KR20090022653A - 디스플레이 장치 및 휘도 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 장치 및 휘도 제어 방법에 관한 것으로, 광원을 사용한 LCD 패널의 디스플레이 장치를 구동하는 단계; 상기 구동된 LCD 패널에 사용된 광원의 휘도 특성 데이터를 검출하는 단계; 및 상기 LCD 패널의 초기 시간별 목표치 휘도 값을 출력하도록 상기 검출된 광원의 휘도 특성 데이터를 근거하여 휘도 보상 전압을 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 디스플레이 장치의 휘도 제어 방법을 제공하여 시간에 따른 휘도 차를 보상하여 시간별 출력 휘도 값의 변동이 없어 LCD 모니터를 보는 사용자의 시력을 보호하고 처음 설정된 휘도 값이 향후 시간이 지나도 똑같은 휘도로 유지되는 효과가 있다.

음극 형광램프, 휘도

Description

디스플레이 장치 및 휘도 제어 방법{Display and method for control brightness}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LCD 모니터의 휘도 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 디지털 멀티미디어 기기의 핵심 디스플레이로 부상된 LCD (Liquid Crystal Display)는 PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 등과는 달리 자체적으로 발광을 할 수 없기 때문에 LCD 화면 전체를 균일하게 밝혀주는 별도의 발광 유닛이 필요하다. 이 유닛으로 현재 주로 사용되고 있는 대부분의 백라이트는 냉음극형광램프(Cold Cathode fluorescent Lamp; CCFL)로 TFT-LCD 패널 뒤쪽에서 배면 광원으로 사용된다.

LCD 모니터는 처음 구동될 때의 휘도와 구동 30분 이후의 휘도에 차이가 있다. 이는 LCD 모니터에 사용된 패널 냉음극형광램프(CCFL)의 온도 특성으로 인한 처음 구동된 냉음극형광램프의 자체 발열에 의하여 부하의 특성이 변하게 되고 일정한 시간 후의 온도가 안정됨에 따라 휘도가 안정화되기 때문에 나타나는 특성이다.

종래는 디스플레이 장치는 음극형광램프(CCFL)의 온도 특성으로 인한 휘도 변화에 대해서 어떠한 제어도 하지 않았다. 이 때문에 사용자는 최초 모니터로부터 인지된 휘도와 30분 이후의 휘도 간의 차이를 느끼게 되어, 시간에 따라 휘도가 밝아지는 경우는 사용자의 눈에 피로를 가하게 되며, 시간이 지남에 따라 휘도가 떨어지는 경우는 사용자가 눈이 침침해 지는 증상을 경험하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상기의 휘도 변화를 제거하기 위해 LCD 모듈의 각 음극형광램프(CCFL)의 특성을 함수화 혹은 룩 업 테이블(Look up Table)로 구성하여 휘도가 안정화될 때까지 음극형광램프(CCFL)의 휘도 전압을 제어하는 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디스플레이 장치는 광원을 포함하는 디스플레이 패널; 상기 광원의 종류에 따른 시간별 전압, 전류 및 휘도 특성 데이터를 저장하는 메모리; 상기 디스플레이 패널의 초기 시간별 목표치 휘도 값을 출력하도록 상기 광원의 휘도 특성 데이터를 근거하여 휘도 보상 전압을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어신호에 의해 상기 휘도 보상 전압을 출력하는 휘도 보상 회로를 포함한다.

상기 디스플레이 패널은 배면 광원을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 배면 광원은 음극 형광램프(Cold Cathode Flourscent Lamp) 및 외부전극 형광램프(External Electrode Flourscent Lamp) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 디스플레이 패널의 목표치 휘도 값이 시간별 동일 휘도 값을 갖도록 보상 전압을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 메모리는 저장된 각 광원의 종류에 따른 휘도 특성 데이터를 근거하여 상기 디스플레이 패널의 초기 휘도 보상 전압 값을 계산하는 알고리즘을 운용하는 것을 특징으로 한다.

상기 휘도 보상 회로는 상기 제어부로부터 휘도 특성 데이터에 의한 목표치 전압과 검출된 전압의 오차를 증폭하는 오차 증폭기; 상기 오차 증폭기의 출력 결과를 톱니파 신호 발생기의 신호와 비교하는 비교기; 및 상기 비교기로부터 출력된 결과에 따라 보상 전압 제어 신호를 발생하는 구동회로를 포함한다.

또한, 본 발명은 디스플레이 장치의 휘도 제어 방법에 있어서, 광원을 사용한 LCD 패널의 디스플레이 장치를 구동하는 단계; 상기 구동된 LCD 패널에 사용된 광원의 휘도 특성 데이터를 검출하는 단계; 및 상기 LCD 패널의 초기 시간별 목표치 휘도 값을 출력하도록 상기 검출된 광원의 휘도 특성 데이터를 근거하여 휘도 보상 전압을 제어하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 출력 휘도가 일정한 값을 유지하도록 상기 광원의 휘도 특성 데이터를 근거한 목표치 휘도 값이 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 광원의 휘도 특성 데이터를 근거한 목표치 휘도 값을 출력하기 위해 초기 시간별 보상 전압 값이 제공되는 것을 특징으로 한다.

상기 초기 시간별 보상 전압 값은 상기 광원의 휘도 특성 데이터를 근거한 함수 및 알고리즘을 통해 계산되는 것을 특징으로 한다.

상기 광원의 휘도 특성 데이터는 각각의 광원의 종류에 따른 시간별 전압, 전류 및 휘도 특성 데이터를 데이터베이스화한 것을 특징으로 한다.

상기 LCD 패널의 목표치 휘도 값은 초기 시간별 동일 값으로 유지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 디스플레이 장치에 있어서 시간에 따른 휘도 차를 보상하여 시간별 출력 휘도 값의 변동이 없어 LCD 모니터를 보는 사용자의 시력을 보호하고 처음 설정된 휘도 값이 향후 시간이 지나도 똑같은 휘도로 유지되는 효과가 있다.

본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부 도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 의한 초기 전압 제어에 따른 LCD 패널의 휘도 안정화를 나타낸 예시도이다.

LCD 패널의 후면 광원은 주로 음극 형광램프(Cold Cathode Flourscent Lamp, CCFL) 및 외부전극 형광램프(External Electrode Flourscent Lamp, EEFL) 등이 사용된다. 본 발명의 실시 예에 의한 음극 형광램프(CCFL)는 필라멘트의 가열 없이 저온에서 점등되는 형광등, 유리관 양끝에 전극이 있고, 내부에는 일정량의 수은과 아르곤, 네온 등의 혼합가스가 들어 있어 유리관 내부 표면은 형광체가 도포된 일반 형광등과 동일한 구조 원리를 갖는다.

특히, 음극 형광램프(CCFL)는 비선형 특성을 가지고 있어 초기에는 전압이 증가함에 따라 전류가 증가하지만 램프가 켜진 후에는 전압이 증가함에 따라 전류 가 감소한다. 따라서, CCFL은 초기에 굉장히 큰 전압이 필요하다. 램프가 켜진 후에는 보다 작은 전압으로 램프를 구동하게 된다.

디스플레이 장치에서 전원의 초기 공급 시 LCD 패널의 음극 형광램프(CCFL)의 특성에 따라 정상 휘도에 도달하는데 걸리는 시간이 각각 다르게 나타난다. 도 1(a)의 경우, 디스플레이 장치에 전원을 공급하면 초기에 LCD 패널의 음극형광램프(CCFL)의 특성에 의해 서서히 LCD 패널의 휘도가 높아지다가 60 ~ 70 min이후에 정상 휘도에 도달하게 된다. 도 1(b)의 경우는 디스플레이 장치에 전원을 공급하면 LCD 패널의 음극형광램프(CCFL) 특성에 의해 초기 LCD 패널의 높은 휘도가 서서히 낮아져서 60 ~ 70 min이후에 휘도가 안정화된다. 본 발명에 따른 도 1(c)의 경우는 LCD 패널의 음극 형광램프(CCFL) 특성을 근거하여 휘도 보상 회로에서 초기 LCD 패널의 휘도 값이 일정하게 출력되도록 음극 형광램프(CCFL)의 전압 값을 제어한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 음극 형광램프(CCFL) 특성을 근거하여 초기 전압을 제어하는 디스플레이 장치의 내부 구성도이다.

본 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 전원공급부(100), 제어부(200), 메모리(300), 영상 처리부(400), 데이터 구동 회로(500), 휘도 보상 회로(600), 디스플레이 패널(CCFL,700)을 포함한다.

여기서 전원공급부(100)는 본 발명에 의해 디스플레이 장치의 전반적인 구동 전압과 음극형광램프(CCFL)의 특성을 근거한 휘도 보상 전압을 공급한다.

제어부(200)는 전원공급부(100)로부터 인가된 전원으로 디스플레이 장치를 구동시키고 디스플레이 패널의 음극 형광램프(CCFL)의 특성 데이터를 검출한다. 검출된 음극형광램프(CCFL)의 특성 데이터를 근거하여 초기 LCD 패널의 휘도 값이 일정하게 출력되도록 전압을 제어한다. 또한, 제어부(200)는 입력 영상의 동기 신호를 발생한다.

메모리(300)는 본 발명의 특징에 따라 LCD 패널의 광원의 종류에 따른 초기 LCD 패널의 휘도 및 전압 값의 특성 데이터를 저장한다. 본 발명의 실시 예에 의해 배면 광원으로 사용되는 음극형광램프(CCFL)의 초기 LCD 패널의 휘도 및 전압 값은 룩 업 테이블(Look up Table)로 메모리(300)에 저장되고 각 광원의 종류에 따른 특성 데이터를 근거하여 LCD 패널의 초기 휘도 보상 전압 값을 계산하는 알고리즘을 운용한다.

영상 처리부(400)는 입력되는 영상 데이터를 수신하여 D/A 컨버터 및 디코딩을 수행하여 출력한다. 이때, 제어부(200)로부터 발생된 동기신호에 입력 영상의 동기 신호를 일치시켜 출력한다.

데이터 구동 회로(500)는 영상 처리부(400)로부터 출력된 영상 신호 데이터의 전송 선로로 디스플레이 패널의 주사라인 각각에 순차, 택일적으로 주사 펄스를 인가한다. 또, 데이터 구동 회로(500)는 상기 주사펄스의 인가 타이밍에 동기하여 각 수평주사라인에 대응하는 영상 신호에 따른 화소 데이터 펄스를 발생하고 발생된 펄스들을 데이터 라인에 각각 인가한다. 또한 화소 데이터 펄스의 각각은 영상 신호에 의해 나타나는 휘도 레벨에 따른 펄스 전압을 갖는다. 데이터 구동 회로(500)는 영상 데이터에 따라 상기 전송 선로에 크기가 동일하고 서로 반대 방향 의 구동 전류를 발생하는 전류 구동 회로를 포함한다.

휘도 보상 회로(600)는 본 발명에 따라 광원의 종류에 따른 초기 LCD 패널의 휘도 및 전압 값의 특성 데이터에 대해 휘도 보상 값을 제어부(200)로부터 출력 휘도 값이 일정하게 유지되도록 전압 제어를 한다.

디스플레이 패널(CCFL,700)은 음극 형광램프(CCFL)의 광원을 이용하여 상기 음극 형광램프(CCFL)의 특성에 따른 보상된 휘도 전압으로 데이터 구동 회로(500)로부터 전송된 영상을 형성한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 음극 형광램프(CCFL) 특성에 근거한 휘도 보상 회로를 구체화한 예시도이다.

본 발명의 실시 예에 의한 휘도 보상 회로는 음극 형광램프(CCFL)에 흐르는 초기 전류를 검출하여 음극 형광램프(CCFL)의 초기 휘도 특성을 근거하여 초기 전 류가 목표치 값보다 낮거나 높으면, 제어부에서 휘도 보상 회로를 통해 전압을 조정하여 음극 형광램프(CCFL)의 휘도가 일정하게 유지되도록 변경한다.

본 발명에 따른 휘도 보상 회로(600)는 구동회로(610), 비교기(620), 오차 증폭기(630)를 포함한다. 휘도 보상 회로(600)는 제어부(Micro Processor Control, 200)로부터 디스플레이 패널(700)의 음극 형광램프(CCFL)의 초기 휘도 특성에 따라 오차 증폭기(630)를 통해 검출된 전압과 소정의 목표치 전압을 각각 제공받아 전압 오차를 증폭한다. 비교기(620)에서 오차 증폭기(630)의 출력 결과를 톱니파 신호 발생기의 신호와 비교하여 이를 구동회로(610)를 통해 비교기(620)의 출력에 따라 전압 제어 신호가 발생된다.

도 4는 본 발명에 의한 초기 전압 제어에 따른 LCD 패널의 휘도 안정화 방법을 나타낸 순서도이다.

음극 형광램프(CCFL)의 배면 광원을 사용한 LCD 패널의 디스플레이 장치에 구동 전압을 인가한다(S401). 구동된 LCD 패널 및 광원의 종류에 따른 음극 형광램프(CCFL)의 휘도 특성 데이터를 검출한다(S402). 해당 광원인 음극 형광램프(CCFL)의 초기 시간별 휘도 특성을 근거하여 출력 전압에 대한 휘도의 보상 전압 값을 제어한다(S403). 이때, 음극 형광램프(CCFL)의 초기 시간별 휘도 특성에 근거하여 초기에 전압을 높여 주고 점차 전압을 낮추어 출력 휘도가 일정하게 유지되도록 하거나 초기에 낮은 전압으로 시작하여 일정 시간 후 점차 높여주는 방식으로 출력 휘도를 일정하게 유지한다. 시간별 전압 제어에 따른 음극 형광램프(CCFL)의 출력 휘도가 일정하게 유지되는지 판단한다(S404). 판단 결과 일정하게 유지되지 못할 경우 S403 단계로 이동한다. 광원의 휘도 특성에 근거한 초기 시간별 전압 제어에 의해 LCD 패널의 음극 형광램프(CCFL)의 출력 휘도가 일정한 값으로 유지된다(S405).

한편, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 해당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시 예들에 의해 한정되지 않고 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

도 1은 본 발명에 의한 초기 전압 제어에 따른 LCD 패널의 휘도 안정화를 나타낸 예시도.

도 2는 본 발명에 따른 음극 형광램프(CCFL) 특성을 근거하여 초기 전압을 제어하는 디스플레이 장치의 내부 구성도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 음극 형광램프(CCFL) 특성에 근거한 휘도 보상 회로를 구체화한 예시도.

도 4는 본 발명에 의한 초기 전압 제어에 따른 LCD 패널의 휘도 안정화 방법을 나타낸 순서도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100. 전원 공급부 200. 제어부

300. 메모리 400. 영상 처리부

500. 데이터 구동 회로 600. 휘도 보상 회로

700. 디스플레이 패널(CCFL) 610. 구동 회로

620. 비교기 630. 오차 증폭기

Claims (14)

1. 광원을 사용한 LCD 패널의 디스플레이 장치를 구동하는 단계;

   상기 구동된 LCD 패널에 사용된 광원의 휘도 특성 데이터를 검출하는 단계; 및

   상기 LCD 패널의 초기 시간별 목표치 휘도 값을 출력하도록 상기 검출된 광원의 휘도 특성 데이터를 근거하여 휘도 보상 전압을 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 디스플레이 장치의 휘도 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 출력 휘도가 일정한 값을 유지하도록 상기 광원의 휘도 특성 데이터를 근거한 목표치 휘도 값이 설정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 휘도 제어 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 광원의 휘도 특성 데이터를 근거한 목표치 휘도 값을 출력하기 위해 초기 시간별 보상 전압 값이 제공되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 휘도 제어 방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 초기 시간별 보상 전압 값은 상기 광원의 휘도 특성 데이터를 근거한 함수 및 알고리즘을 통해 계산되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 휘도 제어 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 광원의 휘도 특성 데이터는 각각의 광원의 종류에 따른 시간별 전압, 전류 및 휘도 특성 데이터를 데이터베이스화한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 휘도 제어 방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 광원은 배면 광원인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 휘도 제어 방법.
7. 제 2항에 있어서,

   상기 배면 광원은 음극 형광램프(Cold Cathode Flourscent Lamp) 및 외부전극 형광램프(External Electrode Flourscent Lamp) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 휘도 제어 방법.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 LCD 패널의 목표치 휘도 값은 초기 시간별 동일 값으로 유지되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 휘도 제어 방법.
9. 광원을 포함하는 디스플레이 패널;

   상기 광원의 종류에 따른 시간별 전압, 전류 및 휘도 특성 데이터를 저장하는 메모리;

   상기 디스플레이 패널의 초기 시간별 목표치 휘도 값을 출력하도록 상기 광원의 휘도 특성 데이터를 근거하여 휘도 보상 전압을 제어하는 제어부;

   상기 제어부의 제어신호에 의해 상기 휘도 보상 전압을 출력하는 휘도 보상 회로를 포함하는 디스플레이 장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 디스플레이 패널은 배면 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 배면 광원은 음극 형광램프(Cold Cathode Flourscent Lamp) 및 외부전극 형광램프(External Electrode Flourscent Lamp) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
12. 제 9항에 있어서,

    상기 제어부는 상기 디스플레이 패널의 목표치 휘도 값이 시간별 동일 휘도 값을 갖도록 보상 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
13. 제 9항에 있어서,

    상기 메모리는 저장된 각 광원의 종류에 따른 휘도 특성 데이터를 근거하여 상기 디스플레이 패널의 초기 휘도 보상 전압 값을 계산하는 알고리즘을 운용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
14. 제 9항에 있어서, 상기 휘도 보상 회로는

    상기 제어부로부터 휘도 특성 데이터에 의한 목표치 전압과 검출된 전압의 오차를 증폭하는 오차 증폭기;

    상기 오차 증폭기의 출력 결과를 톱니파 신호 발생기의 신호와 비교하는 비교기; 및

    상기 비교기로부터 출력된 결과에 따라 보상 전압 제어 신호를 발생하는 구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.

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