KR20050061797A - 표시장치 - Google Patents

Abstract

소비전력을 절감할 수 있으면서 전체적인 휘도 저하를 방지할 수 있는 표시장치가 개시된다. 광 발생부는 구동전압에 응답하여 광을 발생하고, 제어부는 외부로부터의 각종 신호들에 응답하여 제1 계조신호들을 출력하고, 제1 계조신호들의 평균 계조값에 응답하여 휘도조절신호를 출력한다. 패널 구동부는 제1 계조신호들에 대응하는 제2 계조신호들을 출력하고, 표시패널은 광을 입력받고 제2 계조신호들에 응답하여 영상을 표시한다. 인버터부는 평균 계조값이 기 설정된 기준 계조값보다 큰 경우 광의 광량을 감소시키고 평균 계조값이 기준 계조값보다 작은 경우 광의 광량을 증가시키도록 휘도조절신호를 입력받아 구동전압의 전압레벨을 조절한다. 따라서, 표시장치의 소비전력이 절감되면서 전체적인 휘도 저하가 방지된다.

Description

표시장치{DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소비전력을 절감할 수 있으면서 전체적인 휘도 저하를 방지할 수 있는 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 표시장치는 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함한다. 광은 태양 또는 조명등에 의하여 표시장치의 외부로부터 제공된 외부광이거나, 자체적으로 생성되는 내부광일 수 있다.

표시패널이 내부광을 이용하여 영상을 표시하도록 제조된 경우, 표시장치는 표시패널 이외에 내부광을 발생하여 표시패널로 제공하는 백라이트 어셈블리를 더 구비한다.

여기서, 표시장치를 구동하는데 소비되는 전력의 약 70%가 백라이트 어셈블리에서 소비된다. 특히, 휴대폰, 노트북 컴퓨터 및 PDA와 같은 고절전형을 요구하는 휴대용 표시장치에서 백라이트 어셈블리에서 소비되는 전력을 감소시키는 구조가 절실하다.

이때, 표시장치의 소비전력을 감소시키기 위하여 백라이트 어셈블리로 제공되는 전력을 임의적으로 감소시키면, 백라이트 어셈블리로부터 출사되는 내부광의 광량이 감소하여 표시장치의 전체적인 휘도가 저하된다.

따라서, 본 발명의 목적은 소비전력을 절감시키면서 전체적인 휘도 저하를 방지하기 위한 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 특징에 따른 표시장치는 광 발생부, 표시패널, 제어부, 패널 구동부 및 인버터부를 포함한다.

상기 광 발생부는 구동전압에 응답하여 광을 발생하고, 상기 제어부는 외부로부터의 각종 신호들에 응답하여 제1 계조신호들을 출력하고, 상기 제1 계조신호들의 평균 계조값에 응답하여 휘도조절신호를 출력한다.

상기 패널 구동부는 상기 제1 계조신호들에 대응하는 제2 계조신호들을 출력하고, 상기 표시패널은 상기 광을 입력받고 상기 제2 계조신호들에 응답하여 영상을 표시한다.

상기 인버터부는 상기 휘도조절신호를 입력받아 상기 구동전압의 전압레벨을 조절하여, 상기 평균 계조값이 기 설정된 기준 계조값보다 큰 경우 상기 광의 광량을 감소시키고 상기 평균 계조값이 상기 기준 계조값보다 작은 경우 상기 광의 광량을 증가시킨다.

이러한 표시장치에 따르면, 평균 계조값이 기 설정된 기준 계조값보다 큰 경우 광 발생부로부터 발생되는 광의 광량이 감소되고 상기 평균 계조값이 상기 기준 계조값보다 작은 경우 상기 광의 광량이 증가된다. 따라서, 표시장치의 소비전력을 절감할 수 있으면서 전체적인 휘도 저하를 방지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 구체적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치를 구체적으로 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(600)는 영상을 표시하는 액정표시(Liquid Crystal Display; 이하, LCD)패널(100) 및 광(L1)을 발생하여 상기 LCD 패널(100)로 제공하는 광 발생부(200)를 포함한다.

상기 액정표시장치(600)는 상기 LCD 패널(100)에 구동신호를 출력하는 패널 구동부(300), 상기 광 발생부(200)로 램프 구동전압(V_LD)을 출력하는 인버터부(400) 및 상기 패널 구동부(200)와 인버터부(400)의 구동을 제어하는 제어부(500)를 더 포함한다.

상기 LCD 패널(100)은 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn) 및 상기 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)과 직교하는 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)을 구비한다. 상기 각 게이트 라인과 각 데이터 라인에는 다수의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하, TFT)(110)가 연결되고, 상기 TFT(110)는 액정 커패시터(Clc)와도 결합한다.

상기 패널 구동부(200)는 상기 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)과 전기적으로 연결된 데이터 구동부(210) 및 상기 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)과 전기적으로 연결된 게이트 구동부(220)를 포함한다.

상기 제어부(500)는 외부로부터 제공되는 각종 신호에 응답하여 상기 데이터 구동부(210)로 수직제어신호(VCS) 및 감마전압(V_GM)들을 출력하고, 상기 게이트 구동부(220)로 수평제어신호(HCS), 제1 및 제2 구동전압(V_ON, V_OFF)을 출력한다.

상기 데이터 구동부(210)는 상기 감마전압(V_GM)들을 상기 LCD 패널(100)을 구동하기에 적절한 계조전압(V_GS)들로 변환하고, 상기 수직제어신호(VCS)에 응답하여 상기 계조전압들(V_GS)을 상기 LCD 패널(100)에 구비된 상기 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)으로 각각 제공한다.

상기 게이트 구동부(220)는 상기 수평제어신호(HCS), 제1 및 제2 구동전압(V_ON, V_OFF)에 응답하여 상기 LCD 패널(100)에 구비된 상기 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)으로 게이트 전압(V_G)을 순차적으로 출력한다.

한편, 상기 제어부(500)는 상기 감마전압(V_GM)들에 응답하여 평균 계조값을 산출하고, 산출된 상기 평균 계조값을 기 설정된 기준 계조값과 비교한다. 상기 제어부(500)는 상기 평균 계조값과 상기 기준 계조값의 비교 결과에 따라 변화되는 휘도조절신호(LCS)를 상기 인버터부(400)로 출력한다.

일반적으로, 상기 제어부(500)는 1 프레임(Frame) 단위 또는 1 라인(line) 단위로 상기 감마전압(V_GM)들을 출력한다. 따라서, 상기 평균 계조값은 1 프레임 단위 또는 1 라인 단위로 갱신된다.

이후, 상기 제어부(500)는 이와 같이 산출된 상기 평균 계조값에 상응하여 상기 휘도조절신호(LCS)를 변화시킨다.

상기 광 발생부(200)는 하나 또는 그 이상의 램프(210)로 이루어져 상기 광(L1)을 발생한다. 상기 인버터부(400)는 상기 제어부(500)로부터 상기 휘도조절신호(LCS)를 입력받고, 외부로부터 전원전압(V_POWER)을 입력받는다.

상기 인버터부(400)는 상기 휘도조절신호(LCS)에 응답하여 상기 전원전압(V_POWER)을 상기 램프(210)를 구동하기에 적절한 제1 및 제2 램프 구동전압(V_LD1, V_LD2)으로 변환시킨다. 이후, 상기 인버터부(400)는 상기 제1 및 제2 램프 구동전압(V_LD1, V_LD2)을 상기 램프(210)의 제1 단자(211) 및 상기 제1 단자와 마주하는 제2 단자(212)로 각각 제공한다.

여기서, 상기 휘도조절신호(LCS)는 상기 인버터부(400)로부터 출력되는 상기 제1 및 제2 램프 구동전압(V_LD1, V_LD2)의 전압레벨을 변화시킨다. 상기 램프(210)로부터 출사되는 상기 광(L1)의 휘도는 상기 제1 및 제2 램프 구동전압(V_LD1, V_LD2)의 전압레벨에 따라서 변화된다.

상기 제1 및 제2 램프 구동전압(V_LD1, V_LD2)의 전압차가 증가하면 상기 광(L1)의 휘도도 증가하고, 상기 전압차가 감소하면 상기 광(L1)의 휘도도 감소한다. 따라서, 상기 휘도조절신호(LCS)는 상기 제1 및 제2 램프 구동전압(V_LD1, V_LD2)의 전압레벨을 변화시켜 상기 램프(210)로부터 출사되는 상기 광(L1)의 휘도를 조절한다.

도 3은 도 2에 도시된 제어부에 내장된 감마 회로부를 구체적으로 나타낸 회로도이고, 도 4는 도 2에 도시된 데이터 구동부에 내장된 계조 저항부를 나타낸 회로도이다.

도 3을 참조하면, 제어부(500, 도 2에 도시됨)에는 제1 내지 제8 감마전압(V_GM1 ~ V_GM8)을 출력하는 감마 회로부(510)가 내장된다.

상기 감마 회로부(510)는 8 개의 감마저항(R_GM1 ~ R_GM8)이 직렬로 연결된 구조로 이루어진다. 상기 감마 회로부(510)의 일단에는 전원전압(VDD)이 인가되며 다른 일단에는 접지전압(GND)이 인가된다. 전압분배법칙에 따라 각 감마 저항의 연결부위는 서로 다른 전위를 갖게 되며, 상기 감마 회로부(510)는 상기 감마저항(R_GM1 ~ R_GM8)의 연결 부위에서의 전위를 상기 제1 내지 제8 감마전압(V_GM1 ~ V_GM8)으로써 출력한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(210, 도 2에 도시됨)에는 상기 제1 내지 제8 감마전압(V_GM1 ~ V_GM8)을 다수의 계조전압(V_GS0 ~ V_GS255)으로 변환하여 출력하는 계조 저항부(211)가 내장된다.

상기 계조 저항부(211)는 제1 내지 제256 계조저항(R_GS0 ~ R_GS255)이 직렬로 연결된 구조로 이루어진다. 상기 계조 저항부(211)의 일단에는 전원전압(VDD)이 인가되며 다른 일단에는 접지전압(GND)이 인가된다. 전압분배법칙에 따라 각 계조 저항의 연결부위는 서로 다른 전위를 갖게 되며, 상기 계조 저항부(211)의 이러한 연결 부위들의 전위는 제1 내지 제256 계조전압(V_GS0 ~ V_GS255)이 된다.

상기 감마 회로부(510)에서 출력된 상기 제1 내지 제8 감마전압(V_GM1 ~ V_GM8) 각각은 상기 계조 저항부(211)로 입력된 후 64개의 계조저항에 의해서 64개의 계조전압으로 분할된다.

여기서, 제1 내지 제256 계조전압(V_GS0 ~ V_GS255) 중 상대적으로 낮은 전위를 가지는 계조전압은 블랙(BLACK) 계조를 나타내고, 상대적으로 높은 전위를 가지는 계조전압은 화이트(WHITE) 계조를 나타낸다.

도 5는 평균 계조값에 따른 광 발생부로부터 출사되는 광의 휘도 변화를 나타낸 그래프이고, 도 6은 평균 계조값에 따른 LCD 패널의 휘도를 나타낸 그래프이다.

도 5를 참조하면, 평균 계조값이 화이트 계조에 근접할수록 광 발생부(200, 도 2에 도시됨)로부터 출사되는 광(L1, 도 2에 도시됨)의 휘도는 점차 감소한다. 또한, 상기 평균 계조값이 블랙 계조에 근접할수록 상기 광 발생부(200)로부터 출사되는 상기 광(L1)의 휘도는 점차 증가한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 평균 계조값이 화이트 계조 또는 블랙 계조로 변화하더라도 상기 LCD 패널(100, 도 2에 도시됨)로부터 출사되는 영상의 전체적인 휘도는 약 60nit로 일정하게 유지된다.

액정표시장치(600, 도 2에 도시됨)가 문서 작업 또는 프리젠테이션을 위하여 사용되는 경우, 상기 액정표시장치(600)의 화면은 사용자가 문서 작업 또는 프리젠테이션을 하는데 지장을 받지 않을 정도인 약 60nit의 휘도로 구현된다.

따라서, 상기 액정표시장치(600)의 화면의 휘도가 약 60nit로 확보될 수 있도록 상기 광 발생부(200)로부터 출사되는 광(L1)의 휘도가 조절된다. 이로써, 상기 액정표시장치(600)는 최소한의 소비전력으로 영상을 표시할 수 있다.

이와 같은 표시장치에 따르면, 표시패널로 제공되는 계조신호들의 평균 계조값이 기 설정된 기준 계조값보다 큰 경우 광 발생부로부터 발생되는 광의 광량이 감소되고 상기 평균 계조값이 상기 기준 계조값보다 작은 경우 상기 광의 광량이 증가된다.

따라서, 표시장치가 문서 작업 또는 프리젠테이션을 위하여 사용되는 경우, 표시장치의 소비전력을 절감할 수 있으면서 전체적인 휘도 저하를 방지할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 구체적으로 나타낸 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치를 구체적으로 나타낸 도면이다.

도 3은 도 2에 도시된 제어부에 내장된 감마 회로부를 구체적으로 나타낸 회로도이다.

도 4는 도 2에 도시된 데이터 구동부에 내장된 계조 저항부를 나타낸 회로도이다.

도 5는 평균 계조값에 따른 광 발생부로부터 출사되는 광의 휘도 변화를 나타낸 그래프이다.

도 6은 평균 계조값에 따른 LCD 패널의 휘도를 나타낸 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : LCD 패널 200 : 광 발생부

210 : 데이터 구동부 220 : 게이트 구동부

300 : 패널 구동부 400 : 인버터부

500 : 제어부 600 : 액정표시장치

Claims (4)

1. 구동전압에 응답하여 광을 발생하는 광 발생부;

   외부로부터의 각종 신호들에 응답하여 제1 계조신호들을 출력하고, 상기 제1 계조신호들의 평균 계조값에 응답하여 휘도조절신호를 출력하는 제어부;

   상기 제1 계조신호들에 대응하는 제2 계조신호들을 출력하는 패널 구동부;

   상기 광을 입력받고, 상기 제2 계조신호들에 응답하여 영상을 표시하는 표시패널; 및

   상기 휘도조절신호를 입력받아 상기 구동전압의 전압레벨을 조절하여, 상기 평균 계조값이 기 설정된 기준 계조값보다 큰 경우 상기 광의 광량을 감소시키고 상기 평균 계조값이 상기 기준 계조값보다 작은 경우 상기 광의 광량을 증가시키기 위한 인버터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 평균 계조값이 상기 기준 계조값보다 크면 상기 제1 계조신호들은 상기 기준 계조값보다 화이트 계조에 근접하고, 상기 평균 계조값이 상기 기준 계조값보다 작으면 상기 제1 계조신호들은 상기 기준 계조값보다 블랙 계조에 근접한 것을 특징으로 하는 표시장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 표시패널은 다수의 데이터 라인 및 상기 다수의 데이터 라인과 직교하는 다수의 게이트 라인을 포함하고,

   상기 패널 구동부는 상기 다수의 데이터 라인과 전기적으로 연결된 데이터 구동부 및 상기 다수의 게이트 라인과 전기적으로 연결된 게이트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 제1 계조신호들을 상기 제2 계조신호들로 변환한 후 상기 다수의 데이터 라인에 인가하는 것을 특징으로 하는 표시장치.