KR20160050567A

KR20160050567A - 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법

Info

Publication number: KR20160050567A
Application number: KR1020140149014A
Authority: KR
Inventors: 강진성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2016-05-11
Also published as: US20160124489A1

Abstract

디스플레이 장치를 개시한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 영상 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 수신된 영상 데이터를 신호 처리하는 신호 처리부와, 상기 신호 처리된 영상 데이터를 출력하는 출력부와, 상기 디스플레이 장치에서 방출되는 열을 이용하여 전력을 생산하는 발전부와, 상기 생산된 전력을 충전하는 충전부와, 상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 디스플레이 방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD FOR DISPLAY}

본 발명은 전자 기술에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 자체적으로 전력을 생산하여 소비할 수 있는 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법에 관한 것이다.

CRT(Cathode-Ray Tube: 브라운관)는 19세기 말에 처음 발명된 이후, 100년 넘게 TV나 컴퓨터 모니터와 같은 디스플레이 장치에 널리 쓰였다. 하지만 CRT는 전자총에서 음극 전자를 발사해 형광물질이 칠해진 유리면을 때려 빛을 내는 원리를 이용하는 기술적 특징 때문에 장치의 부피가 큰 단점이 있다. 이에 따라 디스플레이 장치의 두께를 획기적으로 줄일 수 있는 평판 디스플레이(Flat Panel Display : FPD) 기술이 등장하였다.

평판 디스플레이에는 액정을 이용한 LCD(Liquid Crystal Display)와, 네온사인과 같은 원리인 가스 방전을 이용한 PDP(Plasma Display Panel)와, 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 발광현상을 이용하여 만든 유기물질인 OLED(Organic Light Emitting Diodes)와, FED(Field Emission Display, ELD(Electro Luminescence Display) 등이 있다.

이러한 평판 디스플레이 기술에서 소비 전력을 절감하기 위한 다양한 기술이 제안되고 있다. 그러나, 디스플레이 패널의 크기가 커지고 해상도가 높아짐에 따라 지금까지 제안된 전력 절감 기술만으로는 전력을 효율적으로 사용하여 소비 전력을 큰 폭으로 감소시키기는데 한계가 있다. 따라서, 디스플레이 장치의 소비 전력을 대폭 절감시킬 수 있는 획기적인 기술 방안이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은, 디스플레이 장치의 소비 전력을 대폭 절감할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하기 위함이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 영상 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 수신된 영상 데이터를 신호 처리하는 신호 처리부와, 상기 신호 처리된 영상 데이터를 출력하는 출력부와, 상기 디스플레이 장치에서 방출되는 열을 이용하여 전력을 생산하는 발전부와, 상기 생산된 전력을 충전하는 충전부와, 상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

이때, 상기 제어부는, 상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전부에 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전부에 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 RTC(Real Time Clock)부에 공급하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전부에 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 수신부, 신호 처리부 및 출력부 중 적어도 하나에 상기 충전된 전력을 공급하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 영상 데이터의 입력이 없는 상태로 기 설정된 시간이 경과하는 경우, 상기 디스플레이 장치가 상기 대기 전원 모드로 진입할 수 있다.

또한, 원격 제어 장치로부터 기 설정된 제어 신호가 수신되면, 상기 디스플레이 장치가 상기 대기 전원 모드로 진입할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전부에 충전된 전력이 기설정된 값 미만이면, SMPS부가 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 신호 처리부는, A/V디코더, 스케일러, 프레임 레이트 컨버터 및 비디오 인헨서(video enhancer) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 출력부는, 타이밍 컨트롤러(timing controller)를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력을 상기 A/V디코더, 상기 스케일러, 상기 프레임 레이트 컨버터, 상기 비디오 인헨서 및 상기 타이밍 컨트롤러 중 적어도 하나에 공급하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 발전부는, 열전발전기를 포함할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 방법은, 영상 데이터를 수신하는 단계, 상기 수신된 영상 데이터를 신호 처리하는 단계, 상기 신호 처리된 영상 데이터를 출력하는 단계, 디스플레이 장치에서 방출되는 열을 이용하여 전력을 생산하는 단계, 상기 생산된 전력을 충전하는 단계, 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하도록 제어하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 충전된 전력을 공급하는 단계는, 상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 충전된 전력을 공급하는 단계는, 상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 RTC(Real Time Clock)부에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 충전된 전력을 공급하는 단계는, 상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 충전된 전력을 수신부, 신호 처리부 및 출력부 중 적어도 하나에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 영상 데이터의 입력이 없는 상태로 기 설정된 시간이 경과하는 경우, 상기 디스플레이 장치가 상기 대기 전원 모드로 진입할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이 방법은, 상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력이 기설정된 값 미만이면, 주전원부가 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 충전된 전력을 공급하는 단계는, 상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력을 A/V디코더, 스케일러, 프레임 레이트 컨버터, 비디오 인헨서 및 타이밍 컨트롤러 중 적어도 하나에 공급할 수 있다.

또한, 상기 전력을 생산하는 단계는, 열전 발전기를 이용하여 전력을 생산할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 본 발명은, 소비 전력을 대폭 절감할 수 있는 디스플레이 기술을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 열전소자에 의한 열전발전과 열전냉각의 원리를 도시한 도면,
도 3은 열전모듈의 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도, 그리고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 방법의 흐름도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100-1)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 열전소자에 의한 열전발전과 열전냉각의 원리를 도시한 도면이고, 도 3은 열전모듈의 구성을 도시한 도면이다.

이하에서 설명하는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100-1, 100-2)는 다양한 전자 장치로 구현가능하다. 즉, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100-1, 100-2)는 하나 혹은 그 이상의 디스플레이를 구비하며, 애플리케이션을 실행하거나 콘텐츠를 표시 가능하도록 구성되는 장치로, 예를 들어, 디지털 텔레비전(Digital television), 태블릿(Tablet) 개인 컴퓨터(Personal Computer: PC), 휴대용 멀티미디어 재생 장치(Portable Multimedia Player: PMP), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA), 스마트 폰(Smart Phone), 휴대폰, 디지털 액자, 디지털 사이니지(Digital Signage) 및 키오스크 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 또한, 디스플레이 구성을 갖고 있지 않은 전자 장치도 본 발명의 기술 사상이 적용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100-1)는 수신부(110), 신호 처리부(120), 출력부(130), 발전부(140), 충전부(150), 제어부(160)를 포함한다.

수신부(110)는 영상 데이터 및 영상 데이터와 관련된 정보를 외부 장치에서 수신하는 구성이다. 수신부(110)는 방송 네트워크를 이용하여 방송국으로부터 방송 프로그램 콘텐츠를 수신할 수 있고, 인터넷을 이용하여 웹 서버로부터 콘텐츠를 수신할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100-1) 내에 마련되거나 이와 연결된 각종 기록 매체 재생 장치로부터 콘텐츠를 수신할 수도 있다. 여기서 기록 매체 재생 장치란 CD, DVD, 하드디스크, 블루레이 디스크, 메모리 카드, USB 메모리 등과 같은 다양한 유형의 기록 매체에 저장된 콘텐츠를 재생하는 장치를 의미한다.

방송국으로부터 콘텐츠를 수신하는 경우에는, 수신부(110)는 튜너부(미도시), 복조부(미도시) 등과 같은 구성을 포함할 수 있다.

튜너부는 안테나를 통해 수신되는 RF 방송 신호 중 선택된 채널에 해당하는 RF 방송 신호를 선택하고, 선택된 RF 방송 신호를 중간 주파수 신호 또는 베이스 밴드 영상 또는 음향 신호로 변환한다. 선택된 RF 방송 신호가 디지털 방송 신호이면 디지털 IF 신호로 변환하고, 아날로그 방송 신호이면 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음향 신호(CVBS SIF)로 변환한다. 출력된 신호는 후술하는 신호처리부(120)로 입력된다. 튜너부는 ATSC(Advanced Television System Committee) 방식에 따른 단일 캐리어의 RF 방송 신호 또는 DVB(Digital Video Broadcasting) 방식에 따른 복수 캐리어 RF 방송 신호를 수신할 수 있다.

복조부(미도시)는 튜너부에서 변환된 디지털 IF 신호를 수신하여 복조 동작을 한다. 튜너부에서 출력되는 디지털 IF 신호가 ATSC 방식인 경우, 복조부는 8-VSB(8-Vestigal Side Band) 복조를 수행한다. 튜너부에서 출력되는 디지털 IF 신호가 DVB 방식인 경우 복조부는 COFDMA(Coded Orthogonal Frequency Division Modulation) 복조를 수행한다. 또한, 복조부는 트렐리스 복호화, 디인터리빙, 리드 솔로몬 복호화 등의 채널 복호화를 수행할 수 있다.

채널 복호화를 수행하는 경우 스트림 신호(TS)가 출력된다. 스트림 신호는 영상 신호, 음향 신호, 데이터 신호가 다중화된 신호일 수 있다. 예를 들어, MPEG-2 규격의 영상 신호, 돌비 AC-3 규격 음향 신호 등이 다중화된 MPEG-2 TS가 될 수 있다. 복조부에서 출력된 스트림 신호는 신호처리부(120)로 입력된다.

이와 다르게 수신부(110)는 웹 서버와 같은 외부 서버로부터 콘텐츠를 수신할 수도 있다. 이 경우 수신부(110)는 네트워크 인터페이스 카드(미도시)로 구현될 수 있다. 이 경우 디스플레이 장치(100-1)와 웹 서버는 인터넷에서 정보전송을 위한 표준 프로토콜인 TCP/IP를 따를 수 있다. TCP는 전송 데이터를 일정 단위로 나누고 포장하는 기술에 관한 규약이고, IP는 직접 데이터를 주고 받는 기술에 관한 규약이다.

수신부(110)는 인터넷 외에도 다양한 외부 장치로부터 콘텐츠를 수신할 수 있다. 이를 위해 수신부(110)는 CVBS(Composite Video Banking Sync) 단자, 컴포넌트 단자, S-비디오 단자(아날로그), DVI(Digital Visual Interface) 단자, HDMI(High Definition Multimedia Interface) 단자, MHL(Mobile High-Definition Link) 단자, RGB 단자, D-SUB 단자, IEE1394 단자, SPDIF 단자, 리퀴드 HD 단자, USB 단자 등을 포함할 수 있다.

또한, 수신부(110)는 다양한 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 와이파이(WIFI) 모듈, 블루투스(bluetooth)모듈, 적외선 통신(IrDA, infrared data association)모듈, NFC(Near Field Communication)모듈, 지그비(Zigbee) 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 모듈, 적외선 통신(IrDa Infrared Data Association) 모듈, UWB(Ultra Wideband) 모듈 등 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또한, WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), HSPA(High Speed Packet Access)와 같은 3세대 이동통신 모듈, 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX), 와이브로(WiBro)와 같은 4세대 이동 통신 모듈, 4세대 LTE(Long Term Evolution) 모듈로 구현될 수도 있다.

아울러, 수신부(110)는 셋탑박스로부터 콘텐츠를 수신할 수도 있다. 셋탑 박스는 IP TV를 지원하도록 양방향 통신을 지원할 수 있다.

수신부(110)는 전술한 다양한 기술 구성을 적어도 하나 포함할 수 있고, 복수의 서로 다른 모듈로부터 콘텐츠를 수신한다. 후술하는 신호처리부(120)는 각 모듈로부터 수신된 콘텐츠를 각각 신호 처리한다.

신호 처리부(120)는, 상기 수신된 영상 데이터를 신호 처리하는 구성이다. 즉, 신호 처리부(120)는 스트림 신호(TS)에서 오디오, 비디오 데이터를 분리하여 오브젝트가 표시된 이미지의 화면비를 맞춘다. 그리고, 영상의 열화나 잡음을 제거하고, 프레임 레이트를 설정하고 영상 프레임을 조정한다. 영상 프레임은 출력부(130)로 전달한다.

출력부(130)는 상기 신호 처리된 영상 데이터를 출력한다. 즉, 출력부(130)는 클럭신호(DCLK)와 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 등을 입력받아 게이트 제어신호(주사 제어신호), 데이터 제어신호(데이터 신호)를 생성하고, 상기 영상 프레임의 R, G, B 데이터를 재정렬하여 디스플레이 패널에 입력한다.

발전부(140)는 상기 디스플레이 장치(100-1)에서 방출되는 열을 이용하여 전력을 생산한다. 구체적으로, 상기 수신부(110), 신호 처리부(120), 출력부(130) 중 적어도 하나에서 방출되는 열을 이용하여 전력을 생산할 수 있다. 이를 위해 발전부(140)는 열전 발전기를 포함할 수 있다.

열전 발전기의 원리는 다음과 같다. 재료의 양단에 온도차(ΔT = Th-Tc)가 존재하면 n형 반도체의 경우 고온측에 있는 전자(p형 반도체의 경우에는 정공, positive hole)들이 평균적으로 Fermi 에너지보다 높은 상태에 있기 때문에 전자들은 에너지를 낮추기 위해 저온측으로 확산한다. 따라서 저온단은 -로 대전되고 고온단은 +로 대전되어 재료의 양단사이에 전위차(Vs)가 발생한다. 이를 Seebeck효과라 부fms다

Seebeck현상과는 가역적으로 재료의 양단에 전기회로를 구성하여 직류전기를 통하면 n형 반도체의 경우 전자가 저온단에서 열을 흡수하여 고온단으로 이동한다. 이를 Peltier효과라 부르며 열전냉각(Thermoelectric Cooling)의 기본원리가 된다.

열전발전에는 p형 열전재료와 n형 열전재료를 도 2의(a)와 같이 Π형으로 접합한 열전소자를 이용한다. 전극접합부를 고온으로 유지하면 n형 재료에서는 고온영역의 전자(-)가 저온 영역으로 이동하고 고온측의 전위가 높아진다. 또 p형 재료에 서는 정공(+)이 고온영역에서 저온영역으로 이동하여 저온측의 전위가 높아진다. 따라서 (p-n)소자 사이에 기전력(openvoltage)이 발생하여 전류가 흐르게 된다.

열전발전에는 복수개의 (p-n)소자를 전기적으로는 직렬로, 열적으로는 병렬로 연결하여 도 3과 같은 열전모듈을 구성하며 열전발전 효율은 고온단과 저온단의 온도차에 비례한다.

이와 같이 열전발전은 ① 온도차만으로 발전이 가능한 점, ② 가동부분이 없으므로 구조가 간단한 점, ③ 유지관리가 용이하고 수명이 긴 점, ④ 해양열, 지열, 엔진폐열, 공장폐열 등 이용열원이 다양한 점 등의 장점을 갖고 있다.

충전부(150)는 상기 생산된 전력을 충전하는 구성이다. 발전부(140)에서 생산된 DC전원을 충전한다. 이를 위해 충전부(150)는 이차 전지를 포함할 수 있다. 여기서 이차 전지는 니켈 전지, 카드늄 전지, 니켈-카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 리튬이온 전지, 리튬이온폴리머 전지 등일 수 있다. 그리고 충전부(150)는 디스플레이 장치(100-1) 내의 각 구성에 전원을 공급할 수 있다.

제어부(160)는 디스플레이 장치(100-1)의 동작 전반을 제어하는 구성이다. 구체적으로, 제어부(160)는 디스플레이 장치(100-1)가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치(100-1)의 구성에 공급하도록 제어한다.

대기 전원 모드란, 디스플레이 장치(100-1)가 특정한 상태가 되는 경우 디스플레이 장치(100-1)의 일부 또는 전부에 공급되는 주전원을 차단하고 대기 전원을 공급하는 모드를 의미한다. 디스플레이 장치(100-1)는 다양한 상태에서 대기 전원 모드로 진입할 수 있다.

디스플레이 장치(100-1)의 콘센트가 전원에서 분리되는 등으로 주전원이 차단되는 경우, 제어부(160)는 디스플레이 장치(100-1)를 대기 전원 모드로 진입시킬 수 있다. 이때는 상기 충전된 전력을 디스플레이 장치(100-1)의 구성에 공급할 수 있다.

또한, 제어부(160)는 수신부(110)를 통해 영상 데이터의 입력이 없는 상태로 기 설정된 시간이 경과하는 경우, 디스플레이 장치(100-1)가 상기 대기 전원 모드로 진입하도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부(160)는 원격 제어 장치로부터 기 설정된 제어 신호가 수신되면, 상기 디스플레이 장치(100-1)가 상기 대기 전원 모드로 진입하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 원격 제어 장치의 기 설정된 버튼이 눌러짐으로써 대응되는 제어 신호가 디스플레이 장치(100-1)에 수신된 경우, 제어부(160)는 디스플레이 장치(100-1)를 대기 전원 모드로 진입시킬 수 있다.

이처럼 디스플레이 장치(100-1)가 대기 전원 모드인 경우, 상기 제어부(160)는, 상기 충전부(150)에 충전된 전력값(전력레벨)을 감지할 수 있다. 이 경우 충전부(150)에 충전된 전력값이 기 설정된 값 이상이면, 상기 제어부(160)는 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치(100-1)의 구성에 공급하도록 제어한다.

이때, 충전된 전력이 공급되는 디스플레이 장치(100-1)의 구성은 다양할 수 있다. 전술한 수신부(110), 신호 처리부(120), 출력부(130)의 세부 구성이 될 수도 있고, 디스플레이 장치(100-1)의 RTC(Real Time Clock)부가 될 수도 있다.

RTC부는 디스플레이 장치(100-1) 내에 동작하는 시계로서 메인보드 내에 마이크로칩의 일부분으로 포함되어 있다. 이 마이크로칩은 보통 마이크로프로세서와 다른 칩들로부터 분리되어 있으며, 일반적으로 CMOS라고 불린다. CMOS 상의 아주 작은 메모리에 시스템 설정 값들이 저장되어 있는데, 여기에는 실시간 클록에 의해 저장된 현재시각도 포함되며, 시각의 값은 년, 월, 요일, 시, 분, 및 초로 구성되어 있다. 디스플레이 장치(100-1)의 전원을 켜면, 롬에 저장되어 있는 기본 입출력 시스템, 즉 바이오스(BIOS)가 실시간 클록과 칩내의 메모리로부터 현재시각을 읽어 온다.

RTC부는 인터넷에 연결되어 인터넷 서버로부터 시간정보를 받아와서 관리할 수도 있다. 이런 경우 RTC부는 현재 시간 정보를 유지하며, 전원이 공급되지 않아 시간 정보를 상실하는 경우 초기값을 갖게 된다. 실시간 방송 정보를 제공하려면 현재시간 정보를 갖고 있어야 하므로 일반적인 스마트 TV는 RTC부를 통해 현재 시간 정보를 유지한다. 이러한 RTC부의 동작을 위해 스마트 TV는 전원이 오프된 상태에서도 대기 전원을 유지한다.

이처럼 상기 제어부(160)는, 디스플레이 장치(100-1)가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전부(150)에 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치(100-1)의 RTC(Real Time Clock)부에 공급하도록 제어한다.

또한, 상기 제어부(160)는, 상기 디스플레이 장치(100-1)가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전부(150)에 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 수신부(110), 신호 처리부(120) 및 출력부(130) 중 적어도 하나에 상기 충전된 전력을 공급하도록 제어할 수 있다.

제어부(160)는 MPU(Micro Processing Unit) 또는 CPU(Central Processing Unit), 캐쉬 메모리(Cache Memory), 데이터 버스(Data Bus) 등의 하드웨어 구성과, 운영체제, 특정 목적을 수행하는 어플리케이션의 소프트웨어 구성을 포함한다. 시스템 클럭에 따라 디스플레이 장치(100-1)의 동작을 위한 각 구성요소에 대한 제어 명령이 메모리에서 읽혀지며, 읽혀진 제어 명령에 따라 전기 신호를 발생시켜 하드웨어의 각 구성요소들을 동작시킨다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100-2)의 구성을 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100-2)는 수신부(110), 신호 처리부(120), 출력부(130), 발전부(140), 충전부(150), 제어부(160), 주전원부(170)를 포함한다.

디스플레이 장치(100-2)의 각 구성에 대해서 아래에서 새롭게 설명하는 내용 외에는 전술한 디스플레이 장치(100-1)에 대한 설명과 동일하다.

신호 처리부(120)는 AV 디코더(121), 스케일러(123), FRC(프레임 레이트 컨버터, 125)를 포함할 수 있다.

AV 디코더(121)는 스트림 신호가 수신되면 이를 역 다중화하여 영상신호, 음향 신호, 데이터 신호를 분리할 수 있다. AV 디코더(121)는 역 다중화된 영상 신호가 부호화된 영상 신호인 경우 복호화를 수행한다. 예를 들어, MPEG-2 규격의 부호화 영상 신호를 MPEG-2 디코더로 복호화할 수 있고, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)이나 DVB-H의 H.264 규격 영상 신호를 H.264 디코더로 복호화 할 수 있다.

또한, AV 디코더(121)는 역다중화된 음성 신호에 대한 처리도 가능하다. 예를 들어, MPEG-2 규격의 부호화된 음성 신호는 MPEG-2 디코더로 복호화하고, 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 MPEG 4 BSAC(Bit Sliced Arithmetic Coding) 규격의 부호화 음성 신호는 MPEG-4 디코더로 복호화 할 수 있다. 또한, DMB 방식이나 DVB-H 방식의 MPEG-2 AAC(Advanced Audio Codec) 규격의 부호화된 음성 신호는 AAC 디코더로 복호화가 가능하다.

아울러, AV 디코더(121)는 역 다중화된 데이터 신호의 데이터 처리를 수행할 수 있다. 부호화 데이터를 복호화 할 수 있는데, 부호화된 데이터로 각 채널에서 방송되는 프로그램에 대한 정보를 나타내는 EPG(Electric Program Guide)를 포함할 수 있다. EPG는 ATSC 방식의 경우 TSC-PSIP(ATSC-Program and System Information Protocol) 정보일 수 있고, DVB 방식의 경우 DVB-SI(DVB-Service Information) 정보를 포함할 수 있다.

스케일러(123)는, 디스플레이 패널에 맞게 영상 프레임의 화면비를 조정한다. 또한, 스케일러(123)는 운영체제가 부팅되는 경우 각 유선 인터페이스 모듈을 스위칭하고 디스플레이 장치(100-2)의 시간 정보를 셋팅한다.

FRC(125)는 영상 데이터의 영상 프레임의 프레임 레이트를 디스플레이 목적에 맞추어 변환한다. 예를 들어, 싱글 뷰 모드의 경우 영상 데이터의 영상 프레임의 프레임 레이트를 60Hz로 맞출 수 있다. 그러나, 멀티 뷰 모드의 경우 영상 데이터의 영상 프레임의 프레임 레이트를 120Hz로 변경할 수 있다.

또한, 도면에 도시되지 않았으나, 신호 처리부(120)는 영상의 열화나 잡음을 제거하여, 처리된 영상 데이터는 프레임 버퍼에 저장하는 비디오 인헨서를 더 포함할 수 있다. 또한, 신호 처리부(120)는 휘도(brightness), 콘트라스트(contrast), 해상도(resolution), 샤프니스(sharpness), 블랙 톤(black tone), 자막의 위치 및 크기, 마스터볼륨(master volume), 이퀄라이저(equalizer) 정보(밸런스, 주파수 대역별 증폭 레벨), SRS TruSurround HD 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.

출력부(130)는 데이터 드라이버(133), 타이밍 컨트롤러(131), 게이트 드라이버(135), 디스플레이 패널(137)을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 백라이트를 더 포함할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(131)는 클럭신호(DCLK), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 등을 입력받아 게이트 제어신호(주사 제어신호), 데이터 제어신호(데이터 신호)를 생성하고, 입력받은 R, G, B 데이터를 재정렬하여 데이터 드라이버(133)에 공급한다.

타이밍 컨트롤러(131)는 위의 게이트 제어신호와 관련하여 게이트 시프트 클럭(Gate Shift Clock: GSC), 게이트 출력 인에이블(Gate Output Enable: GOE), 게이트 시작 펄스(Gate Start Pulse: GSP) 등을 발생시킬 수 있다. GSC는 R, G, B 유기발광 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)와 같은 발광소자에 연결된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)가 온/오프(On/Off)되는 시간을 결정하는 신호이고, GOE는 게이트 드라이버(135)의 출력을 제어하는 신호이며, GSP는 하나의 수직동기신호 중에서 화면의 첫 번째 구동라인을 알려주는 신호이다.

또한, 타이밍 컨트롤러(131)는 데이터 제어신호와 관련하여 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock: SSC), 소스 출력 인에이블(Source Output Enable: SOE), 소스 시작 펄스(Source Start Pulse: SSP) 등을 생성할 수 있다. SSC는 데이터 드라이버(133)에서 데이터를 래치(latch)시키기 위한 샘플링 클럭으로 사용되며, 데이터 드라이브 IC의 구동주파수를 결정한다. SOE는 SSC에 의해 래치된 데이터들을 디스플레이 패널(137)로 전달하게 된다. SSP는 하나의 수평 동기 기간 중에 데이터의 래치 또는 샘플링 시작을 알리는 신호이다.

게이트 드라이버(135)는 주사신호를 생성하는 구성으로, 주사선을 통해 디스플레이 패널(137)과 연결된다. 게이트 드라이버(135)는 타이밍 컨트롤러(131)에 의해 생성된 게이트 제어 신호에 따라 전압 구동부(미도시)로부터 제공받은 게이트 온/오프 전압(Vgh/Vgl)을 디스플레이 패널(137)로 인가한다. 게이트 온 전압(Vgh)은 디스플레이 패널(137)에 단위 프레임 영상의 구현을 위하여 게이트 라인 1(GL1)에서 게이트 라인 N(GLn)까지 순차적으로 제공된다.

데이터 드라이버(133)는 데이터 신호를 생성하는 구성으로, 데이터 선을 통해 디스플레이 패널(137)과 연결된다. 데이터 드라이버(133)는 타이밍 컨트롤러(131)에 의해 생성된 데이터 제어 신호에 따라 스케일링이 완료되고 영상 이미지 프레임의 RGB 데이터를 디스플레이 패널(137)에 입력한다. 데이터 드라이버(133)는 타이밍 컨트롤러(131)에서 직렬(serial)로 제공되는 RGB의 영상 데이터를 병렬(parallel)로 변환하고, 디지털 데이터를 아날로그 전압으로 변환하여 하나의 수평 라인 분에 해당되는 영상 데이터를 디스플레이 패널(137)에 제공한다. 이 과정은 각 수평라인 별로 순차적으로 이루어진다.

도면에 도시되지 않았으나, 출력부(130)는 전압 구동부(미도시)를 더 포함하는데, 전압 구동부는 게이트 드라이버(135), 데이터 드라이버(133), 디스플레이 패널(137) 등에 각각의 구동 전압을 생성하여 전달한다. 즉, 외부로부터의 상용전원, 즉 110V 또는 220V의 교류전압을 제공받아 디스플레이 패널(137)에 필요한 전원전압(VDD)을 생성하여 제공하거나, 접지전압(VSS)을 제공할 수 있다. 또한, 게이트 온 전압(Vgh)을 생성하여 게이트 드라이버(135)로 제공할 수 있다. 이를 위해 전압 구동부는 개별적으로 동작하는 복수의 전압 구동 모듈(미도시)을 포함할 수 있다.

디스플레이 패널(137)은 서로 교차하여 화소 영역을 정의하기 위한 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)과 데이터 라인(DL1~DLn)이 형성되고, 그 교차하는 화소영역에는 OLED와 같은 R, G, B의 발광소자가 형성될 수 있다. 그리고 화소영역의 일 영역, 더 정확하게는 모서리에는 스위칭소자 즉 TFT가 형성된다. 이러한 TFT의 턴-온 동작시 데이터 드라이버(133)로부터 계조 전압이 각각의 R, G, B의 발광소자로 제공된다. 이때 R, G, B의 발광소자들은 계조 전압에 근거하여 제공된 전류량에 상응하여 빛을 제공하게 된다. 즉 R, G, B의 발광소자들은 많은 전류량이 제공되면 그만큼 많은 빛을 제공하게 되는 것이다.

상기 실시 예에서는 OLED를 중심으로 설명했지만, 출력부(130)는, 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel: LCD Panel), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), VFD(Vacuum Fluorescent Display), FED(Field EmissionDisplay), ELD(Electro Luminescence Display) 등 다양한 디스플레이 기술로 구현될 수 있다.

상기 제어부(160)는, 상기 디스플레이 장치(100-2)가 대기 전원 모드인 경우, 충전된 전력을 상기 A/V디코더(121), 상기 스케일러(123), 상기 프레임 레이트 컨버터(125), 상기 비디오 인헨서 및 상기 타이밍 컨트롤러(131), 데이터 드래이버(133), 게이트 드라이버(135), 디스플레이 패널(137) 중 적어도 하나에 공급하도록 제어할 수 있다.

주전원부(170)는 디스플레이 장치(100-2)의 구성에 주전원을 공급하는 구성으로 외부 어댑터로부터 입력받은 DC전원을 공급한다. 주전원부(170)는 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS : switching mode power supply)가 될 수 있다. SMPS는 상용 전원으로부터 공급되는 교류(AC) 전기를 디스플레이 장치(100-2)에 맞도록 변환시켜 주는 모듈형의 전원 공급 장치이다. 고속 전력 반도체를 이용해 높은 주파수로 단속 제어를 하고 정류와 평활 회로를 거쳐 안정된 각종 직류 전압을 얻는다.

제어부(160)는, 상기 디스플레이 장치(100-2)가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전부(150)에 충전된 전력이 기설정된 값 미만이면, 주전원부(170)가 전력을 상기 디스플레이 장치(100-2)의 구성에 공급하도록 제어할 수 있다. 즉, 충전 전력이 충분하지 않으면 주전원으로부터 전원을 공급받는 것이다.

또한, 도 4에 도시된 것처럼 충전부(150)는 복수의 충전지(충전지 1, 충전지 2,... , 충전지n)를 포함할 수 있다. 그리고, 발전부(140)는 복수의 열전 발전기(열전 발전기 1, 열전 발전기 2, ..., 열전 발전기 n)를 포함할 수 있다. 이 경우 각 열전 발전기는 디스플레이 장치(100-2)에서 발생되는 열을 전기로 변환하여 각 충전지(충전지 1, 충전지 2,... , 충전지n)를 충전할 수 있다.

또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 디스플레이 장치(100-2)는 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

저장부는 운영체제, 애플리케이션 프로그램, 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 영상 데이터를 수신하는 단계와, 상기 수신된 영상 데이터를 신호 처리하는 단계와, 상기 신호 처리된 영상 데이터를 출력하는 단계와, 상기 디스플레이 장치에서 방출되는 열을 이용하여 전력을 생산하는 단계와, 상기 생산된 전력을 충전하는 단계와, 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하도록 제어하는 단계를 포함하는 디스플레이 방법을 실행하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다. 이러한 프로그램은 운영체제의 기능으로 포함될 수도 있고 애플리케이션 프로그램 형태로 저장될 수도 있다.

저장부는 다양한 기술수단으로 구현 가능하다. 예를 들어, 롬(ROM) 또는 램(RAM)과 같은 메모리, HDD(Hard Disk Drive), BD(Blur-ray Disk) 등을 포함할 수 있다. 메모리는 EEROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)이나, 불휘발성 램 같은 불휘발성 메모리가 사용될 수도 있으나, 스태틱 램(Static RAM)이나 다이나믹 램(Dynamic RAM)과 같은 휘발성 메모리의 사용을 배제하는 것은 아니다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 방법을 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 방법의 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 방법은, 영상 데이터를 수신하는 단계(S510), 상기 수신된 영상 데이터를 신호 처리하는 단계(S520), 상기 신호 처리된 영상 데이터를 출력하는 단계(S530), 디스플레이 장치에서 방출되는 열을 이용하여 전력을 생산하는 단계(S540), 상기 생산된 전력을 충전하는 단계(S550), 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우(S560-Y), 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하도록 제어하는 단계(S570)를 포함한다.

한편, 전술한 디스플레이 방법은 컴퓨터 상에서 판독 가능한 비일시적 기록 매체에 프로그램의 형태로 저장될 수 있다. 여기서 비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장이 가능하며, 전자기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 예를 들어, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 될 수 있다.

또한, 전술한 디스플레이 방법은 임베디드 소프트웨어 형태로 하드웨어 IC칩에 내장되어 제공될 수 있고, 전술한 디스플레이 장치(100)의 일부 구성으로 포함될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

100-1, 100-2 : 디스플레이 장치
110 : 수신부 120 : 신호 처리부
130 : 출력부 140 : 발전부
150 : 충전부 160 : 제어부
170 : 주전원부

Claims

디스플레이 장치에 있어서,
영상 데이터를 수신하는 수신부;
상기 수신된 영상 데이터를 신호 처리하는 신호 처리부;
상기 신호 처리된 영상 데이터를 출력하는 출력부;
상기 디스플레이 장치에서 방출되는 열을 이용하여 전력을 생산하는 발전부;
상기 생산된 전력을 충전하는 충전부;및
상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전부에 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전부에 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 RTC(Real Time Clock)부에 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전부에 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 수신부, 신호 처리부 및 출력부 중 적어도 하나에 상기 충전된 전력을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 영상 데이터의 입력이 없는 상태로 기 설정된 시간이 경과하는 경우, 상기 디스플레이 장치가 상기 대기 전원 모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
원격 제어 장치로부터 기 설정된 제어 신호가 수신되면, 상기 디스플레이 장치가 상기 대기 전원 모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전부에 충전된 전력이 기설정된 값 미만이면, SMPS부가 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 신호 처리부는,
A/V디코더, 스케일러, 프레임 레이트 컨버터 및 비디오 인헨서(video enhancer) 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 출력부는,
타이밍 컨트롤러(timing controller)를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력을 상기 A/V디코더, 상기 스케일러, 상기 프레임 레이트 컨버터, 상기 비디오 인헨서 및 상기 타이밍 컨트롤러 중 적어도 하나에 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 발전부는,
열전발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
디스플레이 방법에 있어서,
영상 데이터를 수신하는 단계;
상기 수신된 영상 데이터를 신호 처리하는 단계;
상기 신호 처리된 영상 데이터를 출력하는 단계;
디스플레이 장치에서 방출되는 열을 이용하여 전력을 생산하는 단계;
상기 생산된 전력을 충전하는 단계;및
상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하도록 제어하는 단계;를 포함하는 디스플레이 방법.
제10항에 있어서,
상기 충전된 전력을 공급하는 단계는,
상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
제11항에 있어서,
상기 충전된 전력을 공급하는 단계는,
상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 충전된 전력을 상기 디스플레이 장치의 RTC(Real Time Clock)부에 공급하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
제10항에 있어서,
상기 충전된 전력을 공급하는 단계는,
상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력이 기설정된 값 이상이면, 상기 충전된 전력을 수신부, 신호 처리부 및 출력부 중 적어도 하나에 공급하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
제10항에 있어서,
상기 영상 데이터의 입력이 없는 상태로 기 설정된 시간이 경과하는 경우, 상기 디스플레이 장치가 상기 대기 전원 모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
제10항에 있어서,
원격 제어 장치로부터 기 설정된 제어 신호가 수신되면, 상기 디스플레이 장치가 상기 대기 전원 모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
제10항에 있어서,
상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력이 기설정된 값 미만이면, 주전원부가 전력을 상기 디스플레이 장치의 구성에 공급하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
제10항에 있어서,
상기 충전된 전력을 공급하는 단계는,
상기 디스플레이 장치가 대기 전원 모드인 경우, 상기 충전된 전력을 A/V디코더, 스케일러, 프레임 레이트 컨버터, 비디오 인헨서 및 타이밍 컨트롤러 중 적어도 하나에 공급하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
제10항에 있어서,
상기 전력을 생산하는 단계는,
열전 발전기를 이용하여 전력을 생산하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.