KR20240044199A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20240044199A
KR20240044199A KR1020220123688A KR20220123688A KR20240044199A KR 20240044199 A KR20240044199 A KR 20240044199A KR 1020220123688 A KR1020220123688 A KR 1020220123688A KR 20220123688 A KR20220123688 A KR 20220123688A KR 20240044199 A KR20240044199 A KR 20240044199A
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power
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zero watt
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KR1020220123688A
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백동철
장진행
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 SoC, SoC에 전력을 공급하는 전력 변환 장치, 및 제로 와트 모드에서 전력 변환 장치로 전압을 인가하는 제로 와트 모듈을 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 장치{A display device}
본 개시는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 디스플레이 장치에서 대기 전력을 최소화하기 위한 방안에 관한 것이다.
에너지 절약과 친환경적인 에너지 개발 이슈가 커지면서, 각종 전자 기기에서의 전력 소모를 최소화하기 위한 방안이 요구된다. 특히, 사용되지 않고 있음에도 리모컨 신호 등을 인식하기 위하여, 전원이 꺼진 상태에서도 소모되는 전력 또한 적지 않은 추세이다.
이에, 전원이 꺼져 있는 대기 상태에서 소모 전력을 지금보다 현저하게 줄이기 위한 방안이 요구될 수 있다.
본 개시는 디스플레이 장치의 전원이 오프인 경우 소모 전력을 최소화하고자 한다.
본 개시는 디스플레이 장치의 전원이 오프인 경우 소모 전력을 제로에 가깝게 줄이고자 한다.
본 개시는 에너지 하베스팅을 통해 전원 오프 상태에서 필요 전력을 공급 가능한 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 SoC, SoC에 전력을 공급하는 전력 변환 장치, 및 제로 와트 모드에서 전력 변환 장치로 전압을 인가하는 제로 와트 모듈을 포함할 수 있다.
제로 와트 모듈은 일반 모드로 동작하는 동안 외부 전원을 공급받아 충전되는 배터리를 포함하고, 배터리가 제로 와트 모드에서 전력 변환 장치로 전압을 인가할 수 있다.
제로 와트 모듈은 에너지 하베스팅 모듈을 포함하고, 에너지 하베스팅 모듈이 제로 와트 모드에서 전력 변환 장치로 전압을 인가할 수 있다.
에너지 하베스팅 모듈은 외부 전원의 누설 암전류를 이용하여 도통되는 반도체 소자, 반도체 소자에 흐르는 전류를 증폭시키는 전류 증폭기, 및 증폭된 전류를 충반전하여 전력을 생성하는 차지 펌프를 포함할 수 있다.
에너지 하베스팅 모듈은 빛을 전력으로 변환하는 광전 하베스팅 모듈을 포함할 수 있다.
제로 와트 모드에서도 에너지 하베스팅 모듈에서 출력 전압이 기설정된 기준 전압 미만이면 전력 변환 장치는 외부 전압을 인가받을 수 있다.
제로 와트 모듈은 배터리 및 에너지 하베스팅 모듈을 포함하고, 배터리와 에너지 하베스팅 모듈 중 어느 하나가 전력 변환 장치로 전압을 인가할 수 있다.
디스플레이 장치가 일반 모드로 동작한 시간에 따라 배터리와 에너지 하베스팅 모듈 중 어느 하나가 전력 변환 장치로 전압을 인가할 수 있다.
디스플레이 장치가 일반 모드로 동작한 시간이 기설정된 기준 시간 보다 크면 배터리가 전력 변환 장치로 전압을 인가하고, 디스플레이 장치가 일반 모드로 동작한 시간이 기설정된 기준 시간 보다 작으면 전력 변환 장치가 전력 변환 장치로 전압을 인가할 수 있다.
제로 와트 모듈은 제로 와트 모드에서 IR 센서로 전압을 간헐적으로 인가할 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따르면, 대기 상태에서의 외부 전원의 소모를 최소화하여, 대기 전력을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
본 개시의 실시 예에 따르면, 전력 변환 장치를 제어하기 위한 전원 MCU를 그대로 이용함으로써, 추가 부품의 최소화를 통해 대기 전력의 절감이 가능한 이점이 있다.
본 개시의 실시 예에 따르면, 배터리 또는 에너지 하베스팅 모듈 등을 통해 대기 상태에서의 소모 전력을 제로에 가깝게 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 디스플레이 장치의 전원 공급 회로를 도시한 개략도이다
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 회로를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 제로 와트 모듈이 배터리인 경우 디스플레이 장치의 전원 공급 회로를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 제로 와트 모듈이 에너지 하베스팅 모듈인 경우 디스플레이 장치의 전원 공급 회로를 도시한 개략도이다.
도 5는 도 4에 도시된 에너지 하베스팅 모듈의 제1 예가 도시된 개략도이다.
도 6은 도 4에 도시된 에너지 하베스팅 모듈의 제2 예가 도시된 개략도이다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 전력 변환 장치에 구비되는 MCU의 상세 구성이 도시된 블록도이다.
도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 제로 와트 모드를 지원하는 디스플레이 장치의 동작 방법이 도시된 순서도이다.
도 9는 본 개시의 실시 예에 따른 제로 와트 모듈을 포함하는 디스플레이 장치의 동작 방법이 도시된 순서도이다.
이하, 본 발명과 관련된 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 예를 들어 방송 수신 기능에 컴퓨터 지원 기능을 추가한 지능형 디스플레이 장치로서, 방송 수신 기능에 충실하면서도 인터넷 기능 등이 추가되어, 수기 방식의 입력 장치, 터치 스크린 또는 공간 리모콘 등 보다 사용에 편리한 인터페이스를 갖출 수 있다. 그리고, 유선 또는 무선 인터넷 기능의 지원으로 인터넷 및 컴퓨터에 접속되어, 이메일, 웹브라우징, 뱅킹 또는 게임 등의 기능도 수행가능하다. 이러한 다양한 기능을 위해 표준화된 범용 OS가 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에서 기술되는 디스플레이 장치는, 예를 들어 범용의 OS 커널 상에, 다양한 애플리케이션이 자유롭게 추가되거나 삭제 가능하므로, 사용자 친화적인 다양한 기능이 수행될 수 있다. 상기 디스플레이 장치는, 보다 구체적으로 예를 들면, 네트워크 TV, HBBTV, 스마트 TV, LED TV, OLED TV 등이 될 수 있으며, 경우에 따라 스마트폰에도 적용 가능하다.
도 1은 종래의 디스플레이 장치의 전원 공급 회로를 도시한 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치는 릴레이(1002), EMI 필터(1004), 전력 변환 장치(1010) 및 SoC(1006) 중 적어도 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 한편, 도 1은 본 개시를 설명하기 위한 일부 구성만을 도시한 것으로, 도 1에 도시된 구성 외에 다른 구성이 더 추가될 수 있다. 즉, 도 1에 도시되지 않았으나, 디스플레이 장치는 디스플레이, 스피커, 메모리, 무선 통신 인터페이스, 리모컨 신호를 수신하기 위한 IR 센서(1009, 도 2 참조) 등의 구성을 포함할 수 있다.
종래에는, 릴레이(1002)로 AC 전원 차단용 기계식 릴레이가 사용되었다.
EMI 필터(1004)로는 수동 EMI 필터(Passive EMI filter)가 사용되었다.
전력 변환 장치(1010)는 SoC(1006)에 전력을 공급할 수 있다. 전력 변환 장치(1010)는 PFC 회로(1012), LLC 컨버터(1014) 및 MCU(1016)를 포함할 수 있다. PFC 회로(1012)는 역률 개선 회로이고, LLC 컨버터(1014)는 PFC 회로(1012)의 출력 전압을 SoC(1006) 및 디스플레이 장치의 여러 구성에 필요한 전압으로 변환하여 공급할 수 있다. MCU(1016)는 PFC 회로(1012) 및 LLC 컨버터(1014)를 제어할 수 있다. MCU(1016)는 SoC(1006)에 구비되는 메인 MCU(미도시)와는 구별되는, 전력 공급 회로의 동작을 제어하는 컨트롤러일 수 있다.
SoC(1006)는 디스플레이 장치의 동작을 제어하는 메인 컨트롤러일 수 있다.
한편, 종래에는 전원 코드가 외부 전원에 연결되면, 릴레이(1002)가 온되어 전력 변환 장치(1010)가 외부 전원을 소비하였다. 즉, 디스플레이 장치가 일반 모드일 때 뿐만 아니라, 대기 모드로 동작 시에도 릴레이(1002)가 온되어 외부 전원을 일부라도 소비하였다.
이에, 본 개시는 대기 모드에서 외부 전원 소비를 최소화하고자 한다. 이에, 본 개시는 대기 상태에서 외부 전원 소비를 최소화하기 위한 제로 와트 모드를 지원하는 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
여기서, 제로 와트 모드는 전원 코드가 외부 전원에 연결되더라도 외부 전원의 소모를 최소화하기 위한 동작 모드를 의미할 수 있다. 예를 들어, 종래 대기 상태에서 소비 전력이 0.5W(500mW)라면, 제로 와트 모드는 소비 전력을 5mW 이하로 제한하는 동작 모드일 수 있다. 그러나, 상술한 수치는 예시에 불과하며, 제로 와트 모드는 종래 대기 상태에서 소비 전력을 현저히 감소시키기 위한 동작 모드를 의미할 수 있다. 그리고, 제로 와트 모드라는 명칭은 설명을 위한 예시에 불과하므로, 이에 제한되지 않음이 타당하다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 회로를 도시한 개략도이다.
도 1에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 릴레이(1002), EMI 필터(1004), SoC(1006), IR 센서(1009), 전력 변환 장치(1010) 및 제로 와트 모듈(2000) 중 적어도 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따르면, 릴레이(1002)는 반도체 릴레이일 수 있다. 예를 들어, 릴레이(1002)는 사이리스터(SCR)일 수 있다. 이 경우, 릴레이(1002)가 기계식일 때 내부 코일에서 소비 전력이 큰 문제를 해소 가능한 이점이 있다.
EMI 필터(1004)는 능동 EMI 필터(Active EMI filter)일 수 있다. 이 경우에도, EMI 필터(1004)가 수동 EMI 필터일 때 내부 캐패시터의 저항으로 인한 소비 전력이 커지는 문제를 개선 가능한 이점이 있다.
IR 센서(1009)는 리모컨과 같은 원격 제어 장치로부터 IR 신호를 감지하는 센서일 수 있다. IR 센서(1009)는 제로 와트 모드에서도 전압을 공급받아 IR 신호를 센싱할 수 있다.
전력 변환 장치(1010)의 경우, PFC 회로(1012) 및 LLC 컨버터(1014)는 종래와 동일할 수 있다. 다만, MCU(1016)는 종래 PFC 회로(1012) 및 LLC 컨버터(1014)를 제어하는 용도로만 동작하였으나, 본 개시에서는 제로 와트 모드로의 동작까지 수행할 수 있다. 즉, 본 개시에 따르면, MCU(1016)는 제로 와트 모듈(2000)로부터 전압을 공급하는 동작할 수 있다. 예를 들어, MCU(1016)는 제로 와트 모드에서 릴레이(1002)를 오프시키고, 제로 와트 모듈(2000)로부터 전압을 인가받아 IR 센서(1009) 등에 공급할 수 있다.
한편, 제로 와트 모듈(2000)은 릴레이(1002)가 오프인 경우에도 MCU(1016)로 전압을 공급할 수 있다. 제로 와트 모듈(2000)은 제로 와트 모드에서 전력 변환 장치(1010), 특히 전력 변환 장치(1010)의 MCU(1016)로 전압을 인가할 수 있다. 제로 와트 모듈은 다양한 방법으로 설계될 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 제로 와트 모듈이 배터리인 경우 디스플레이 장치의 전원 공급 회로를 도시한 개략도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제로 와트 모듈(2000)은 배터리(2010)일 수 있다. 배터리(2010)는 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)를 포함할 수 있다.
배터리(2010)는 일반 모드로 동작하는 동안 외부 전원을 공급받아 충전되고, 제로 와트 모드에서 전력 변환 장치(1010), 특히 MCU(1016)로 전압을 인가할 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 제로 와트 모듈이 에너지 하베스팅 모듈인 경우 디스플레이 장치의 전원 공급 회로를 도시한 개략도이다.
에너지 하베스팅 모듈(2020)은 제로 와트 모드에서 전력 변환 장치(1010), 특히 MCU(1016)로 전압을 인가할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제로 와트 모듈(2000)은 에너지 하베스팅 모듈(2020)일 수 있다. 에너지 하베스팅 모듈(2020)은 태양광, 진동, 열, 풍력 등의 에너지원으로부터 발생하는 에너지를 미세하게 수확하여 전기에너지로 변환시켜 저장 및 공급할 수 있다.
에너지 하베스팅 모듈(2020)의 종류는 다양할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 에너지 하베스팅 모듈의 제1 예가 도시된 개략도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 에너지 하베스팅 모듈(2020)은 반도체 소자(2021), 전류 증폭기(2023) 및 차지 펌프(2025)를 포함할 수 있다.
반도체 소자(2021)는 외부 전원의 누설 암전류를 이용하여 도통될 수 있다. 반도체 소자(2021)는 JFET 스위치(JFET SW)일 수 있으나, 이는 예시에 불과하므로 이에 제한되지 않음이 타당하다.
전류 증폭기(2023)는 반도체 소자(2021)에 흐르는 전류를 증폭시킬 수 있다.
차지 펌프(2025)는 콘덴서에 전하를 충전하여 역전압 또는 입력보다 높은 전압 등을 만들어낼 수 있다. 차지 펌프(2025)는 전류 증폭기(2023)에서 증폭된 전류를 충방전하여 전력을 생성하고, 생성된 전력을 MCU(1016)로 공급할 수 있다.
도 6은 도 4에 도시된 에너지 하베스팅 모듈의 제2 예가 도시된 개략도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 에너지 하베스팅 모듈(2020)은 광전 하베스팅 모듈(2030)을 포함할 수 있고, 광전 하베스팅 모듈(2030)이 빛을 전력으로 변환할 수 있다. 광전 하베스팅 모듈(2030)은 빛 에너지를 충전하여 MCU(1016)에 공급할 수 있다.
실시 예에 따라, 에너지 하베스팅 모듈(2020)은 광전 하베스팅 모듈(2030) 외에 컨버터(2032) 및 제2 릴레이(2033)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2 릴레이(2033)는 상술한 릴레이(1002)와 구별하기 위한 명칭에 불과하다. 디스플레이 장치가 제2 릴레이(2033)를 포함하는 경우, 상술한 릴레이(1002)는 제1 릴레이일 수 있다.
MCU(1016)는 광전 하베스팅 모듈(2030)이 MCU(1016)에 충분한 전압을 공급할 경우에는 제2 스위치(2033)를 오프로 제어하고, 컨버터(2032)는 동작하지 않을 수 있다. 제2 스위치(2033)가 오프인 바, 외부 전력을 소비를 방지할 수 있다. MCU(1016)는 광전 하베스팅 모듈(2030)이 MCU(1016)에 충분한 전압을 공급하지 못할 경우에는 제2 스위치(2033)를 온으로 제어하고, 컨버터(2032)를 동작시킬 수 있다. 즉, 컨버터(2032)가 외부 전원을 입력받아 MCU(1016)로 필요한 전력을 공급할 수 있다. 이를 통해, 광전 하베스팅 모듈(2030)에 충분한 에너지가 저장되지 않은 경우 오동작 문제를 최소화하는 이점이 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 실시 예에 따라, 제로 와트 모듈(2000)은 배터리(2010) 및 에너지 하베스팅 모듈(2020)을 포함하고, 배터리(2010)와 에너지 하베스팅 모듈(2020) 중 어느 하나가 전력 변환 장치(1010), 특히 MCU(1016)로 전압을 인가할 수 있다. 배터리(2010)와 에너지 하베스팅 모듈(2020) 중 어느 것이 MCU(1016)로 전압을 인가할 지는 디스플레이 장치의 상황에 따라 달라질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치가 일반 모드로 동작한 시간에 따라 배터리(2010)와 에너지 하베스팅 모듈(2020) 중 어느 하나가 전력 변환 장치(1010)로 전압을 인가할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 장치가 일반 모드로 동작한 시간이 기설정된 기준 시간 보다 크면 배터리(2010)가 전력 변환 장치(1010)로 전압을 인가하고, 일반 모드로 동작 시간이 기설정된 기준 시간 보다 작으면 에너지 하베스팅 모듈(2020)이 전력 변환 장치(1010)로 전압을 인가할 수 있다. 이는, 배터리(2010)가 일반 모드로 동작하는 동안 충전되는 바, 일반 모드로의 동작 시간이 짧은 경우 배터리(2010)에 충전된 전력이 부족할 수 있는 상황으로 보아, 에너지 하베스팅 모듈(2020)이 전력 변환 장치(1010)로 전압을 인가하도록 하는 것이다. 이를 통해, 배터리(2010)와 에너지 하베스팅 모듈(2020)가 적절히 교번하여 전력 변환 장치(1010)로 전압을 인가할 수 있는 이점이 있다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 전력 변환 장치에 구비되는 MCU의 상세 구성이 도시된 블록도이다.
MCU는 전력 변환 장치(1010)의 컨트롤러 역할을 할 뿐만 아니라, 제로 와트 모드에서 저전력 컨트롤러의 역할도 수행할 수 있다.
MCU는 CPU, GPIO, PWM, RTC, UAR, EPU, Input Capture unit, E2ROM 등으로 구성될 수 있으나, 이는 설명을 위한 예시에 불과하므로 이에 제한되지 않음이 타당하다.
CPU는 제로 와트 모드에서 PWM을 통해 IR 센서(1019)로 전압을 간헐적으로 공급할 수 있다. IR 센서(1019)는 간헐적으로 온될 수 있다. 즉, IR 센서(1019)는 온, 오프를 반복할 수 있다. 이와 같이, IR 센서(1019)로 간헐적으로 전압이 공급될 경우, 계속해서 공급되는 경우 보다 소비 전류가 최소화되는 이점이 있다.
Input Capture unit은 IR 센서(1019)가 수신한 전원 온 신호를 입력받을 수 있다.
UART는 SoC(1006)와 통신할 수 있다. 예를 들어, IR 센서(1019)를 통해 전원 온 신호를 수신시, UART는 SoC(1006)로 전원 온 신호를 전송할 수 있다.
E2PROM은 마지막으로 전원 오프될 때 동작 상태(모드)를 저장할 수 있다.
도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 제로 와트 모드를 지원하는 디스플레이 장치의 동작 방법이 도시된 순서도이다.
디스플레이 장치는 AC 오프(AC off)될 수 있다(S11).
디스플레이 장치는 전원 코드(Power Cord)가 외부 전원에 연결되지 않은 경우, AC 오프될 수 있다.
디스플레이 장치는 전원 코드가 외부 전원에 연결되면, AC 온(AC on)될 수 있다(S13).
디스플레이 장치는 전원 코드가 외부 전원에 연결되면, AC 오프에서 AC 온으로 전환될 수 있다. 디스플레이 장치는 AC 온인 경우, 외부 전원에 연결된 전원 코드를 통해 AC 전압을 공급받을 수 있다.
그리고, 디스플레이 장치는 AC 온되면, MCU(1016)가 웨이크업(wake-up)될 수 있다(S15).
디스플레이 장치는 AC 오프에서 AC 온으로 전환되면, 제로 와트 모듈(2020)이 MCU(1016)로 전압을 인가할 수 있다. 이에 따라, MCU(1016)는 웨이크업될 수 있다.
제로 와트 모듈(2020)이 배터리(2010)인 경우, 배터리(2010)가 충전된 전압을 MCU(1016)로 인가함으로써, MCU(1016)를 웨이크업할 수 있다.
제로 와트 모듈(2020)이 에너지 하베스팅 모듈(2020)인 경우, 에너지 하베스팅 모듈(2020)이 MCU(1016)로 전압을 인가함으로써, MCU(1016)를 웨이크업할 수 있다.
에너지 하베스팅 모듈(2020)이 반도체 소자(2021), 전류 증폭기(2023) 및 차지 펌프(2025)를 포함하는 경우, 반도체 소자(2021)는 AC 전압의 누설 암전류(Dark current)를 이용하여 도통되고, 전류 증폭기(2023)는 반도체 소자(2021)에 흐르는 전류를 증폭키시고, 차지 펌프(2025)는 용량성(Capacitive) 충방전 방식으로 전력을 생성하여 MCU(1016)에 공급할 수 있다.
에너지 하베스팅 모듈(2020)이 광전 하베스팅 모듈(2030)을 포함하는 경우, 광전 하베스팅 모듈(2030)는 충전된 빛 에너지를 MCU(1016)에 공급할 수 있다.
디스플레이 장치는 MCU(1016)가 웨이크업되면, 웜 스탠바이 모드로 동작할 수 있다(S17).
웜 스탠바이 모드는 SoC(1006)가 빠르게 활성화될 수 있도록 대기하는 동작 모드일 수 있다. 디스플레이 장치는 일반 모드로 바로 동작할 경우를 고려하여 우선 웜 스탠바이 모드로 동작할 수 있다. 디스플레이 장치가 웜 스탠바이 모드인 경우, 일반 모드인 경우 보다 적기는 하나 SoC(1006)로 전압이 공급될 수 있다. 한편, 디스플레이 장치는 예약 녹화 등이 설정된 경우에도 웜 스탠바이 모드로 동작할 수 있다. 디스플레이 장치는 아무런 동작을 수행하지 않는 대기 상태인 경우 웜 스탠바이 모드 또는 스탠바이 모드로 동작할 수 있고, 소정 시간 이내에 특정 동작을 수행하도록 설정된 경우에 웜 스탠바이 모드로 동작하고, 그렇지 않은 경우에는 스탠바이 모드로 동작할 수 있다.
디스플레이 장치는 웜 스탠바이 모드로 동작하는 상태에서 마지막 전원 오프될 때 동작 모드가 일반 모드인지 판단할 수 있다(S17).
디스플레이 장치는 전원이 오프될 때 동작 모드를 저장할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치는 웜 스탠바이 모드로 동작 시 마지막으로 전원 오프될 때 동작 모드가 일반 모드였는지 여부를 획득할 수 있다.
디스플레이 장치는 마지막으로 전원 오프될 때 동작 모드가 일반 모드였던 경우, 일반 모드로 동작할 수 있다(S19).
즉, 디스플레이 장치는 마지막으로 전원 오프될 때 동작 모드가 일반 모드였으면, 웜 스탠바이 모드에서 일반 모드로 동작할 수 있다.
제로 와트 모듈(2020)이 배터리(2010)인 경우, 배터리(2010)는 디스플레이 장치가 일반 모드로 동작하는 동안 충전될 수 있다. 디스플레이 장치가 일반 모드로 동작 시, 전원 회로가 동작하여 배터리(2010)를 충전시킬 수 있다.
디스플레이 장치는 일반 모드로 동작하는 중 전원 코드가 외부 전원으로부터 제거될 경우, AC 오프될 수 있다.
한편, 디스플레이 장치는 마지막으로 전원 오프될 때 동작 모드가 일반 모드가 아니었던 경우, 제로 와트 모드가 온으로 설정되어 있는지 여부를 획득할 수 있다(S19).
디스플레이 장치는 제로 와트 모드의 동작 여부를 미리 설정받을 수 있다. 디스플레이 장치는 제로 와트 모드의 동작 여부를 설정하는 별도의 메뉴(미도시)를 표시할 수 있다. 디스플레이 장치는 메뉴(미도시)를 통해 제로 와트 모드를 온 또는 오프로 설정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 디스플레이 장치는 제로 와트 모드가 온으로 설정된 경우, 기설정된 조건에서 제로 와트 모드로 동작할 수 있다. 한편, 디스플레이 장치는 제로 와트 모드가 오프로 설정된 경우, 기설정된 조건과 관계없이 제로 와트 모드로 동작하지 않을 수 있다.
디스플레이 장치는 제로 와트 모드가 온으로 설정되어 있는 경우, 제로 와트 모드로 동작할 수 있다(S21).
디스플레이 장치가 제로 와트 모드로 동작하는 경우, MCU(1016)가 IR 센서(1009)로 전압을 인가할 수 있다. 특히, MCU(1016)는 IR 센서(1009)로 전압을 간헐적으로 인가할 수 있다. 즉, MCU(1016)는 IR 센서(1009)로 전압을 기설정된 주기마다 인가할 수 있다.
이에 따라, IR 센서(1009)는 원격제어장치(200)로부터 제어 신호를 수신 가능한 바 메인 MCU(미도시)가 구비된 SoC(1006)에 전원을 공급하지 않아도 된다. 따라서, 디스플레이 장치는 제로 와트 모드로 동작 시, 릴레이(1002)를 오프시킬 수 있다. 이에 따라, 전력 변환 장치(1010)는 전원 코드를 통해 공급되는 전력을 소비하지 않는 바, 소비 전력의 절감이 가능하다. 전력 변환 장치(1010)의 MCU(1016)만이 제로 와트 모듈(2020)에서 전력을 공급받아 동작할 수 있다.
IR 센서(1009)는 원격제어장치(200)로부터 디스플레이 장치의 전원을 온으로 제어하는 신호를 수신할 수 있다. MCU(1016)은 전원 온 신호를 수신하면 릴레이(1002)를 온으로 제어할 수 있다. IR 센서(1009)가 원격제어장치(200)로부터 전원 온 신호를 수신하면, DC 온(DC on)되고, 일반 모드로 동작할 수 있다(S19).
한편, 단계 S19에서, 디스플레이 장치는 제로 와트 모드가 온으로 설정되어 있지 않은 경우, 스탠바이 모드로 동작할 수 있다(S23).
스탠바이 모드는 대기하는 동작 모드로, 명령 또는 입력의 수신을 감지하도록 동작할 수 있다. 한편, 상술한 웜 스탠바이 모드는 대기하는 동작 모드이나, 스탠바이 모드일 때 보다 명령 또는 입력을 수신 시 SoC(1006)를 더 빠르게 활성화하는 대기하는 동작 모드 인 바, 스탠바이 모드 보다 소비 전력이 높다. 디스플레이 장치는 동작 상태에 따라 스탠바이 모드와 웜 스탠바이 모드 간에 전환이 이루어질 수 있다.
디스플레이 장치는 스탠바이 모드에서 전원 코드가 외부 전원으로부터 제거되면 AC 오프될 수 있다.
한편, 단계 S19에서, 디스플레이 장치는 일반 모드로 동작하는 중 전원 오프 명령을 수신할 수 있다(S19).
디스플레이 장치는 전원 오프 명령을 수신하면 DC 오프(DC off)될 수 있다.
디스플레이 장치는 전원 오프 명령에 따라 DC 오프되면, 웜 스탠바이 모드로의 동작이 필요한지 판단할 수 있다(S23).
예를 들어, 디스플레이 장치는 예약 녹화가 설정되어 있거나, 잔상 보상 동작을 수행해야 하거나, 소프트웨어 업데이트를 진행해야 하는 등 SoC(1006)의 활성화가 이미 예정되어 있는 경우, 웜 스탠바이 모드로 동작이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 디스플레이 장치는 DC 오프 시, 잔상 보상 동작을 수행해야 하거나, 소프트웨어 업데이트를 진행하도록 설정되어 있을 수 있다.
디스플레이 장치는 예정된 동작이 없는 경우 웜 스탠바이 동작이 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
디스플레이 장치는 웜 스탠바이 모드로 동작이 필요한 경우, 필요 시간 동안 웜 스탠바이 모드로 동작할 수 있다(S25).
디스플레이 장치는 예약 녹화, 잔상 보상 동작 및 소프트웨어 업데이트 등 예정된 동작을 수행한 후, 제로 와트 모드가 온으로 설정되어 있는지 판단할 수 있다(S19).
한편, 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 제로 와트 모듈(2000)이 초기에 페어링 동작을 수행할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치와 페어링된 제로 와트 모듈(2000)은 기설정된 조건에 따라 제로 와트 모드에서도 오프될 수 있다. 이에 대해, 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 본 개시의 실시 예에 따른 제로 와트 모듈을 포함하는 디스플레이 장치의 동작 방법이 도시된 순서도이다.
디스플레이 장치는 외부 전원과 연결될 수 있다(S101).
디스플레이 장치는 전원 코드를 통해 외부 전원과 연결될 수 있다.
디스플레이 장치가 외부 전원과 연결되면, 제로 와트 모듈(2000)이 온될 수 있다(S103).
제로 와트 모듈(2000)이 온되면, 제로 와트 모듈(2000)은 MCU(1016)로 전압을 인가할 수 있다.
디스플레이 장치는 MCU(1016)의 온 여부를 판단할 수 있다(S105).
디스플레이 장치는 MCU(1016)가 온되면, 릴레이(1002)를 온 시킬 수 있다(S107).
릴레이(1002)가 온 됨에 따라, 전력 변환 장치(1010)은 외부 전원을 공급받을 수 있다. 전력 변환 장치(1010)은 외부 전원을 공급받아 동작할 수 있다.
디스플레이 장치는 제로 와트 모듈(2000)의 페어링 완료 여부를 획득할 수 있다(S109).
제로 와트 모듈(2000)은 SoC(1006)와 페어링을 수행할 수 있다. 특히, 디스플레이 장치가 제조 후 처음 부팅 시 제로 와트 모듈(2000)와 SoC(1006)의 페어링이 수행될 수 있다.
디스플레이 장치는 제로 와트 모듈(2000)과 SoC(1006)간 페어링이 완료되면, 제로 와트 모드로 동작하는지 판단할 수 있다(S111).
디스플레이 장치는 제로 와트 모드로 동작하지 않을 경우, 릴레이(1002)의 온 상태를 유지할 수 있다.
디스플레이 장치는 제로 와트 모드로 동작하는 경우, 릴레이(1002)를 오프로 제어할 수 있다(S113).
이에 따라, 전력 변환 장치(1010)의 외부 전환 소비를 최소화할 수 있다.
디스플레이 장치는 릴레이(1002)를 오프로 제어하고, MCU(1016)가 제로 와트 모듈(2000)이 기설정된 조건에 해당 여부를 판단할 수 있다(S115).
제로 와트 모듈(2000)이 배터리(2010)인 경우에는, MCU(1016)는 배터리(2010)에 충전된 전력이 기설정된 임계 전력 이상인지 판단할 수 있다. 즉, MCU(1016)는 제로 와트 모드로 동작하는 동안 배터리(2010)에 충분한 전력이 충전되어 있는지 판단할 수 있다. 따라서, MCU(1016)는 배터리(2010)에 충전된 전력이 기설정된 임계 전력 이상이면, 계속해서 제로 와트 모드로 동작할 수 있다. MCU(1016)는 배터리(2010)에 충전된 전력이 기설정된 임계전력 미만이면, 릴레이(1002)를 온으로 제어할 수 있다. 즉, MCU(1016)는 제로 와트 모드로 동작 중이더라도 배터리(2010)에 전력이 부족할 경우, (웜) 스탠바이 모드 또는 일반 모드로 동작할 수 있다.
제로 와트 모듈(2000)이 에너지 하베스팅 모듈(2020)인 경우에는, MCU(1016)는 에너지 하베스팅 모듈(2020)에서의 출력 전압이 기설정된 기준 전압 이상인지 판단할 수 있다. 즉, MCU(1016)는 제로 와트 모드로 동작하는 동안 에너지 하베스팅 모듈(2020)이 MCU(1016)로 충분한 전압을 인가할 수 있는지 판단할 수 있다. MCU(1016)는 에너지 하베스팅 모듈(2020)에서 출력 전압이 기설정된 기준 전압 이상이면, 계속해서 제로 와트 모드로 동작할 수 있다. MCU(1016)는 에너지 하베스팅 모듈(2020)에서 출력 전압이 기설정된 기준 전압 미만이면, 릴레이(1002)를 온으로 제어할 수 있다. 즉, 제로 와트 모드에서도 에너지 하베스팅 모듈(2020)에서 출력 전압이 기설정된 기준 전압 미만이면 전력 변환 장치(1010), 특히 MCU(1016)는 외부 전압을 인가받을 수 있다. MCU(1016)는 제로 와트 모드로 동작 중이더라도 에너지 하베스팅 모듈(2020)에서 충분한 전압을 공급하지 못할 경우, (웜) 스탠바이 모드 또는 일반 모드로 동작할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.
상기와 같이 설명된 디스플레이 장치는 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (10)

  1. SoC;
    상기 SoC에 전력을 공급하는 전력 변환 장치; 및
    제로 와트 모드에서 상기 전력 변환 장치로 전압을 인가하는 제로 와트 모듈을 포함하는
    디스플레이 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제로 와트 모듈은
    일반 모드로 동작하는 동안 외부 전원을 공급받아 충전되는 배터리를 포함하고,
    상기 배터리가 상기 제로 와트 모드에서 상기 전력 변환 장치로 전압을 인가하는
    디스플레이 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제로 와트 모듈은
    에너지 하베스팅 모듈을 포함하고,
    상기 에너지 하베스팅 모듈이 상기 제로 와트 모드에서 상기 전력 변환 장치로 전압을 인가하는
    디스플레이 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 에너지 하베스팅 모듈은
    외부 전원의 누설 암전류를 이용하여 도통되는 반도체 소자,
    상기 반도체 소자에 흐르는 전류를 증폭시키는 전류 증폭기, 및
    상기 증폭된 전류를 충반전하여 전력을 생성하는 차지 펌프를 포함하는
    디스플레이 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 에너지 하베스팅 모듈은
    빛을 전력으로 변환하는 광전 하베스팅 모듈을 포함하는
    디스플레이 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제로 와트 모드에서도 상기 에너지 하베스팅 모듈에서 출력 전압이 기설정된 기준 전압 미만이면 상기 전력 변환 장치는 외부 전압을 인가받는
    디스플레이 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제로 와트 모듈은
    배터리 및 에너지 하베스팅 모듈을 포함하고,
    상기 배터리와 상기 에너지 하베스팅 모듈 중 어느 하나가 상기 전력 변환 장치로 전압을 인가하는
    디스플레이 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 디스플레이 장치가 일반 모드로 동작한 시간에 따라 상기 배터리와 상기 에너지 하베스팅 모듈 중 어느 하나가 상기 전력 변환 장치로 전압을 인가하는
    디스플레이 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 디스플레이 장치가 일반 모드로 동작한 시간이 기설정된 기준 시간 보다 크면 상기 배터리가 상기 전력 변환 장치로 전압을 인가하고,
    상기 디스플레이 장치가 일반 모드로 동작한 시간이 기설정된 기준 시간 보다 작으면 상기 전력 변환 장치가 상기 전력 변환 장치로 전압을 인가하는
    디스플레이 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제로 와트 모듈은
    상기 제로 와트 모드에서 IR 센서로 전압을 간헐적으로 인가하는
    디스플레이 장치.
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