KR20040019544A - 이동 단말기의 액정 표시부 백라이트 제어 장치 - Google Patents

이동 단말기의 액정 표시부 백라이트 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 단말기의 액정 표시부 백라이트 제어를 위한 장치에 있어서, 액정표시부에 백라이트를 발생하는 백라이트 LED(Light Emit Diode)와, 전류를 제공받아 백라이트 LED 출력 전류를 제공하여 이를 구동하기 위한 백라이트 드라이브와, 전류조절 제어신호에 의해 백라이트 드라이브의 입력 전류를 조절하는 전류조절부와, 액정 표시부의 구동시 미리 설정된 일반 모드/디밍 모드에 따라 백라이트 드라이브의 입력 전류를 조절하도록 전류 조절부로 상기 전류조절 제어신호를 제공하는 제어부를 포함하여, 보다 효과적인 디밍 모드를 수행하며, 소모 전류를 줄여, 최대 허용 동작 시간을 늘린다.

Description

이동 단말기의 액정 표시부 백라이트 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING LCD BACKLIGHT IN MOBILE STATION}
본 발명은 표시 장치로서 액정 표시부(LCD: Liquid Crystal Display)를 구비한 이동 통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 이동 단말기에 관한 것으로, 특히 컬러 LCD를 구비한 이동 단말기에서 백라이트를 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.
오늘날 널리 보급되고 있는 이동 단말기는 통상 각종 조작을 위한 다수의 기능 키와 LCD 및 LCD의 화면에 조광을 위한 LCD 백라이트를 구비하고 있다. 이러한LCD에는 이동 단말기가 동작 중일 때와 기능 키가 조작될 때 해당 조작에 의한 동작 및 입력된 문자 등의 데이터가 표시되며, 날짜나 시각 등의 정보가 표시될 수도 있다. 이때 이동 단말기에 구비된 배터리 전원이 LCD 및 LCD 백라이트에 공급된다.
한편, 이러한 이동 단말기는 이동시 그 동작 전원으로서 충전 가능한 배터리를 사용하는 바, 그러한 배터리의 한번 충전에 따른 동작 가능 시간을 증가시키기 위해 다각도로 연구되고 있다. 그 연구 방향으로는 배터리 자체의 충전 용량을 증가시키기 위한 방안과, 이동 단말기의 동작시 소모 전력을 줄이는 방안으로 구별할 수 있다. 특히 LCD의 백라이트에는 상당히 큰 전류가 소모되므로, 이러한 LCD의 백라이트를 적절히 제어하여 소모 전류를 줄이는 방안이 개발되고 있다.
종래의 이동 단말기에서 백라이트의 구동 전류를 감소시키기 위한 기술(일명 디밍[dimming] 기술)로서 통상적으로 사용되는 방식은 다음 두 가지이다. 하나는 이동 단말기의 동작 중 미리 설정된 적절한 시간동안 아무런 입력이 없는 경우 등에 LCD의 백라이트를 강제로 오프(OFF)하는 방식이며, 다른 하나는 백라이트를 구동하기 위한 백라이트 드라이브의 출력을 이동 단말기의 제어부에서 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 이용하여 적절한 주파수로 온/오프(ON/OFF)시키는 방식이다.
그런데, 일반 모노(black & white), 그레이(gray) LCD와는 달리 컬러 LCD의 경우에는 백라이트에서 빛을 투과하여만 그 디스플레이되는 이미지를 확인할 수 있기 때문에, 상기 디밍 기술 중 백라이트를 강제로 오프하는 방식을 사용할 경우에는 사용자에게 화면이 안보이게 되는 문제점과 이동 단말기가 꺼져있는 것으로 여겨질 수 있는 문제점이 있게 된다.
또한 상기 디밍 기술 중 PWM 신호를 이용한 방식은 디밍 모드시에 이동 단말기의 제어부에서 PWM 신호를 발생하여야 하지만, 이동 통신 단말기의 슬리프(sleep) 모드 동작시 등과 같이 제어부에서 PWM 신호를 발생하지 못하는 경우가 발생되어, 효과적인 디밍 모드의 동작을 수행할 수 없는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이동 단말기의 소모 전류를 줄여, 최대 허용 동작 시간을 늘릴 수 있는 이동 단말기의 액정 표시부 백라이트 제어 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 보다 효과적인 디밍 모드를 수행할 수 있는 이동 단말기의 액정 표시부 백라이트 제어 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이동 단말기의 액정 표시부 백라이트 제어를 위한 장치에 있어서, 액정표시부에 백라이트를 발생하는 백라이트 LED(Light Emit Diode)와, 전류를 제공받아 백라이트 LED 출력 전류를 제공하여 이를 구동하기 위한 백라이트 드라이브와, 전류조절 제어신호에 의해 백라이트 드라이브의 입력 전류를 조절하는 전류조절부와, 액정 표시부의 구동시 미리 설정된 일반 모드/디밍 모드에 따라 백라이트 드라이브의 입력 전류를 조절하도록 전류 조절부로 상기 전류조절 제어신호를 제공하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 단말기의 전체 블록 구성의 일 예시도
도 2는 도 1 중 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기의 백라이트 제어를 위한 주요 관련부의 상세 블록 구성도
도 3은 도 2 중 이동국 모뎀장치에서의 백라이트 제어를 위한 동작 흐름도
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 단말기의 전체 블록 구성도의 일 예시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 이동통신 단말기에서 마이크(56)는 전화통화시 사용자의 음성을 전기적 신호로 변환하여 코덱(CODEC)(40)으로 보내주며, 스피커(51)는 이와 반대로 코덱(40)에 수신된 음성을 전기적 신호를 수신하여 이에 따른 가청음을 발생한다. 코덱(40)은 마이크(56)로부터 수신되는 음성신호를 디지털 신호(PCM)로 변환하여 이동 통신 단말기의 제어부인 이동국 모뎀 장치(MSM : Mobile Station Modem)(10)로 보내며 반대로 이동국 모뎀장치(10)로부터 들어오는 상대편 음성의 디지털 신호(PCM)를 아날로그 신호로 변환하여 스피커(51)로 보내는 역할을 한다. 메모리부(20)는 이동통신 단말기의 동작 소프트웨어 및 각종 관련 데이터를 저장한다. 이동국 모뎀장치(10)는 이동통신 단말기 전체를 제어하는 중앙처리장치의 역할과 모뎀의 기능을 수행한다. 이러한 이동국 모뎀장치(10)는 중앙처리장치로서 메모리부(20)로부터 동작 소프트웨어를 읽어와 소프트웨어에 프로그램된 기능을 수행한다. 또한 이동국 모뎀장치(10)는 키패드(Keypad)(54)로부터 사용자의 명령 및 데이터 입력을 받아들이며 이동통신 단말기의 현 상태, 사용자메뉴 등을 데이터 표시를 위한 액정 표시부(LCD: Liquid Crystal Display)(52)로 보낸다. 또한 코덱(40)으로부터 받은 PCM 음성신호를 채널 코딩(channel coding) 및 인터리빙(interleaving)을 통해 변환한 후 변조(Modulation)하여 RF/IF 처리부(30)로 보낸다. 이와는 반대로 수신된 신호를 RF/IF 처리부(30)로부터 받아서 복조(Demodulation), 등화(Equalization), 채널 디코딩(Channel decoding) 및 디인터리빙(Deinterleaving)을 거쳐 PCM 음성신호로 만든 후 이를 코덱(40)으로 보낸다. RF/IF 처리부(30)는 이동국 모뎀장치(10)로부터 받은 변조된 신호를 중간주파수로 변환한 후 다시 고주파(RF) 신호로 변환하여 안테나를 통해 기지국으로 보낸다. 또한 기지국으로부터 고주파 신호를 안테나를 통해 수신하여 이를 중간주파수로 변환한 후 다시 한번 기저대역으로 변환하여 이동국 모뎀장치(10)로 보낸다. 액정 표시부(52)는 이동국 모뎀장치(10)로부터 받은 이동통신 단말기의 상태 정보나 사용자 메뉴 등을 표시한다. 키패드(54)는 전화번호 및 데이터 입력이나 이동통신 단말기 제어 명령을 입력하는 데 사용된다. 액정 표시부 백라이트(LCD 백라이트부)(53)는 LCD(52)에 표시되는 표시내용을 볼 수 있도록 LCD(52)에 조명을 밝힌다. 키패드 백라이트부(55)는 어두운 장소에서도 키패드(54)를 사용할 수 있도록 키패드(54)의 조명을 밝힌다.
이와 같은 구성을 가지는 이동 통신 단말기에서 이동국 모뎀장치(10)는 본 발명의 특징에 따라 디밍 모드 유무에 따라 적절한 제어신호(Backlight Control)를 LCD 백라이트부(53)에 제공하여 백라이트를 제어하게 되는데 이를 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기의 백라이트 제어를 위한 주요 관련부의 블록 구성도이다. 먼저, 도 1에 도시된 바와 같은 LCD 백라이트부(53)는 LCD(52)에 백라이트를 발생하는 백라이트 LED(Light Emit Diode)(532)와, 백라이트 LED(532)에 적절한 출력신호를 제공하여 이를 구동하기 위한 백라이트 드라이브(534) 및 전류조절 제어신호에 의해 상기 백라이트 드라이브(534)의 입력(및 출력)신호의 전류를 적절히 조절하는 전류조절부(536)로 구성된다.
이동국 모뎀장치(10)는 LCD(52) 구동시에 상기와 구성되는 LCD 백라이트부(53)의 백라이트 드라이브(534)에 인에이블 신호(LCD_EN)를 제공하여 백라이트 드라이브(53)가 동작하도록 하며, 또한 현재 동작 모드가 일반 동작 모드인지 디밍 모드인지를 확인하여 상기 전류조절부(536)에 미리 설정된 로직상태의 전류조절 제어신호를 출력한다. 이때 도시된 바와 같이 이동국 모뎀장치(10)에서 전류조절부(536)로 제공되는 제어신호는 이동국 모뎀장치의 범용 입출력 포트(GPIO: General Purpose I/O Port)를 통해 출력될 수 있다.
이동국 모뎀장치(10)의 이러한 제어신호에 의해, 상기 전류조절부(536)는 일반 모드/디밍 모드에 따라 백라이트 드라이브(534)에 입력되는 입력 전류를 적절히 조절하도록 설계된다. 도면을 참조하면, 전류조절부(536)는 상기 이동국 모뎀장치(10)에서 제공된 전류 조절 제어신호에 따라 상기 백라이트 드라이브(534)의 입력 저항 값을 변경시키기 위하여, FET(Field Effect Transistor) 스위치(F1)와, FET 스위치(F1)의 온/오프에 따라 적절한 저항 값을 형성하여 백라이트 드라이브(534)의 입력 전류 값을 결정하는 저항 소자들(R1[15Ω], R2[1KΩ])로 구성될 수있다. 한편, 도 2에서는 백라이트 드라이브(534)에서 백라이트 LED(532)로 부동 전류를 제공하기 위한 다이오드(D1)를 구비한 경로가 도시된다.
이러한 구성을 가지는 LCD 백라이트부(53)의 동작을 보다 상세히 살펴보면, 이동 통신 단말기의 폴더를 개방하는 등의 사용자 조작에 따른 초기 LCD 동작시에는(즉, 일반 모드의 동작시에는) 이동국 모뎀장치(10)는 GPIO 포트를 통해 상기 전류조절부(536)에 "하이(HIGH)" 상태의 전류조절 제어신호를 출력하며, 이에 따라 FET 스위치(F1)는 오프 상태가 된다. FET 스위치(F1)가 오프 상태이면, 백라이트 드라이브(534)의 입력단(3)과 백라이트 LED(532)의 입력단 경로에 직렬 연결된 제2저항(R2)과 병렬로 연결되는 제1저항(디밍 저항)(R1)의 경로가 형성되지 않게 된다. 그럴 경우에 백라이트 드라이브(534)의 입력단(3)으로는 일반 모드시의 전류, 예를 들어, 약 8~9mA가 흐르게 되며, 출력으로는 약 23mA 정도의 전류가 흐르게 된다. 이애 따라 백라이트 LED(532)는 일반적인 밝은 휘도를 유지하여 사용자가 LCD(52)에 표시되는 표시 내용을 쉽게 확인할 수 있도록 한다.
한편, 상기와 같은 일반 모드의 LCD 동작 중에 미리 설정된 시간이 경과되도록 기능 키의 추가적 입력이 없거나 다른 어떠한 조작이 없는 경우에 이동국 모뎀장치(10)는 이를 확인하여 디밍 모드로 천이한다. 디밍 모드시 이동국 모뎀장치는(10) GPIO 포트를 통해 상기 전류조절부(536)에 "로우(LOW)" 상태의 전류조절 제어신호를 출력하며, 이에 따라 FET 스위치(F1)는 온 상태가 된다. FET 스위치(F1)가 온 상태이면, 상기 백라이트 드라이브(534)의 출력단과 백라이트 LED(532)의 입력단 경로에 직렬 연결된 제2저항(R2)과 제1저항(디밍 저항)(R1)의병렬 연결 경로가 형성된다. 그럴 경우에 백라이트 드라이브(534)의 입력단(3)으로는 디밍 모드시의 전류, 예를 들어, 약 2mA가 흐르게 되며, 출력으로는 약 8~9mA 정도의 전류가 흐르게 된다. 이애 따라 백라이트 LED(532)의 휘도는 상기 일반 모드시보다는 떨어지게 되나, 사용자가 사용(인식)가능한 수준의 적절한 휘도를 유지하게 된다. 이에 따라 디밍 모드시에 LCD의 전류 소모를 일반 모드시보다 줄일 수 있게 된다. 이러한 디밍 모드에 따른 LCD 동작시 사용자가 기능 키를 누르는 등 다른 동작을 조작하게 되면, 이동국 모뎀장치(10)는 이를 확인하여 LCD(52)를 일반 모드로 동작하도록 상기 전류조절부(536)로 다시 "하이" 상태의 전류조절 제어신호를 제공하게 된다. 이동국 모뎀장치(10)의 일반 모드 및 디밍 모드에 대한 백라이트 제어 동작을 이하 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 2 중 이동국 모뎀장치(10)에서의 백라이트 제어를 위한 동작 흐름도이다. 도 3을 참조하면, LCD(53)를 구동하게 되면, 이동국 모뎀장치(10)는 먼저 110단계에서 내부 타이머를 이용하여 시간 카운트를 시작하며, 일반 모드의 동작에 따라 전류조절부(536)로 "로우" 상태의 전류 조절신호를 출력한다. 이후 112단계에서 어떠한 기능 키의 입력이 있는지를 확인하여 키의 입력이 있을 경우에 해당 키의 기능을 수행하며 상기 110단계로 진행하여 시간 카운트 시작을 다시 하며 다시 키 입력을 기다리게 된다. 상기 112단계에서 키의 입력 없을 경우에 114단계로 진행하여 현재 카운트 한 시간이 미리 설정된 기준 시간을 초과하였는지를 확인한다. 미리 설정된 기준 시간을 초과하지 않을 경우에는 상기 112단계로 진행하여 다시 키 입력을 기다리게 되며, 미리 설정된 기준 시간을 초과한 경우에는 이후 116단계로 진행한다.
116단계에서 이동국 단말장치(10)는 디밍 모드의 동작으로 천이하여 전류조절부(536)로 "하이" 상태의 전류조절 제어신호를 출력하고, 이후 118단계로 진행한다. 118단계에서 이동국 단말장치(10)는 키의 입력을 기다리게 되며, 키의 입력이 있으면 이를 확인하여 이후 해당 입력된 키에 따른 동작을 수행하며 상기 110단계로 진행하여 상기의 과정을 반본 진행하게 된다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 구성 및 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다.
또한 상기에서는 본 발명에 따른 이동 단말기의 액정 표시부 백라이트 제어 장치가 이동 통신 장치에 적용된 것으로 설명하였으나 이외에도 본 발명은 PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 배터리를 사용하며 LCD를 구비한 어떠한 휴대용 단말기에도 적용 가능하다.
따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 액정 표시부 백라이트 장치는 종래와 비교하여 보다 효과적인 디밍 모드를 수행하며, 소모 전류를 줄여, 최대 허용 동작 시간을 늘릴 수 있다.

Claims (5)

  1. 이동 단말기의 액정 표시부 백라이트 제어를 위한 장치에 있어서,
    상기 액정표시부에 백라이트를 발생하는 백라이트 LED(Light Emit Diode)와,
    입력 전류를 제공받아 상기 백라이트 LED 출력 전류를 제공하여 이를 구동하기 위한 백라이트 드라이브와,
    전류조절 제어신호에 의해 상기 백라이트 드라이브의 입력 전류를 조절하는 전류조절부와,
    상기 액정 표시부의 구동시 미리 설정된 일반 모드/디밍 모드에 따라 상기 백라이트 드라이브의 입력 전류를 조절하도록 상기 전류 조절부로 상기 전류조절 제어신호를 제공하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 백라이트 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전류조절부는 상기 전류조절 제어신호에 따라 온/오프 되는 스위치 및 상기 스위치의 온/오프에 따라 미리 설정된 다른 저항 값을 형성하여 상기 백라이트 드라이브의 입력 전류 값을 형성하는 저항 소자들을 포함함을 특징으로 하는 백라이트 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제어부의 상기 일반 모드/디밍 모드의 천이는상기 액정 표시부의 초기 구동시에는 일반 모드로 설정하며, 일반 모드시 미리 설정된 시간 동안 키 입력이 없을 경우에 상기 디밍 모드로 천이하며, 디밍 모드시 키 입력이 있을 경우에 상기 일반 모드로 천이함을 특징으로 하는 백라이트 제어 장치.
  4. 입력 전류를 제공받아 상기 백라이트 LED 출력 전류를 제공하여 이를 구동하기 위한 백라이트 드라이브를 구비한 이동 단말기의 백라이트 제어를 위한 장치에 있어서,
    전류조절 제어신호에 따라 온/오프 되는 스위치와, 상기 스위치의 온/오프에 따라 미리 설정된 다른 저항 값을 형성하여 상기 백라이트 드라이브의 입력 전류 값을 달리 형성하는 저항 소자들을 가지는 전류 조절부와,
    상기 액정 표시부의 구동시 미리 설정된 일반 모드/디밍 모드에 따라 상기 백라이트 드라이브의 입력 전류를 조절하도록 상기 전류 조절부로 상기 전류조절 제어신호를 제공하는 제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 백라이트 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 제어부의 상기 일반 모드/디밍 모드의 천이는 상기 액정 표시부의 초기 구동시에는 일반 모드로 설정하며, 일반 모드시 미리 설정된 시간 동안 키 입력이 없을 경우에 상기 디밍 모드로 천이하며, 디밍 모드시 키 입력이 있을 경우에 상기 일반 모드로 천이함을 특징으로 하는 백라이트 제어 장치.
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