KR20150019751A - 백라이트 유닛 보상 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

백라이트 유닛 보상 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 백라이트 유닛 보상 장치는 LCD(Liquid Crystal Display) 패널(panel)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(Backlight Unit)의 동작을 제어하는 제어부; 및 제어부의 동작 제어에 따라 백라이트 유닛에 전달되는 전압을 주변 온도에 따라 조절하는 보상부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛 보상 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMPENSATING BACKLIGHT UNIT}

본 발명은 백라이트 유닛 보상 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저온(低溫) 시 LCD 장치의 시인성이 떨어지는 문제를 보완하는 백라이트 유닛 보상 장치 및 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치(LCD:Liquid Crystal Display)는, 매트릭스(Matrix) 형태로 배열되어진 다수의 액정 셀(Liquid Cell)들과 액정 셀들 각각에 공급될 비디오 신호를 스위칭하기 위한 다수의 제어용 스위치들로 구성된 액정패널에 의해, 백라이트 유닛(Backlight Unit)에서 공급되는 빛의 투과량을 조절하여 화면에 원하는 화상을 표시한다.

여기서 백라이트 유닛이란, 액정 표시 장치 등의 액정 화면 뒤에서 빛을 방출해 주는 역할을 하는 광원 장치로, 액정 화면의 액정 자체가 빛을 내지 못하므로 뒷면의 백 라이트에서 빛을 발생시켜 나오는 빛의 투과량과 색깔을 조절해 화면이 보이게 한다.

그리고 이러한 백라이트 유닛에 사용되는 광원으로는 냉음극 형광램프(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lemp), 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode), 외부전극 형광램프(EEFL:External Electrode Fluorescent Lamp), 및 평판형 형광램프(FFL:Flat Fluorescent Lamp) 등이 사용되고 있다.

구체적으로 CCFL은 빛을 발생시키는 램프, 램프를 감싸고 있는 형태로 설치되는 램프 하우징, 램프로부터 입사되는 빛을 평면광원으로 변환하는 도광판, 도광판의 하부에 위치하여 도광판의 하면 및 측면으로 진행하는 빛을 위쪽으로 반사시키는 반사판, 도광판을 경유한 빛을 확산시키는 확산시트, 및 확산시트를 경유한 빛의 진행방향을 조절하는 프리즘시트 등으로 구성된다.

그리고 최근에는 CCFL보다 소비전력이 낮고, 수명이 긴 LED가 백라이트로 많이 사용되고 있다.

한편, LCD 장치는 구동 환경에 있어서 온도에 따라 디스플레이 특성이 달라지며 저온에서는 화질이 저하되는 문제점이 있다.

이는 저온에서 LCD 장치의 액정 점도가 높아져서 액정 셀의 응답속도가 저하되기 때문이다.

그래서 저온 환경에서는 LCD 장치가 정확한 화상 데이터를 표현하지 못하는 문제점이 있다.

그리고 저온 환경에서의 LCD 장치의 문제점을 해결하기 위해서 액정에 인가되는 전압을 제어하는 종래 기술이 있으나, 이러한 종래 기술은 액정의 물성 자체를 변경시키는 것이 아니기 때문에 저온 환경에 따른 LCD 장치의 최적화에 한계가 있는 문제가 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2000-0053425호(2000.01.08.공개, 발명의 명칭 : 액정 표시용 백라이트 장치)에 개시되어 있다.

본 발명은 저온 환경에서 LCD 장치의 시인성이 낮아지는 문제점을 보완해서, 저온 환경에서 LCD 장치의 화질 저하를 극복하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛 보상 장치는 LCD(Liquid Crystal Display) 패널(panel)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(Backlight Unit)의 동작을 제어하는 제어부; 및 제어부의 동작 제어에 따라 백라이트 유닛에 전달되는 전압을 주변 온도에 따라 조절하는 보상부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛 보상 장치의 보상부는 주변 온도가 기설정된 온도보다 낮은 경우에 백라이트 유닛에 기설정된 전압보다 더 높은 전압을 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛 보상 장치의 보상부는 주변 온도를 측정하는 온도센서부와 백라이트 유닛에 공급되는 전압을 조절하는 전압조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛 보상 장치의 보상부는 온도에 따라 저항값이 변하는 서미스터(thermistor)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛 보상 방법은 온도센서부가 주변 온도를 측정하는 단계; 및 측정된 주변 온도에 따라 백라이트 유닛의 전압을 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛 보상 방법은 백라이트 유닛의 전압을 보상하는 단계에서, 측정된 주변 온도가 기설정된 온도보다 낮은 경우에는 백라이트 유닛에 기설정된 전압보다 더 높은 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 한다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛 보상 장치 및 방법은 주변 온도가 기설정된 온도보다 낮은 때에는 백라이트 유닛에 더 높은 전압을 공급해서 상온과 동등한 LCD 장치의 시인성을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛 보상 장치의 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛 보상 장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주변 온도와 백라이트 유닛 공급 전압 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 서마스터가 포함된 백라이트 유닛 보상 장치의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛 보상 방법의 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 백라이트 유닛 보상 장치 및 방법의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 백라이트 유닛 보상 장치의 기능 블록도이고, 도 2는 백라이트 유닛 보상 장치의 개념도이다.

그리고 도 3은 주변 온도와 백라이트 유닛 공급 전압 간의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 4는 서마스터가 포함된 백라이트 유닛 보상 장치의 회로도이다.

또한, 도 5는 백라이트 유닛 보상 방법의 흐름도이다.

본 발명인 백라이트 유닛 보상 장치 및 방법을 설명하기 전에, 백라이트 유닛(300)의 동작과 LCD 장치의 기본 원리에 대해 먼저 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, LCD 장치는 드라이버 IC(Driver IC, 400)의 전기적 신호에 의해 LCD 패널(500) 내부에 존재하는 액정이 일정 방향과 각도로 배열을 하게 되고, LCD 패널(500)은 백라이트 유닛(300)에서 발산된 빛을 투과시켜 화면에 밝음과 어두움 뿐만 아니라 여러가지 다양한 색상을 나타나게 한다.

LCD 패널(500)의 액정을 컨트롤하는 것이 드라이버 IC(400)이며, 전원 회로(200)는 백라이트 유닛(300)에 전원을 공급해서 백라이트 유닛(300)이 LCD 패널(500)에 빛을 방출하게 한다.

드라이버 IC(400)의 컨트롤로 LCD 패널(500)의 액정 상태가 변하는 원리 및 동작은 공지된 기술로서 상세한 설명은 생략한다.

이하 본 발명에 따른 백라이트 유닛 보상 장치(100)에 대해 상술한 LCD 장치의 기본 원리 및 도 1 내지 5를 참조하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛 보상 장치(100)는 제어부(10)와 보상부(20)를 포함한다.

제어부(10)는 LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel, 500)의 뒤에서 빛을 방출하는 백라이트 유닛(Backlight Unit, 300)의 동작을 제어한다.

구체적으로 제어부(10)는 전원 회로(200)로부터 입력되는 전압을 스위칭(switching)하는 동작을 포함해서, 백라이트 유닛(300)의 발광(發光) 동작을 제어한다.

따라서 제어부(10)는 LCD 패널(500)이 동작하면 백라이트 유닛(300)이 빛을 방출하도록 제어하고, LCD 패널(500)이 동작을 멈추면 백라이트 유닛(300)이 빛을 방출하는 것을 멈추도록 제어한다.

그리고 보상부(20)는 제어부(10)의 동작 제어에 따라 백라이트 유닛(300)에 전달되는 전압을 주변 온도에 따라 조절한다.

여기서 주변 온도란, LCD 장치 주변의 온도를 말하는 것으로 구체적으로 LCD 장치의 동작에 영향을 미칠 수 있는 인자(因子)를 의미한다.

한편, LCD 장치의 동작에 온도가 영향을 미치는 것에 대해서는 배경기술 부분에서 상술한 바 있다.

보상부(20)는 주변 온도를 측정하는 온도센서부(22)와 백라이트 유닛(300)에 공급되는 전압을 조절하는 전압조절부(24)를 포함할 수 있다.

한편, 보상부(20)는 주변 온도가 기설정된 온도보다 낮은 경우에 백라이트 유닛(300)에 기설정된 전압보다 더 높은 전압을 공급하는 것으로 저온에서의 LCD 장치의 시인성 보상 동작을 한다.

구체적으로 보상부(20)는 LCD 장치의 시인성 보상 동작이 필요하다고 판단되면 백라이트 유닛(300)에 상온(常溫) 시의 전압보다 더 높은 전압을 공급한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 보상부(20)는 기설정된 온도보다 주변 온도가 더 낮은 경우에 기설정된 전압보다 더 높은 전압을 공급하도록 한다.

따라서 주변 온도가 기설정된 온도보다 낮은 저온에서 백라이트 유닛(300)의 밝기가 증가되어 LCD 장치의 시인성이 보상된다.

그리고 보상부(20)는 주변 온도가 기설정된 온도와 같거나 큰 경우에는 기설정된 전압으로, 일정한 전압이 백라이트 유닛(300)에 공급되도록 한다.

그래서 예를 들어, LCD 장치의 시인성이 떨어지는 온도인 기설정된 온도가 0℃라고 하고, 정상 상태일 때 백라이트 유닛(300)에 공급되는 전압인 기설정된 전압이 5V라고 할 때, 온도센서부(22)가 주변 온도를 -5℃로 측정하면 전압조절부(24)는 백라이트 유닛(300)에 5.2V의 전압이 공급되도록 한다.

이러한 기설정된 온도와 기설정된 전압은 LCD 패널(500)의 특성, 주변 환경, 및 사용자 또는 설계자의 선택에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

한편, 보상부(20)는 온도에 따라 저항값이 변하는 서미스터(thermistor)를 포함할 수 있다.

서미스터(thermistor)는 온도가 오르면 저항값이 떨어지는 NTC(Negative Temperature Coefficient)형 서미스터, 온도가 올라가면 저항값이 올라가는 PTC(Positive Temperature Coefficient)형 서미스터, 그리고 어떤 온도에서 저항값이 급변하는 CTR(Critical Temperature Resistor)로 분류된다.

도 4에 도시된 바와 같이 일반적 저항인 R과 PTC형 서미스터 R_T로 구성된 회로도에서 일정한 입력 전압 V_INPUT 이 인가될 때 온도가 낮아지면 R_T 저항값이 감소함에 따라 출력 전압 V_OUTPUT 의 전압값이 커지는 것을 이용해서, 보상부(20)는 백라이트 유닛(300)에 높은 전압을 공급하는 시인성 보상 동작을 할 수 있다.

상술한 회로는 예시적인 것으로, 사용자 또는 설계자의 선택에 따라 다양한 서미스터를 포함해서 보상부(20)를 구성할 수 있다.

이처럼 본 발명에 따른 백라이트 유닛 보상 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전원 회로(200)로부터 입력되는 전원을 주변 온도에 따라 백라이트 유닛(300)에 공급되는 전압을 조절해서 LCD 패널(500)에 빛을 방출시키므로 기설정된 온도보다 낮은 저온에서도 LCD 장치의 시인성이 떨어지지 않도록 보상한다.

이하, 도 1 내지 도 5, 및 상기 각 구성의 설명을 바탕으로 백라이트 유닛 보상 장치(100) 동작의 일례와 백라이트 유닛(300) 보상 방법을 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 보상부(20)의 온도센서부(22)가 주변 온도를 측정한다(S10).

보상부(20)는 측정된 온도를 기설정된 온도와 비교하고(S20), 측정된 온도가 기설정된 온도보다 낮다면 보상부(20)의 전압조절부(24)가 백라이트 유닛(300)에 보상 전압을 공급한다(S30).

여기서 보상 전압은, 저온 시 백라이트 유닛 보상 장치(100)가 LCD 장치의 시인성을 보상하기 위해 백라이트 유닛(300)에 공급하는, 기설정된 전압보다 높은 전압을 말한다.

한편, S20 단계에서 측정된 온도가 기설정된 온도와 같거나 높은 경우에는 보상부(20)는 백라이트 유닛(300)에 기설정된 전압이 공급되도록 한다(S40).

여기서 보상 전압을 공급하는 과정과 구체적인 예시는 상술한 백라이트 유닛 보상 장치(100)의 설명에서 서술한 바 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛 보상 장치 및 방법은 주변 온도가 기설정된 온도보다 낮은 때에는 백라이트 유닛에 더 높은 전압을 공급해서 상온과 동등한 LCD 장치의 시인성을 제공한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 제어부 20 : 보상부
22 : 온도센서부 24 : 전압조절부
100 : 백라이트 유닛 보상 장치 200 : 전원 회로
300 : 백라이트 유닛 400 : 드라이버 IC
500 : LCD 패널

Claims (6)

1. LCD(Liquid Crystal Display) 패널(panel)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(Backlight Unit)의 동작을 제어하는 제어부; 및
   상기 제어부의 상기 동작 제어에 따라 상기 백라이트 유닛에 전달되는 전압을 주변 온도에 따라 조절하는 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 보상 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 보상부는 상기 주변 온도가 기설정된 온도보다 낮은 경우에 상기 백라이트 유닛에 기설정된 전압보다 더 높은 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 보상 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 보상부는 상기 주변 온도를 측정하는 온도센서부와 상기 백라이트 유닛에 공급되는 상기 전압을 조절하는 전압조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 보상 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 보상부는 온도에 따라 저항값이 변하는 서미스터(thermistor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 보상 장치.
   
5. 온도센서부가 주변 온도를 측정하는 단계; 및
   상기 측정된 주변 온도에 따라 백라이트 유닛의 전압을 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 보상 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 백라이트 유닛의 전압을 보상하는 단계에서, 상기 측정된 주변 온도가 기설정된 온도보다 낮은 경우에는 상기 백라이트 유닛에 기설정된 전압보다 더 높은 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 보상 방법.
   
   
   
   

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