KR20080092599A - 풀 컬러 ｌｅｄ 제어 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풀 컬러 LED제어 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 제1 전원에서의 ON/OFF 신호와 제2 전원에서의 ON/OFF 신호를 논리곱한 출력신호를 적색 LED로 입력시키는 제1 AND 논리소자, 제1 전원에서의 ON/OFF 신호와 제2 전원에서의 ON/OFF 신호를 논리곱한 출력신호를 청색 LED로 입력시키는 제2 AND 논리소자, 제1 전원에서의 ON/OFF 신호와 제2 전원에서의 ON/OFF 신호를 논리곱한 출력신호를 녹색 LED로 입력시키는 제3 AND 논리소자, 시분할하여 적/청/녹/OFF 순으로 차례로 ON/OFF 되도록 제어하기 위해 전원을 제어하는 LED 제어부를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
RGB LED, 집적화, 논리소자, Unit화, Full Color LED, 백라이트 유닛

Description

풀 컬러 ＬＥＤ 제어 백라이트 유닛{Backlight unit for full color LED control}
도 1은 종래의 액정표시 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 unit화된 백라이트 유닛의 내부구조에 대한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 전원과 접지의 연결상태를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 LED ON-OFF의 제어하는 경우를 나타낸 표이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
R : 적색 LED B : 청색 LED
G : 녹색 LED 110,112,114 : AND 논리소자
120,122 : NOT 논리소자 130 : 접지
140,142 : 전원 150 : LED 제어부
본 발명은 풀 컬러 LED 제어 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 액정 디스플레이 장치(LCD)는 백색광을 균일하게 방출하는 백라 이트 유닛과 액정 디스플레이 유닛으로 구성된다. 액정 디스플레이 유닛은 백라이트 유닛에서 제공되는 백색광을 단순히 통과 또는 차단시키는 기능만을 하기 때문에, 액정 디스플레이 장치에서 컬러를 구현하기 위해서는 적색, 녹색 및 청색의 광만을 각각 투과시키는 컬러 필터가 필요하다. 그런데, 각각의 컬러 필터는 액정 디스플레이 유닛을 통과한 적색, 녹색 또는 청색 영역의 광 중에서 어느 한 영역의 광만을 통과시키기 때문에 투과율이 30% 정도에 불과하다. 다른 광학 부품들의 광손실까지 고려하면, 백라이트 유닛에서 방출된 광의 10%만이 시청자에게 전달되며, 이러한 액정 디스플레이 장치의 광손실 중 컬러 필터에 의한 광손실이 가장 큰 비중을 차지한다. 또한, 컬러 필터의 성능에 따라 액정 디스플레이 장치의 색재현성이 현저하게 차이가 난다.
도 1은 종래의 액정표시 장치를 나타낸 구성도로서, 제1투명 절연기판(12)상에 형성된 복수 개의 서브 픽셀들이 구비되고, 상기 각 서브 픽셀에는 계조 전압이 인가되는 디스플레이 박막 트랜지스터(40), 입사되는 빛의 전류를 출력하는 센서 박막 트랜지스터, 상기 센서 박막 트랜지스터로부터 출력된 전류를 저장하는 스토리지 커패시터, 상기 스토리지 커패시터에 저장된 전류를 전달하는 스위치 박막 트랜지스터가 각각 형성된 어레이 기판(10)과, 상기 제1투명 절연 기판(12)과 마주보는 제2투명 절연기판(22), 상기 제2투명 절연기판(22)상에 교대로 형성되어 상기 각 서브 픽셀과 마주보는 적색, 녹색, 청색 컬러 필터(60,62,64)가 구비된 컬러필터 기판(20)과, 상기 컬러필터 기판(20) 및 상기 어레이 기판(10) 사이에 충전된 액정층(30)과, 상기 어레이 기판(10)으로 백색광을 조사하는 백라이트 유닛(50)을 포함하며, 디스플레이 모드 및 스캔 모드가 선택적으로 구동되고, 상기 스캔 모드에서 상기 디스플레이 박막 트랜지스터(40)에 서로 다른 계조 전압을 인가하여 상기 백라이트 유닛(50)으로부터 조사되는 White LED(52)로부터 백색광을 적색, 녹색, 청색의 단색광으로 분리한다.
상기와 같이 백색광에서 적,녹,청의 단색광을 분리하는 것은 NTSC(National Television System Committee)보다 색재현율이 현저히 떨어진다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은, RGB LED가 Unit화 된 Full Color LED를 단순한 구조로 순차 구동하는 백라이트 유닛을 제공한다.
본 발명은, 제1 전원에서의 ON/OFF 신호와 제2 전원에서의 ON/OFF 신호를 논리곱한 출력신호를 적색 LED로 입력시키는 제1 AND 논리소자, 제1 전원에서의 ON/OFF 신호와 제2 전원에서의 ON/OFF 신호를 논리곱한 출력신호를 청색 LED로 입력시키는 제2 AND 논리소자, 제1 전원에서의 ON/OFF 신호와 제2 전원에서의 ON/OFF 신호를 논리곱한 출력신호를 녹색 LED로 입력시키는 제3 AND 논리소자, 시분할하여 적/청/녹/OFF 순으로 차례로 ON/OFF 되도록 제어하기 위해 전원을 제어하는 LED 제어부를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
풀 컬러 LED를 이용하여 적,청,녹색 LED를 시분할하여 구동하는 경우에 각 LED가 한번에 다 켜질 필요가 없이 하나씩 켜지면 된다. 이를 위해 전원을 공급하는 2개의 핀과 접지 1개의 핀을 이용하여 LED를 ON/OFF 제어할 수 있고 그 경우는 적/청/녹/Off의 4가지 경우가 나오는데 그 조합을 표로 구성하면 도 4와 같다.
상기 도 4에 표시된 4가지의 경우를 구성하기 위해 사용되는 AND 논리소자와 NOT 논리소자는 트랜지스터를 조합(미도시)할 수 있다.
도 2는 본 발명의 전원과 접지의 연결상태를 나타낸 구성도로, 적,청,녹 LED(R,B,G) 하나 이상 연결되어 있고 각 LED의 ON/OFF를 제어하는 LED 제어부(150)가 설치되며, 전원을 공급하는 2개의 핀과 접지 1개이 핀이 설치된 상태를 나타낸다.
도 3는 본 발명의 Unit화된 백라이트 유닛의 내부구조에 대한 구성도이다.
적,청,녹색 LED(R,B,G)에 공통으로 연결하여 접지(130)를 연결하고, 다른 한쪽에는 각각 제1, 제2, 제3 AND 논리소자(110,112,114)를 각각 연결한다. 적색 LED(R)에 연결된 제1 AND 논리소자(110)에는 제1 전원(140)으로부터 ON/OFF 신호와 제2 전원(142)으로부터 반전된 ON/OFF 신호가 입력되고, 청색 LED(B)에 연결된 제2 AND 논리소자(112)에는 제1 전원(140)으로부터 반전된 ON/OFF 신호와 제2 전원(142)으로부터 ON/OFF 신호가 입력되며, 녹색 LED(G)에 연결된 제3 AND 논리소자(114)에는 제1 전원(140)과 제2 전원(142)으로부터 ON/OFF 신호가 입력된다.
상기와 같이 ON/OFF 신호를 반전시키기 위해 제1 전원(140)에서 나오는 신호는 중간에 설치된 제1 NOT 논리소자(120)를 통하여 ON/OFF 신호의 출력값이 반전되고, 반전된 출력값은 제2 AND 논리소자(112)에 입력된다. 또한, 제2 전원(142)에서 나오는 신호는 중간에 설치된 제2 NOT 논리소자(122)를 통하여 ON/OFF 신호의 출력값이 반전되고, 반전된 출력값은 제1 AND 논리소자(110)에 입력된다.
그리고 제1 전원(140)에서 제1 NOT 논리소자(120)를 통하지 않고 ON/OFF 출력 신호는 제1 AND 논리소자(110)와 제3 AND 논리소자(114)에 각각 입력된다. 또한, 제2 전원(142)에서 제2 NOT 논리소자(122)를 통하지 않고 ON/OFF 출력 신호는 제2 AND 논리소자(112)와 제3 AND 논리소자(114)에 각각 입력된다.
따라서, 적색 LED(R)이 ON 되는 경우에는 제1 전원(140)에서 ON의 출력신호와 제2 전원(142)에서 OFF의 출력신호가 출력되고, 청색 LED(B)가 ON 되는 경우에는 제1 전원(140)에서 OFF의 출력신호와 제2 전원(142)에서 ON의 출력신호가 출력되며, 녹색 LED(G)가 ON 되는 경우에는 제1 전원(140)과 제2 전원(142)에서 ON의 출력신호가 출력된다. 그리고 모든 LED가 OFF 되는 경우에는 제1 전원(140)과 제2 전원(142)에서 OFF의 출력신호가 출력된다.
상기와 같이 전원의 ON/OFF 출력신호를 적/청/녹/OFF 순으로 차례로 ON/OFF 제어하기 위하여 제1 전원(140)과 제2 전원(142)에 연결된 LED 제어부(150)는 시분 할하여 구동할 수 있도록 전원을 제어한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의하면, 상기 LED를 ON/OFF 제어를 위해 나오는 4가지의 경우를 트랜지스터의 조합을 이용하여 구성하여 LED에 집적화시킴으로써 공간과 제조비용을 줄일 수 있고, 소비전력을 감소시키는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 제1 전원에서의 ON/OFF신호와 제2 전원에서의 ON/OFF신호를 논리곱한 출력신호를 적색 LED로 입력시키는 제1 AND 논리소자;
    제1 전원에서의 ON/OFF신호와 제2 전원에서의 ON/OFF신호를 논리곱한 출력신호를 청색 LED로 입력시키는 제2 AND 논리소자;
    제1 전원에서의 ON/OFF신호와 제2 전원에서의 ON/OFF신호를 논리곱한 출력신호를 녹색 LED로 입력시키는 제3 AND 논리소자;
    시분할하여 적/청/녹/OFF 순으로 차례로 ON/OFF 되도록 제어하기 위해 전원을 제어하는 LED 제어부;
    를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 AND 논리소자와 제3 AND 논리소자에 ON/OFF신호를 보내고, 상기 제2 AND 논리소자에는 ON/OFF신호를 반전시켜 보내는 제1 전원;
    상기 제2 AND 논리소자와 제3 AND 논리소자에 ON/OFF신호를 보내고, 상기 제1 AND 논리소자에는 ON/OFF신호를 반전시켜 보내는 제2 전원;
    을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    적색 LED가 ON되는 경우에 상기 제1 전원에서 제1 AND 논리소자에 ON신호를 출력시키고, 상기 제2 전원에서 제1 AND 논리소자에 OFF신호를 출력시키며,
    청색 LED가 ON되는 경우에 상기 제1 전원에서 제2 AND 논리소자에 OFF신호를 출력시키고, 상기 제2 전원에서 제2 AND 논리소자에 ON신호를 출력시키며,
    녹색 LED가 ON되는 경우에 상기 제1 전원과 제2 전원에서 제3 AND 논리소자에 ON 신호를 출력시키고,
    모든 LED가 OFF되는 경우에 상기 제1 전원과 제2 전원에서 OFF신호를 출력시키는 제어를 수행하는 백라이트 유닛.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적,청,녹색 LED에 공통으로 연결된 접지를 갖는 백라이트 유닛.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제1전원에서 상기 제2 AND 논리소자에 반전된 상기 ON/OFF 신호를 보내기 위해 제1 NOT 논리소자를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제2전원에서 상기 제1 AND 논리소자에 반전된 상기 ON/OFF 신호를 보내기 위해 제2 NOT 논리소자를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제1항에 있어서, 각각의 AND 논리소자는 트랜지스터의 조합으로 구성된 백라이트 유닛.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 각각의 NOT 논리소자는 트랜지스터의 조합으로 구성된 백라이트 유닛.
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