KR20030056968A - 전원 공급 회로 및 이를 이용한 표시 장치용 백라이트 장치 - Google Patents

전원 공급 회로 및 이를 이용한 표시 장치용 백라이트 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전원 공급 회로 및 이를 이용한 표시 장치용 백라이트 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 표시 장치용 백라이트 장치는, 전원을 공급하는 배터리; 일정량의 광을 발광하는 광원; 상기 광원을 구동시키는 구동부; 사용자의 표시 장치 사용 여부를 검출하는 사용 검출부; 상기 표시 장치의 사용 여부에 따라 상기 배터리로부터 인가되는 전원을 상기 광원 구동부로 공급하는 전원 공급부를 포함한다.
이러한 본 발명에 따르면, 실질적으로 사용자가 표시 장치에서 디스플레이되는 데이터를 보지 않는 경우에만 표시 장치용 백라이트의 광원으로의 전원을 차단시킴으로써, 사용자가 표시 장치가 탑재된 장치를 사용하는데 있어서 불편함을 주지 않으면서도 보다 효율적으로 배터리 전원을 관리할 수 있다.

Description

전원 공급 회로 및 이를 이용한 표시 장치용 백라이트 장치{power supply circuit and back-light device for display device using the circuit}
본 발명은 표시 장치용 백라이트 장치에 관한 것으로 특히, 액정 표시 장치(liquid crystal display) 등의 표시 장치용 백라이트 장치 및, 이에 사용되는 광원을 구동시키는 전원 공급 회로에 관한 것이다.
근래 퍼스널 컴퓨터나 텔레비젼 등의 경량, 박형화에 따라 디스플레이 장치도 경량화, 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관 (cathode ray tube: CRT) 대신 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD)와 같은 플랫 패널형 디스플레이가 개발되고 있다.
LCD는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계(electric field)를 인가하고 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다. 이러한 LCD는 휴대가 간편한 플랫 패널형 디스플레이 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(thin film transistor: TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다.
그러나 LCD는 스스로 빛을 내는 소자가 아니라 수광 소자이므로 빛을 제공하는 별도의 광원 즉, 백라이트가 필요하다.
일반적으로 백라이트는 빛을 균일하게 반사시켜 주는 도광판, 도광판에서 반사된 빛을 집광시키는 프리즘 시트, 프리즘 시트를 통과한 빛을 위쪽 상향으로 보내주기 위한 확산 시트, 빛을 발산하는 램프, 램프로부터 발산된 빛을 도광판으로 반사시켜 주기 위한 램프 반사판으로 이루어진다.
램프에서 발산된 빛이 직접 도광판으로 입사되거나 램프 반사판에 반사된 다음에 도광판으로 입사된다. 도광판으로 입사된 빛은 도광판 내부에서 전반사되거나 도광판의 아래 부분에서 스캐터링(scattering)되어 도광판의 윗부분으로 나가게 된다. 도광판에서 출사된 빛은 프리즘 시트를 통과하면서 집광되어 확산 시트로 입사되고, 확산 시트로 입사된 빛은 확산 시트를 통하여 액정 패널 방향으로 출사되게 된다.
이러한 백라이트의 램프는 주로 형광 램프가 사용되나, 형광 램프의 균일한 방전을 위하여 고전압의 교류 펄스를 공급해야 하므로 고주파의 오실레이터 또는 인버터가 필요하게 되는 등 회로의 구조가 복잡해지고, 고전압의 교류 펄스로 인한위험성이 발생되는 문제가 있다.
이러한 문제점에 따라 최근에는 형광 램프 대신에 발광 다이오드(LED)를 백라이트 광원으로 사용하고 있다. 발광 다이오드를 광원으로 사용하는 백라이트는 구조가 간단하고 소형화가 용이하기 때문에 주로 이동 통신 단말기 등의 소형 HHP(hand held phone) 장치에 사용되는 액정 표시 장치를 구동시키는데 사용되고 있다.
최근에는 디스플레이 장치의 품질 향상을 위하여 광원의 휘도가 점점 높아지고 있는 추세이며, 이에 따라 광원의 소비 전력 또한 증가되고 있다. 그러나 HHP 장치는 일반적으로 한정된 용량을 가지는 배터리에 의하여 구동되기 때문에, 요구되는 디스플레이 장치의 품질을 유지하기 위하여 광원의 휘도를 증가시키면 HHP의 사용 즉, 통화 시간이 감소된다. 이와는 달리 통화 시간을 증가시키기 위해서는 배터리를 보다 대용량화시켜야 하고, 이에 따라 배터리의 사이즈가 커지게 되는 문제점이 발생한다.
그러므로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, HHP 등의 소형 장치의 소비 전력을 감소시키고자 하는데 있다.
특히, 액정 표시 장치 등의 표시 장치용 백라이트 구동시에 광원의 소비 전력을 최대한 감소시키고자 하는데 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 회로를 포함하는 백라이트 장치가 액정 표시 장치의 연결된 상태 및 그 내부 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 도 1에 도시된 백라이트 장치의 사용 검출부의 상세 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 신호 검출부의 장착예이다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 표시 장치용 백라이트 장치는, 전원을 공급하는 배터리; 일정량의 광을 발광하는 광원; 상기 광원을 구동시키는 구동부; 사용자의 표시 장치 사용 여부를 검출하는 사용 검출부; 상기 표시 장치의 사용 여부에 따라 상기 배터리로부터 인가되는 전원을 상기 광원 구동부로 공급하는 전원 공급부를 포함한다.
여기서, 사용 검출부는 사용자로부터 발생되는 험(Hum) 신호를 필터링하는 필터부; 및 상기 필터링된 험 신호를 증폭하는 증폭부를 포함하며, 이 경우에 전원 공급부는 상기 사용 검출부로부터 험 신호가 출력되는 경우에 전원 공급을 차단한다.
특히, 증폭부는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)로 이루어져, 미세한 험 신호를 검출하도록 한다.
그리고, 표시 장치는 휴대폰용 액정 표시 장치일 수 있으며, 이 경우, 사용 검출부는 휴대폰의 스피커 주변에 설치되어, 사용자의 휴대폰 사용에 따라 사용자가 휴대폰을 귀에 접근시키는 경우, 사용자로부터 발생되는 험신호를 검출한다. 이를 위하여, 사용 검출부는 사용자로부터 발생되는 험 신호와 통전되기 위한 도전 물질을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 전원 공급 회로는, 전기 장치로 전원을 공급하는 회로로서, 전원을 공급하는 배터리; 사용자의 장치 사용 여부를 검출하는 사용 검출부; 상기 장치의 사용 여부에 따라 상기 배터리로부터 인가되는 전원을 상기 장치로 공급하는 전원 공급부를 포함하며, 상기 사용 검출부는 사용자로부터발생되는 험(Hum) 신호를 필터링하는 필터부; 및 상기 필터링된 험 신호를 증폭하는 증폭부를 포함하고, 상기 전원 공급부는 상기 사용 검출부로부터 험 신호가 출력되는 경우에 전원 공급을 차단한다.
이러한 전원 공급 회로는 표시 장치용 백라이트 장치의 광원으로 전원을 공급하는 장치일 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1에 HHP 장치에 사용되는 액정 표시 장치와, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치용 백라이트 장치와의 연결 상태 및 내부 구조가 도시되어 있다.
첨부한 도 1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치(10)는 HHP 장치의 표시 장치인 액정 표시 장치(20)로 일정량의 광을 제공하여 화상 디스플레이가 이루어지도록 한다.
액정 표시 장치(20)는 다수의 화소를 포함하는 액정 패널(21), 액정 패널의 각 화소로 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부(22), 각 화소로 데이터 전압이 공급되도록 경로를 형성하는 게이트 구동부(23), 외부로부터 인가되는 화상 데이터 및 컨트롤 데이터에 따라 데이터 및 게이트 구동부를 제어하여 화상 데이터에 따른 화상 디스플레이가 이루어지도록 하는 타이밍 제어부(24), 게이트 온/오프 전압을 생성하는 전압 발생부(25)를 포함한다.
이러한 구조로 이루어지는 액정 표시 장치의 액정 패널로 광을 공급하는 백라이트 장치(10)는 광원(11), 광원을 구동시키는 광원 구동부(12), 타이밍 제어부(24)에서 인가되는 광원 제어 신호에 따라 광원 구동부(12)를 제어하는 광원제어부(13)를 포함하며, 이외에도, 사용자의 HHP 장치 사용 여부를 검출하여 해당하는 검출 신호를 출력하는 사용 검출부(14), 검출 신호에 따라 배터리(15)로부터 인가되는 전원을 광원 구동부(12)로 공급하는 전원 공급부(16)를 포함하는 전원 공급 회로를 더 포함한다. 또한 백라이트 장치는 광원으로터 발광되는 광을 액정 표시 장치로 전달하는 확산 시트, 프리즘 시트, 도광판 등을 포함하는 전달 어셈블리를 포함할 수 있다.
여기서, HHP 장치는 휴대폰, PDA 등의 이동 통신 단말기일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사용 검출부(14)는 HHP 장치의 배터리(14) 소비 전력을 최대한 감소시키기 위하여, 사용자의 HHP 장치 사용 여부를 검출한다. 특히, 사용 검출부(14)는 인간의 자체에서 발생되는 험(이하, "Hum"이라고 명명함)을 검출하여 HHP 장치의 사용 여부를 판단한다.
도 2에 이러한 사용 검출부(14)의 구조가 보다 상세하게 도시되어 있다.
첨부한 도 2에 도시되어 있듯이, 사용 검출부(14)는 사용자로부터 발생되는 일종의 진동 주파수 신호인 Hum 신호를 필터링하는 저항(R1) 및 캐패시터(C1), 필터링된 다음에 저항(R2)을 통하여 인가되는 Hum 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부(A1)를 포함한다. 이외에도, 사용 검출부(14)는 사용자로부터 발생되는 Hum 신호와 통전하기 위한 도전 물질(예를 들어 금속)을 더 포함한다.
여기서, 저항(R1)과 캐패시터(C1)는 서로 병렬로 연결되어 RC 필터 기능을 수행하며, 필터링된 신호는 저항(R1)에 직렬로 연결된 저항(R2)를 통하여 증폭부(A1)로 입력된다. 증폭부(A1)는 미세한 Hum 신호를 검출하기 위한CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)로 이루어진다.
CMOS 최근 대부분의 컴퓨터 마이크로칩 내에 집적되어 있는 트랜지스터들에 사용되는 반도체로서, 높은 입력 임피던스(input impedance)를 가진다.
이러한 구조로 이루어지는 신호 검출부는 예를 들어, 휴대폰에서 사용자가 가장 가까이 접근할 수 있는 위치에 장착된다.
도 3에 본 발명의 실시예에 따른 신호 검출부의 장착예가 도시되어 있다.
사용자로부터 발생되는 Hum 신호를 검출하기 위하여, 휴대폰에 있어서 사용자와 가장 가까이 위치되는 부분 즉, 도 3에 도시되어 있듯이, 사용자가 휴대폰을 사용할 경우 사용자의 귀와 가장 가까이 위치되는 스피커(S) 주변에 위치될 수 있다. 이 때, 사용자로부터 발생되는 Hum 신호를 검출하기 위하여 사용 검출부(14)가 위치되는 부분 예를 들어 휴대폰의 스피커 주변에 통전하기 위한 금속이 설치되어 있어야 한다.
다음에는 이러한 구조로 이루어지는 표시 장치용 백라이트 장치 및 이의 전원 공급 회로의 작용에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시예에서는 HHP 장치에 사용되는 표시 장치의 광원의 소비 전력을 최대한 감소시키기 위하여, 사용자가 실질적으로 표시 장치를 보지 않는 경우를 검출하여 광원으로 공급되는 전원을 차단한다.
구체적으로, 예를 들어 HHP 장치가 휴대폰인 경우에는 통화시 즉, 사용자가 휴대폰을 귀에 통화를 하기 때문에 휴대폰의 액정 표시 장치에 표시되는 데이터를 볼 수가 없다.
따라서, 본 실시예를 이와 같이 사용자가 HHP 장치의 표시 장치를 보지 않는 경우를 검출하기 위하여, 위에 기술된 바와 같이 사용 검출부(14)가 휴대폰 등의 스피커 주변에 설치된다.
이러한 구조에서, 통화가 이루어져 사용자가 휴대폰의 스피커(S)를 귀에 갖다 대면, 스피커(S) 주변에 설치된 도전 물질 즉 금속과 사용자의 몸으로부터 발생되는 Hum 신호가 통전하게 되어, 사용 검출부(14)로 Hum 신호가 입력된다. 이러한 금속 물질과 인간의 몸에서 발생되는 Hum 신호가 통전되는 기술은 이미 알려진 기술임으로 상세한 설명은 생략한다.
사용 검출부(14)로 입력되는 미세한 Hum 신호는 저항(R1), 캐패시터(C1)를 통하여 필터링된 다음에, 저항(R2)를 통하여 증폭부(A)로 입력된다. CMOS로 이루어진 증폭부(A)는 필터링되어 입력되는 미세한 Hum 신호를 증폭하여 전원 제어 신호로서 출력한다.
전원 공급부(16)는 사용 검출부(14)로부터 전원 제어 신호가 출력되면, 현재 사용자가 HHP 장치 즉, 휴대폰를 사용하지만 액정 표시 장치(20)의 액정 패널(21)상에 디스플레이되는 데이터는 보지 않는 상태로 판단하며, 배터리(14)로부터 인가되는 전원을 광원 구동부(13)로 공급하지 않는다.
따라서, 액정 표시 장치(20)의 디스플레이를 위하여 타이밍 제어부(24)로부터 광원 제어 신호가 공급되고 있어도, 광원(11)으로 인가되는 전원이 차단됨으로써 액정 표시 장치(20) 상에는 데이터가 디스플레이되지 않는다.
다음에, 사용자가 통화가 끝나서 휴대폰을 귀로부터 떨어뜨리면, 스피커(S)주변에 설치된 금속과 사용자의 몸에서 발생되는 Hum 신호의 통전이 차단되어, 사용 검출부(14)로 Hum 신호가 입력되지 않는다.
따라서, 사용 검출부(14)는 Hum 신호 미검출에 따라 전원 제어 신호를 출력하지 않으며, 전원 공급부(16)는 전원 제어 신호가 출력되지 않으면 배터리(14)로부터 인가되는 전원을 광원 구동부(13)로 공급한다.
이에 따라 광원 구동부(12)는 타이밍 제어부(24)에서 인가되는 광원 제어 신호를 토대로 광원 제어부(13)로부터 인가되는 구동 신호에 따라, 광원(11)으로 전원을 공급하면서 구동시킨다.
그러므로, 광원(11)의 발광 동작에 따라 액정 표시 장치(20)로 빛이 공급됨에 따라, 액정 패널(21)을 통하여 데이터가 디스플레이 되게 된다.
이러한 본 발명의 실시예에 따르면 실질적으로 사용자가 HHP 장치를 사용하거나 표시 장치에서 디스플레이되는 데이터를 보는 경우에만 표시 장치용 백라이트의 광원으로 전원이 공급되도록 함으로써, 광원의 소비 전력을 최대한 감소시킬 수 있다.
위에 기술된 실시예에서는 HHP 장치로서 휴대폰을 예로 하여 설명하였으나, 본 발명에 따른 HHP 장치는 휴대폰에 한정되지 않는다. 또한, 신호 검출부가 위치되는 부분이 HHP 장치의 스피커 주변으로 한정되지 않는다.
또한, 위의 실시예에서는 표시 장치의 백라이트 장치의 광원으로 인가되는 전원을 사용자로부터 발생되는 Hum 신호에 따라 공급하는 것에 대하여 기술하였으나, 이에 한정되지 않고 사용자의 Hum 신호에 따라 전원을 공급하거나 차단하는 전원 구동 회로를 HPP 장치의 자체 전원을 온/오프하는데 적용할 수도 있다.
본 발명은 다음의 기술되는 청구 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 실시가 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 배터리를 사용하여 구동되는 HHP 장치의 표시 장치용 백라이트 구동시에 광원으로 선택적으로 공급함으로써, 소비 전력을 최소화할 수 있다.
특히, 실질적으로 사용자가 HHP 장치를 사용하지 않거나 표시 장치에서 디스플레이되는 데이터를 보지 않는 경우에만 표시 장치용 백라이트의 광원으로의 전원을 차단시킴으로써, 사용자가 HHP 장치를 사용하는데 있어서 불편함을 주지 않으면서도 보다 효율적으로 배터리 전원을 관리할 수 있다.

Claims (7)

  1. 표시 장치용 백라이트 장치에 있어서,
    전원을 공급하는 배터리;
    일정량의 광을 발광하는 광원;
    상기 광원을 구동시키는 구동부;
    사용자의 표시 장치 사용 여부를 검출하는 사용 검출부;
    상기 표시 장치의 사용 여부에 따라 상기 배터리로부터 인가되는 전원을 상기 광원 구동부로 공급하는 전원 공급부
    를 포함하는 표시 장치용 백라이트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용 검출부는
    사용자로부터 발생되는 험(Hum) 신호를 필터링하는 필터부; 및
    상기 필터링된 험 신호를 증폭하는 증폭부
    를 포함하며,
    상기 전원 공급부는 상기 사용 검출부로부터 험 신호가 출력되는 경우에 전원 공급을 차단하는 표시 장치용 백라이트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 증폭부는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)로 이루어지는 표시 장치용 백라이트 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표시 장치는 휴대폰용 액정 표시 장치이고, 상기 사용 검출부는 휴대폰의 스피커 주변에 설치되어, 사용자의 휴대폰 사용에 따라 사용자가 휴대폰을 귀에 접근시키는 경우, 사용자로부터 발생되는 험신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치용 백라이트 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 사용 검출부는 사용자로부터 발생되는 험 신호와 통전되기 위한 도전 물질을 더 포함하는 표시 장치용 백라이트 장치.
  6. 전기 장치로 전원을 공급하는 회로에 있어서,
    전원을 공급하는 배터리;
    사용자의 장치 사용 여부를 검출하는 사용 검출부;
    상기 장치의 사용 여부에 따라 상기 배터리로부터 인가되는 전원을 상기 장치로 공급하는 전원 공급부
    를 포함하며,
    상기 사용 검출부는
    사용자로부터 발생되는 험(Hum) 신호를 필터링하는 필터부; 및
    상기 필터링된 험 신호를 증폭하는 증폭부
    를 포함하고, 상기 전원 공급부는 상기 사용 검출부로부터 험 신호가 출력되는 경우에 전원 공급을 차단하는 전원 공급 회로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급 회로는 표시 장치용 백라이트 장치의 광원으로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 회로.
KR1020010087330A 2001-12-28 2001-12-28 전원 공급 회로 및 이를 이용한 표시 장치용 백라이트 장치 KR100825100B1 (ko)

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