)별로 제어하도록 상기 LED 스트링(11 내지 15)의 개수와 동일 개수의 DC-DC 변환기(booster)(22 내지 26)가 구비되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 각 DC-DC 변환기(22 내지 26)로부터의 현재 상태정보, 예컨대 출력전류를 피드백시키는 피드백부(28)가 구비된다. 이에 따라, 상기 각 DC-DC 변환기(22 내지 26)는 상기 현재 상태정보를 이용하여 각 LED 스트링(11 내지 15)의 구동을 제어하는 상기 구동신호의 듀티비를 개별적으로 보정하는 보정 기능을 수행한다.
상기 백라이트 모듈(10)의 밝기를 조절하는 상기 제어신호를 출력하는 임베디드 컨트롤러(Embedded Controller)(40)가 구비된다. 상기 임베디드 컨트롤러(30)는 키보드(도면 미도시) 상에 구비되는 기능키(function key)인 밝기조절버튼(도면 미도시)이 조작되거나, 전원관리기능(Advanced Configuration and Power Interface) 수행 중 소비전력 절감을 위하여 대기모드(sleep mode)로 진입하는 경우, 표시패널의 밝기를 조절하기 위한 신호 등을 출력한다. 상기 전원관리기능은 동작모드에 따라 시스템의 소비전력을 절감하기 위하여 설정되며, 시스템의 동작상태에 따라 동작모드를 변경한다. 예컨대, 상기 임베디드 컨트롤러(30)는 미리 설정된 시간 동안 동작 수행에 필요한 조작 및 명령이 입력되지 않는 경우, 대기 모드(sleep mode)로 진입하여 상기 백라이트 모듈(10)을 오프시켜 화면표시를 중지한다. 이때, 상기 제어신호는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, 이하 'PWM'이라 함) 신호이다. 즉, 상기 제어신호는 상기 백라이트 모듈(10)을 요구되는 밝기로 온/오프 구동하도록 미리 프로그래밍된 테이블에 따라 산출되는 듀티비(duty ratio)를 가지게 된다. 특히, 상기 임베디드 컨트롤러(30)는 상기 LED 스트링(11 내지 15)을 순차적, 교차적, 선택적인 조합 등의 다양한 방식으로 구동하도록 상기 제어신호를 출력한다. 예컨대, 상기 백라이트 모듈(10)이 직렬 연결된 9개의 LED가 5 개의 LED 스트링으로 구성된 경우, 상기 임베디드 컨트롤러(30)는 상기 5개의 LED 스트링(11 내지 15)을 순차적으로 구동할 수 있다. 또한, 상기 임베디드 컨트롤러(30)는 상기 각 LED 스트링(11 내지 15)을 동시에 또는 교차적으로 온/오프 구동할 수도 있다.
이에 따라, 종래의 백라이트 제어장치가 최소 5 % 단위로 밝기조절이 가능하다면, 본 발명에 따른 백라이트 제어장치는 5/N(N은 LED 스트링 개수) % 단위로 더욱 세밀하게 밝기를 조절한다.
다음, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 백라이트 제어방법을 상세하게 설명한다.
도 4에는 도 3에 도시된 백라이트 제어장치의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도가 도시되어 있다.
노트북이 온 구동되면, 도 4의 제 10단계(S10)에서 백라이트 모듈(10)은 표시패널에 광원을 제공하도록 온/오프 구동된다. 이때, 백라이트 모듈(10)에 구비되는 LED는 정상 동작 상태(normal mode)로 동작시 배열된 LED 스트링(11 내지 15)별로 구동될 수도 있고, 전체적으로 동시에 구동될 수도 있다.
제 12단계(S12)에서 임베디드 컨트롤러(30)는, 사용자로부터 상기 밝기조절버튼이 조작되거나, 상기 전원관리기능에 따라 대기모드(sleep mode)로 진입시에, 표시패널의 밝기를 조절하기 위한 제어신호를 출력한다. 이때, 임베디드 컨트롤러(30)는 미리 프로그래밍된 테이블에 따라 LED 스트링(11 내지 15)을 구동하기 위한 듀티비를 산출하고, 산출된 듀티비를 가지는 PWM 신호 형태의 제어신호를 출력 한다.
그러면, 제 14단계(S14)에서 상기 제어신호를 인가받은 신호 제어부(27)는 상기 제어신호에 포함된 듀티비에 기초하여 LED 스트링(11 내지 15)의 구동을 위한 상기 LED 스트링별 구동신호를 출력한다.
제 16단계(S16)에서 전압변환부(21)의 각 DC-DC 변환기(22 내지 26)는 상기 구동신호에 따라 전원공급부(40)로부터 공급되는 전원을 해당 LED 스트링(11 내지 15)을 구동하기 위한 전압레벨로 변환하여 온/오프 구동한다.
이에 따라, 본 발명은 백라이트 모듈을 LED 스트링별로 제어하여, 전체 표시패널 화면의 밝기를 세밀하게 조절할 수 있다.
한편, 피드백부(28)는 백라이트 모듈의 구동중에 각 LED 스트링(11 내지 15)의 현재 상태 정보, 예컨대 출력전류를 포함하는 피드백 신호를 각 DC-DC 변환기(22 내지 26)에 개별적으로 피드백시킨다. 이에 따라, 각 DC-DC 변환기(22 내지 26)는 상기 피드백된 현재 상태정보에 따라 상기 구동신호의 듀티비를 보정하여 전원공급부(40)로부터 공급되는 전원을 안정적으로 해당 LED 스트링(11 내지 15)에 출력하는 것이 바람직하다.
도 5a 내지 도 5d에는 백라이트 제어방법을 설명하기 위한 구동신호의 타이밍도가 예시되어 있다.
먼저, 도 5a에는 백라이트 모듈(10)에 2개의 LED 스트링(11, 12)이 구비된다. 임베디드 컨트롤러(30)가 25% 듀티비의 제어신호를 신호 제어부(27)로 인가한다. 그러면, 신호 제어부(27)는 도 5a에 도시된 바와 같이, 각각 25% 듀티비의 제 1 및 제 2 구동신호를 상기 2개의 LED 스트링(11, 12)과 연결된 DC-DC 변환기(22, 23)에 인가하여 표시패널의 밝기를 조절한다. 즉, 제 1 LED 스트링(11)이 온 구동되어 25%의 듀티비에 의해 오프 구동한다. 그러면, 제 2 LED 스트링(12)이 순차적으로 온 구동되고, 이어 25% 듀티비에 의해 오프 구동한다. 이와 같은 경우, 표시패널의 밝기는 도 2에 도시된 50% 듀티비의 구동신호에 의한 표시패널 밝기의 절반이 된다. 하지만, 소비전력은 상기 50% 듀티비의 구동신호로 제어하는 경우에 소비되는 소비전력의 절반이다.
다음, 도 5b에는 백라이트 모듈(10)에 5개의 LED 스트링(11 내지 15)이 구비된다. 임베디드 컨트롤러(30)가 10% 듀티비의 제어신호를 신호 제어부(27)로 인가한다. 그러면, 신호 제어부(27)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 각각 10% 듀티비의 제 1 내지 제 5 구동신호를 상기 5개의 LED 스트링(11 내지 15)과 연결된 DC-DC 변환기(22 내지 26)에 인가하여 표시패널의 밝기를 조절한다. 즉, 제 1 LED 스트링(11)이 온 구동되어 10%의 듀티비에 의해 오프 구동한다. 그러면, 제 2 LED 스트링(12)이 순차적으로 온 구동되고, 이어 10% 듀티비에 의해 오프 구동한다. 마찬가지 방법으로 제 3 내지 제 5LED 스트링(13 내지 15)이 순차적으로 온/오프 구동한다. 이와 같은 경우, 표시패널의 밝기는 도 2에 도시된 50% 듀티비의 구동신호에 의한 표시패널 밝기의 1/5이 된다. 하지만, 소비전력은 상기 50% 듀티비의 구동신호로 제어하는 경우에 소비되는 소비전력의 1/5이다.
그리고, 도 5c에도 백라이트 모듈(10)에 5개의 LED 스트링(11 내지 15)이 구비된다. 다만, 임베디드 컨트롤러(30)가 25% 듀티비의 제어신호를 신호 제어부(27) 로 인가한다. 그러면, 신호 제어부(27)는 도 5c에 도시된 바와 같이, 각각 25% 듀티비의 제 1 내지 제 5 구동신호를 상기 5개의 LED 스트링(11 내지 15)과 연결된 DC-DC 변환기(22 내지 26)에 인가하여 표시패널의 밝기를 조절한다. 즉, 제 1 LED 스트링(11)이 온 구동되어 25%의 듀티비에 의해 오프 구동한다. 그러면, 제 2 LED 스트링(12)이 순차적으로 온 구동되고, 이어 25% 듀티비에 의해 오프 구동한다. 마찬가지 방법으로 제 3 내지 제 5LED 스트링(13 내지 15)이 순차적으로 온/오프 구동한다. 결국, 제 1 LED 스트링(11)과 제 5 LED 스트링(15)이 동시에 구동된다. 이와 같은 경우, 표시패널의 밝기는 제 1 및 제 5 LED 스트링(11, 15)이 구동되는 구간에서는 도 2에 도시된 50% 듀티비의 구동신호에 의한 표시패널 밝기의 2/5이고, 나머지 구간에서는 1/5이다. 하지만, 소비전력은 상기 50% 듀티비의 구동신호로 제어하는 경우에 소비되는 소비전력의 1/2이다.
또한, 도 5d에는 백라이트 모듈(10)에 5개의 LED 스트링(11 내지 15)이 구비된다. 임베디드 컨트롤러(30)가 스트링별로 서로 다른 듀티비, 예컨대 0% 내지 40% 듀티비의 제어신호를 신호 제어부(27)로 인가한다. 그러면, 신호 제어부(27)는 도 5d에 도시된 바와 같이, 0% 내지 40% 듀티비의 제 1 내지 제 5 구동신호를 상기 5개의 LED 스트링(11 내지 15)과 연결된 DC-DC 변환기(22 내지 26)에 인가하여 표시패널의 밝기를 조절한다. 즉, 제 1 LED 스트링(11)은 0%의 듀티비에 의해 지속적으로 오프상태를 유지한다. 그리고, 제 2 LED 스트링(12)은 온 구동되며, 10% 듀티비에 의해 오프 구동한다. 그러면, 제 2 LED 스트링(12)이 오프 구동되는 순간, 제 3 LED 스트링(14)이 온 구동되고, 20% 듀티비에 의해 오프 구동한다. 이어서, 마찬가 지 방법으로 제 4 LED 스트링(14)이 순차적으로 온 구동되고, 30% 듀티비에 의해 오프 구동하고, 제 5 LED 스트링(15)이 온 구동되고, 40% 듀티비에 의해 오프 구동한다. 이와 같은 경우, 표시패널의 밝기는 도 2에 도시된 50% 듀티비의 구동신호에 의한 표시패널 밝기의 1/5이 되고, 소비전력은 상기 50% 듀티비의 구동신호로 제어하는 경우에 소비되는 소비전력의 1/5이다.
도 5a와 도 5d에는 2개/5개의 LED 스트링으로 구성된 백라이트 모듈(10)를 이용하여 설명하였으나, LED 스트링의 개수가 늘어남에 따라 상기 듀티비를 변경시켜 표시패널의 밝기를 세밀하게 조절할 수 있다. 즉, 본 발명은 상기 구동신호의 듀티비를 조절하여 LED 스트링별로 제어함에 따라 백라이트 모듈의 소비전력을 절감한다. 또한, 본 발명은 도 5d에 도시된 바와 같이, LED 스트링별로 서로 다른 듀티비의 구동신호를 인가하여 표시패널의 밝기를 영역별로 선택적인 제어를 수행한다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 백라이트 제어장치 및 방법은 LED의 구동을 LED 스트링별로 제어하여 표시패널의 밝기를 세밀하게 조정할 수 있으며, 백라이트 제어에 필요한 소비전력을 절감한다.
상기의 실시 예에서는 각 LED 스트링별로 구비되는 DC-DC 변환기에 의하여 각 LED 스트링를 순차적으로 온/오프 제어하는 것으로 설명하였다. 하지만, 본 발명은 상기 DC-DC 변환기를 이용한 하드웨어적인 방식뿐만 아니라, 각 LED 스트링을 제어하는 듀티비를 미리 프로그래밍된 테이블에 따라 온/오프 제어하는 소프트웨어적인 방식을 이용하여 구현될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터 모니터, 텔레비젼과 같은 표시장치를 포함하는 단말기기에 적용될 수 있다. 특히, 본 발명은 노트북이나 휴대형 전화기와 같이 이동성을 요하는 휴대형 단말기기에 다양하게 적용되어, 휴대형 단말기기의 소비전력을 감소시켜 배터리의 사용시간을 연장할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명의 속하는 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 일반적인 백라이트 제어장치의 블록 구성도.
도 2는 일반적인 백라이트를 구동하기 위한 구동신호의 타이밍도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 백라이트 제어장치의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 백라이트 제어방법의 흐름도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 백라이트를 구동하기 위한 구동신호의 타이밍도.
《도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명》
10 : 백라이트 모듈 11 내지 15 : LED 스트링
20 : LED 드라이버 21 : 전압변환부
22 내지 26: DC-DC 변환기 27 : 신호 제어부
28 : 피드백 부 30 : 임베디드 컨트롤러
40 : 전원공급부

Claims (18)

  1. 다수의 발광소자가 스트링 타입구조로 배열된 백라이트 모듈과;
    상기 백라이트 모듈의 밝기를 조절하는 제어신호를 출력하는 제어부;
    상기 제어부의 제어신호에 기초하여, 상기 발광소자를 스트링별로 제어하는 구동신호를 출력하는 발광소자 구동부를 포함하고;
    상기 발광소자 구동부는, 제어부로부터의 제어신호에 기초하여 백라이트 모듈의 밝기를 발광소자가 배열된 스트링별로 제어하기 위한 구동신호를 출력하는 신호제어부와, 상기 신호제어부로부터의 구동신호에 의해 전원공급부로부터 공급되는 전원을 발광소자의 구동에 필요한 전압레벨로 변환하는 전압변화부를 포함하여 구성되고;
    상기 제어부는 발광소자의 각 스트링별로 교차적으로 구동하도록 듀티비를 산출하고, 산출된 듀티비를 가지는 제어신호를 출력하고;
    상기 제어신호는 펄스폭 변조 신호이며;
    상기 전압변환부는, 발광소자 스트링별로 대응되는 발광소자로부터 피드백되는 현재 상태 정보에 따라 상기 구동신호의 듀비티를 개별적으로 보정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 백라이트 제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 전압변환부는,
    상기 발광소자의 스트링 개수와 동일한 개수의 직류-직류 변환기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 제어장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 발광소자는,
    발광다이오드(Light Emitting Diode : LED)인 것을 특징으로 하는 백라이트 제어장치.
  11. 요구되는 밝기로 백라이트 모듈을 구동하기 위한 발광소자의 스트링별 제어신호의 듀티비를 산출하는 단계와, 산출된 듀티비를 포함하는 제어신호를 스트링별로 제어하되 이웃하는 다른 발광소자 스트링과 교차하여 구동되도록 발광소자 구동부로 인가하는 단계를 포함하는 제어신호 발생단계와;
    상기 제어신호에 기초하여 스트링별로 구동하기 위한 구동신호를 출력하는 단계, 상기 구동신호에 기초하여 전원공급부로부터 공급되는 전원을 백라이트 모듈의 구동에 필요한 전압레벨로 변환하는 단계, 그리고 변환된 전원을 이용하여 발광소자를 스트링별로 교차적으로 구동하는 구동단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 제어방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 발광소자로부터 피드백되는 현재 상태정보를 수신하는 단계와,
    상기 수신된 현재 상태정보에 따라 상기 백라이트 모듈의 밝기를 조절하는 상기 스트링별 구동신호를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 제어방법.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 백라이트 모듈의 밝기조절은, 밝기조절버튼이나 전원관리기능 설정에 따른 밝기조절명령에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 백라이트 제어방법.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 백라이트 모듈의 밝기조절은, 중앙처리유닛이나 화면 밝기를 제어하는 그래픽 컨트롤러의 제어명령에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 백라이트 제어방법.
  18. 제 11 항, 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광소자는, 발광다이오드를 사용하는 것을 특징으로 하는 백라이트 제어방법.
KR20070123773A 2007-11-30 2007-11-30 백라이트 제어장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 단말기기 KR101494003B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20070123773A KR101494003B1 (ko) 2007-11-30 2007-11-30 백라이트 제어장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 단말기기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20070123773A KR101494003B1 (ko) 2007-11-30 2007-11-30 백라이트 제어장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 단말기기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090056566A KR20090056566A (ko) 2009-06-03
KR101494003B1 true KR101494003B1 (ko) 2015-02-16

Family

ID=40987945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20070123773A KR101494003B1 (ko) 2007-11-30 2007-11-30 백라이트 제어장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 단말기기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101494003B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101648451B1 (ko) * 2009-09-11 2016-09-01 엘지전자 주식회사 소비 전력을 표시하는 방송 수신기의 동작 방법 및 그 방법을 채용한 방송 수신기
US8334662B2 (en) 2009-09-11 2012-12-18 Iwatt Inc. Adaptive switch mode LED driver
KR101141382B1 (ko) * 2010-07-12 2012-05-03 삼성전기주식회사 발광 다이오드 구동 장치
US8710752B2 (en) 2011-03-03 2014-04-29 Dialog Semiconductor Inc. Adaptive switch mode LED system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005183470A (ja) 2003-12-16 2005-07-07 Olympus Corp 照明装置及びそれを用いた画像投影装置
KR20060056243A (ko) * 2004-11-19 2006-05-24 소니 가부시끼 가이샤 백라이트 장치, 백라이트 장치 구동 방법 및 액정 표시장치
KR100691628B1 (ko) * 2006-04-07 2007-03-12 삼성전기주식회사 Ｌｅｄ 어레이 구동 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005183470A (ja) 2003-12-16 2005-07-07 Olympus Corp 照明装置及びそれを用いた画像投影装置
KR20060056243A (ko) * 2004-11-19 2006-05-24 소니 가부시끼 가이샤 백라이트 장치, 백라이트 장치 구동 방법 및 액정 표시장치
KR100691628B1 (ko) * 2006-04-07 2007-03-12 삼성전기주식회사 Ｌｅｄ 어레이 구동 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090056566A (ko) 2009-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109387978B (zh) 本地显示器背光系统和方法
US7486032B2 (en) Apparatus for driving LED arrays
US7498754B2 (en) Architecture for driving multiple loads at constant current
EP2012560B1 (en) Control device and control method, and planar light source and control method of planar light source
JP5175034B2 (ja) 発光ダイオードのためのコントローラ回路
TWI386708B (zh) 發光二極體驅動裝置
US7891853B2 (en) Apparatus and method for controlling operation of LED in light unit
CN106797694B (zh) 发光二极管的组合混合调光控制和局部调光控制的方法、装置及液晶显示器系统
US20090195182A1 (en) Light Emission Control Circuit for Turning on a Plurality of Light Emitting Elements, and Lighting Apparatus and Portable Information Terminal Having the Same
US20120187762A1 (en) Multi-channel pulse width modulation signal generating apparatus and method, and light-emitting diode system including the same
JP2010011608A (ja) 電源制御用半導体集積回路
US20070164928A1 (en) Light emitting diode light source module
US20090128053A1 (en) Apparatus and Technique for Modular Electronic Display Control
KR20090015609A (ko) 엘이디 구동 회로
KR101952635B1 (ko) 엘이디 구동회로
KR101494003B1 (ko) 백라이트 제어장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 단말기기
CN106157864B (zh) 电源开关电路以及用于控制电源开关电路的方法
Zhao et al. An energy conservation based high-efficiency dimmable multi-channel LED driver
US20160037601A1 (en) Backlight device
US20240049370A1 (en) Led driving circuit and driving method
KR102396468B1 (ko) 부스트 컨버터 및 그를 이용한 디스플레이 장치
KR20170107138A (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
US9532432B2 (en) LED driver apparatus
CN101909378A (zh) 发光二极管驱动装置及方法
JP4586440B2 (ja) バックライト駆動装置及び駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180124

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190123

Year of fee payment: 5