KR100680053B1 - 액정표시패널의 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시스템 운영체제의 소프트웨어적인 제어에 의하지 않고도 자체적으로 슬립 모드 기능을 수행할 수 있는 액정표시패널의 구동장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시패널의 구동장치는 액정표시패널에 공급되는 영상 데이터의 변화를 감지하여 그 결과에 따라 액정표시패널 및 그 구동회로와 백라잇에 전력을 공급하는 전원장치를 제어하는 전원제어수단을 구비한다.
이에 따라, 액정표시패널의 구동장치가 비디오 데이터의 변화 유무를 자체적으로 감지하여 전원장치의 온/오프를 제어할 수 있게 됨으로써 별도의 운영체제가 설치되지 않은 시스템에서도 슬립 모드 기능이 수행될 수 있게 된다.

Description

액정표시패널의 구동장치{Apparatus for Driving Liquid Crystal Display Panel}
도 1은 노트북 컴퓨터에 있어서의 액정표시패널 구동부를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시패널의 구동장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전원제어부의 상세 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 비디오 데이터 비교기의 상세 회로도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
20,50 : LCD 모듈 22,54 : 백라잇 전원부
24 : 시스템 전원부 26,56 : LCD 전원부
28 : 비디오 칩셋 30,58 : 디스플레이 타이밍 제어부
32,52 : 시스템 블록 60 : 전원제어부
70 : 카운터 72 : 비디오 데이터 비교기
74 : 레지스터 76 : 시간 데이터 비교기
80 : XOR 게이트 82 : OR 게이트
본 발명은 액정표시패널의 구동장치에 관한 것으로, 특히 시스템 운영체제의 소프트웨어적인 제어에 의하지 않고도 자체적으로 슬립 모드 기능을 수행할 수 있는 액정표시패널의 구동장치에 관한 것이다.
액정표시패널(Liquid Crystal Display Panel: 이하 "LCD"라 함)에 사용되는 백라잇(Back Light)의 수명은 대략 일만 시간정도이다. 이는 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT) 등의 여타 디스플레이 장치들의 수명과 비교해 볼 때 비교적 짧은 시간이다. LCD를 디스플레이 수단으로 주로 이용하는 노트북 컴퓨터에서는 백라잇, 구동회로부 등을 포함하는 LCD 모듈을 효율적으로 구동시켜 기기의 사용 기간을 연장시킴과 아울러 소비전력을 줄이도록 하는 다양한 방법들을 사용하고 있다. 이러한 방법들 중에 하나가 슬립 모드(Sleep Mode) 기능이다. 슬립 모드 기능이란 화면상에 표시되는 데이터에 변화가 일어나지 않는 일정기간동안 백라잇이나 LCD 구동회로부에 인가되는 전원을 차단하여 LCD의 구동을 제한하는 기능을 말한다. 이러한 슬립 모드 기능은 백라잇이 불필요하게 구동되는 시간을 줄임으로써 그만큼 사용 기간이 연장되도록 한다. 노트북 컴퓨터에서의 슬립 모드 기능은 대부분 시스템의 소프트웨어적인 제어에 의해 이루어진다.
도 1은 노트북 컴퓨터에 있어서의 LCD 구동부를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, LCD 구동부는 LCD 모듈(20) 및 백라잇 전원부(22)에 직류 구동전압을 공급하는 시스템 전원부(24)와, 시스템 전원부(24)로부터 공급되는 직류 전압을 백라잇의 구동에 적합한 교류 전압으로 변환하는 백라잇 전원부(22)와, 시스템 전원부(24)로부터 공급되는 직류 구동전압의 레벨을 LCD 및 LCD 구동회로의 구동에 적합한 레벨로 변환하는 LCD 전원부(26)와, 비디오 칩셋(28)으로부터 비디오 데이터를 입력받아 액정패널의 드라이버 집적회로(Integrated Circuit : IC)에 공급하는 디스플레이 타이밍 제어부(30)를 구비한다. 시스템 전원부(24) 및 비디오 칩셋(28)은 노트북 컴퓨터의 시스템 블록(32) 내에 포함되어 시스템의 운영체제(Operating System)에 의해 소프트웨어적으로 제어된다. 이러한 시스템 운영체제에는 윈도우즈 95/98, MAC, OS2 등이 있다. LCD 전원부(26) 및 디스플레이 타이밍 제어부(30)는 LCD 모듈(20) 내에 포함되어 있다. 일반적으로 시스템 전원부(24) 및 LCD 전원부(26)는 입력되는 직류 전압의 레벨을 변환하는 직류-직류 변환기(DC-DC Converter)로 구현된다.
노트북 컴퓨터에서의 슬립 모드 동작 과정을 설명하면 다음과 같다. 노트북 컴퓨터에서 키보드나 마우스 등과 같은 입력장치에 의해 사용자의 입력이 가해지지 않는 경우, LCD 상에 표시되는 비디오 데이터에는 아무런 변화가 없게 된다. 이와 같이 비디오 데이터에 변화가 없는 경우, 시스템 운영체제 내에 포함되어 있는 자동 전원 관리자(Auto Power Manager : 이하 "APM"이라 함) 프로그램이 이를 감지한다. 비디오 데이터의 불변상태가 일정 기간이상 지속되어 미리 내정된 기준 시간( 사용자 조정 가능)을 넘어서게 되면, APM은 시스템 전원부(24)가 전력 공급을 중단하도록 시스템의 중앙처리부(도시되지 않음)에 지시하게 된다. 그러면 시스템 전원부(24)의 제어 입력단에는 디스에이블(Disable) 신호가 인가되어 LCD 모듈(20)로의 전력 공급이 차단됨과 아울러 백라잇 전원부(22) 쪽으로의 전력 공급도 차단됨으로써 LCD의 화면 출력이 중단되게 된다. 백라잇 전원부(22)에 별도의 온/오프(On/Off) 출력단자가 있는 경우에는 백라잇 전원부(22)로의 전력 공급을 유지하는 상태에서 백라잇 전원부(22)의 출력단자를 오프시키게 된다. 이 후, 사용자의 입력이 있게 되면, APM은 이를 감지하여 시스템 전원부(24) 및 비디오 칩셋(28)으로의 인에이블(Enable) 신호 인가를 지시함으로써 LCD를 정상적인 화면 출력 모드로 전환시키게 된다.
노트북 컴퓨터뿐만이 아니라 LCD를 디스플레이 수단으로 사용하는 각종 시스템들에서는 제한된 수명을 갖는 백라잇의 불필요한 구동 시간을 줄임으로써 시스템의 사용 기간을 연장시킴과 아울러 소비전력을 줄일 수 있는 이러한 슬립 모드 기능을 필요로 하고 있다. 하지만, 종래의 LCD 구동장치를 사용하는 시스템에서 슬립 모드 기능의 구현은 상기 노트북 컴퓨터의 경우와 같이 전적으로 시스템의 운영체제에 의존하는 소프트웨어적인 방법에만 국한되어 있다. LCD를 사용하는 시스템들 중에서 노트북 컴퓨터를 제외하면 슬립 모드 기능을 지원하는 윈도우즈 95/98, MAC 등과 같은 시스템 운영체제가 설치될 수 없는 장비들이 대부분이다. 이러한 상황에 대비하여 자체적으로 슬립 모드 기능을 수행할 수 있는 LCD 구동장치는 아직까지 개발되지 않고 있다. 이에 따라, 슬립 모드 기능을 지원하는 시스템 운영 체제가 설치되지 않은 시스템들에 종래의 LCD 및 그 구동장치가 사용되는 경우에는 슬립 모드 기능의 구현이 불가능하다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 시스템 운영체제의 소프트웨어적인 제어에 의하지 않고도 자체적으로 슬립 모드 기능을 수행할 수 있는 액정표시패널의 구동장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시패널의 구동장치는 액정표시패널에 공급되는 영상 데이터의 변화를 감지하여 그 결과에 따라 액정표시패널 및 그 구동회로와 백라잇에 전력을 공급하는 전원장치를 제어하는 전원제어수단을 구비한다.
상기 전원제어수단은 상기 영상 데이터의 프레임 수를 계수하는 카운터와, 프레임 단위로 상기 영상 데이터의 변화 유무를 감지하여 상기 영상 데이터에 변화가 있으면 상기 카운터에 리셋 신호를 공급하는 데이터 변화 감지 수단과, 상기 전원장치의 출력을 오프시키는 시점인 기준 시간을 설정하는 기준 시간 설정 수단과, 상기 기준 시간에 대응하는 기준 프레임 수의 데이터를 저장하는 기준 데이터 저장 수단과, 상기 카운터에서 계수된 프레임 수와 상기 기준 데이터 저장부에 저장된 기준 프레임 수를 비교하여 서로 동일하면 상기 전원장치를 디스에이블시키는 시간 데이터 비교수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 기준 시간은 사용자의 조정이 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 변화 감지 수단은 현재 입력되고 있는 프레임의 영상 데이터를 저장하는 제 1 데이터 저장 수단과, 이전 프레임의 영상 데이터를 저장하는 제 2 데이터 저장 수단과, 상기 제 1 및 제 2 데이터 저장 수단 각각에 저장된 상기 영상 데이터를 비교하여 서로 상이하면 상기 카운터를 리셋시키는 영상 데이터 비교수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 영상 데이터 비교수단은 상기 제 1 및 제 2 데이터 저장 수단에 저장된 프레임 데이터들에 각각 포함된 적색, 녹색, 청색에 해당하는 영상 데이터들의 동일 여부를 각각 검출하는 배타적 논리합 게이트들과, 상기 배타적 논리합 게이트들 각각에서 출력된 데이터들을 논리합 연산함으로써 상기 카운터에 상기 리셋 신호를 공급하는 논리합 게이트를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 LCD 구동장치를 도시한 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 LCD 구동장치는 LCD 모듈(액정표시장치 모듈)(50)에 구동전력과 비디오 데이터 등의 데이터 신호를 공급하는 시스템 블록(52)과, 시스템 블록(52)으로부터 공급되는 직류 전압을 백라잇 구동에 적합한 교류 전압으로 변환하는 백라잇 전원부(54)와, 시스템 블록(52)으로부터 공급되는 직류 전압의 레벨을 액정패널 및 그 구동회로의 구동에 적합한 레벨로 변환하는 LCD 전원부(56)와, 시스템 블록(52)으로부터 공급되는 비디오 데이터를 LCD의 드라이버 집적회로에 공급하는 디스플레이 타이밍 제어부(58)와, 비디오 데이터의 변화 유무를 감지하여 LCD 전원부(56) 및 백라잇 전원부(54)의 출력을 제어하는 전원제어부(60)를 구비한다.
본 발명에 따른 LCD 구동장치에서 시스템 블록(52)에는 슬립 모드 기능을 지원하는 시스템 운영체제가 설치되어 있지 않다. 대신 슬립 모드 기능이 LCD 모듈(50)에 내장된 전원제어부(60)에 의해 자체적으로 구현된다. 시스템 블록(52)에서 공급되는 비디오 데이터는 디스플레이 타이밍 제어부(58) 뿐만이 아니라 전원제어부(60)에도 인가된다. 아울러 시스템 블록(52)은 슬립 모드 기능의 동작 시점을 제어하기 위한 기준 시간 데이터를 전원제어부(60)에 공급한다. 전원제어부(60)는 비디오 데이터를 프레임 단위로 입력받아 연속된 두 프레임의 데이터를 서로 비교하여 데이터의 변화 유무를 판별한다. 비디오 데이터의 변화가 있는 경우에는 사용자가 시스템을 이용하고 있는 경우에 해당하기 때문에 전원제어부(60)는 백라잇 전원부(54) 및 LCD 전원부(56)에 인에이블 신호를 인가하여 정상적인 디스플레이 동작을 수행하게끔 한다. 하지만, 일정 기간이상 비디오 데이터의 변화가 없는 경우, 즉 LCD 화면상에 동일한 화상의 출력이 일정 기간이상 지속되는 경우에는 시스템의 사용이 중단된 경우에 해당하기 때문에 전원제어부(60)가 이를 감지하여 백라잇 전원부(54) 및 LCD 전원부(56)에 디스에이블 신호를 공급한 다. 이 때 백라잇 전원부(54) 및 LCD 전원부(56)의 출력이 차단되고, LCD의 화상출력이 중단되게 된다. 이러한 슬립 모드 기능의 동작 시점은 시스템 블록(52)으로부터 전원제어부(60)에 공급되는 기준 시간 데이터를 사용자가 임의로 조정함으로써 조정이 가능하다. 전원제어부(60)는 동일한 비디오 데이터가 지속되는 기간을 체크하여 기준 시간 데이터의 기준 시간과 비교한다. 비디오 데이터의 불변 기간이 지속되어 기준 시간에 도달하게 되면 슬립 모드 기능이 동작하게 된다. 슬립 모드 기능에 의해 LCD의 동작이 중지된 상태에서도 전원제어부(60)는 비디오 데이터의 변화를 계속적으로 체크한다. 이 때 비디오 데이터에 변화가 있으면, 전원제어부(60)는 백라잇 전원부(54) 및 LCD 전원부(56)에 인에이블 신호를 다시 공급하여 LCD를 정상적인 디스플레이 모드로 전환시킨다.
도 3은 도 2에 도시된 전원제어부의 상세 블록도이다. 도 3을 결부하여 본 발명에서 백라잇 및 LCD로의 전력 공급을 제어하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 전원제어부(60)는 입력되는 수직동기신호(Vsync)를 계수하여 LCD에 화상으로 출력되는 데이터 프레임의 수를 계수하는 카운터(70)와, 프레임 단위로 비디오 데이터의 변화를 감지하여 비디오 데이터에 변화가 있을 경우 카운터(70)를 리셋시키는 비디오 데이터 비교기(72)와, 슬립 모드 기능의 동작 시점에 관련된 기준 시간 데이터를 그에 대응하는 프레임 수 데이터로 변환하여 저장하는 레지스터(74)와, 카운터(70)로부터 출력된 값과 레지스터(74)로부터 출력된 값을 비교하여 두 값이 일치하면 백라잇 전원부(54) 및 LCD 전원부(56)에 디스에이블 신호를 공급하는 시간 데이터 비교기(76)를 구비한다.
카운터(70)는 입력되는 수직동기신호(Vsync)에 따라 화상으로 출력되는 비디오 데이터 프레임의 수를 계수한다. 비디오 데이터 비교기(72)는 연속된 두 프레임을 계속적으로 비교하면서 비디오 데이터의 변화 유무를 감지한다. 프레임 별로 데이터가 서로 동일한 경우, 카운터(70)는 동일 데이터 프레임의 수를 계수하게 된다. 한편 비디오 데이터에 변화가 발생하게 되면 비디오 데이터 비교기(72)가 이를 감지하여 카운터(70)에 리셋 신호를 공급한다. 이 때, 카운터(70)는 이전까지 계수된 프레임 수의 데이터를 상실하고 그 다음 프레임부터 다시 프레임 수를 계수하게 된다. 각 프레임 별로 비디오 데이터의 불변이 지속되어 카운터에서 계수된 동일 프레임의 수가 레지스터(74)에 저장된 기준 프레임 수와 일치하게 되면 시간 데이터 비교기(76)는 백라잇 전원부(54) 및 LCD 전원부(56)에 디스에이블 신호를 공급한다. 이에 따라 백라잇 램프의 점등이 오프(Off)되고, 액정패널 및 구동회로에 전력공급이 중단되어 LCD의 디스플레이 동작이 중지되게 된다. 이러한 슬립 모드 기능이 동작하고 있을 때 비디오 데이터의 변화가 발생하면 비디오 데이터 비교기(72)는 카운터(70)에 리셋 신호를 공급하고, 카운터(70)는 새로이 프레임 카운트를 시작하게 된다. 이 때, 카운터(70)에서 출력되는 프레임 카운트 수는 레지스터(74)에 저장된 기준 프레임 수와 일치하지 않게 됨으로써 시간 데이터 비교기(76)는 인에이블 신호를 출력하게 된다. 그러면, 백라잇 전원부(54)가 백라잇으로의 전력 공급을 재개하고, LCD 전원부(56)도 액정패널 및 구동회로로의 전력 공급을 재개함으로써 LCD는 슬립 모드에서 정상적인 디스플레이 모드로 다시 전환되게 된다.
도 4는 도 3에 도시된 비디오 데이터 비교기의 상세 회로도이다. 도 4를 결부하여 본 발명에서 프레임별로 비디오 데이터의 변화 유무를 감지하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 비디오 데이터 비교기(72)는 인가되는 비디오 데이터들을 프레임 단위로 순차적으로 홀딩(Holding)하는 제 1 프레임 데이터 래치(D) 및 제 2 프레임 데이터 래치(D+)와, 제 1 및 제 2 프레임 데이터 래치(D,D+)에 홀딩된 두 프레임 데이터를 적(R), 녹(G), 청(B)색의 데이터 별로 각각 비교하여 두 데이터가 동일한 경우 로우(Low) 신호를 각각 출력하는 XOR(Exclusive OR) 게이트들(80)과, 이들 XOR 게이트(80)들의 각 출력을 세 입력으로 하는 OR 게이트(82)로 구성된다.
제 1 및 제 2 프레임 데이터 래치(D,D+)는 그들에 입력되는 수직동기신호(Vsync)에 동기되어 프레임 단위로 데이터를 홀딩하게 된다. 제 1 프레임 데이터 래치(D)는 현재 입력되는 비디오 데이터 프레임을 홀딩한다. 다음 프레임 데이터가 제 1 프레임 데이터 래치(D)에 입력되면, 제 1 프레임 데이터 래치(D)에 홀딩되어있던 프레임 데이터는 제 2 프레임 데이터 래치(D+)로 전송되어 제 2 프레임 데이터 래치(D+)에 홀딩된다. 제 1 및 제 2 프레임 데이터 래치(D,D+)에 각각 홀딩된 두 프레임 데이터는 적(R), 녹(G), 청(B)색의 데이터 별로 XOR 게이트(80)들에 의해 비교된다. 제 1 프레임 데이터 래치(D)에 홀딩된 프레임 데이터와 제 2 프레임 데이터 래치(D+)에 홀딩된 프레임 데이터가 서로 동일한 경우, 적(R), 녹(G), 청(B)색 각각의 데이터를 비교하는 XOR 게이트들(80)은 모두 로우(Low) 신호를 출력한다. 이러한 경우, OR 게이트(82)의 세 입력값이 모두 로우(Low)가 되기 때문에 OR 게이트(82)의 출력이 로우(Low)가 되어 카운터(70)는 리 셋되지 않고 수직동기신호(Vsync)에 따라 동일 프레임의 수를 계속 카운트하게 된다. 그리고, 동일 프레임 수가 기준 프레임 수와 동일해지는 순간 슬립 모드 기능이 동작하게 된다. 한편, 프레임 데이터에 변화가 발생하면 세 XOR 게이트(80)들 중 적어도 하나는 그 출력이 하이(High)가 된다. 이에 따라, OR 게이트(82)의 출력이 하이(High)가 되면서 카운터(70)를 리셋시키게 된다. 이 때, 슬립 모드 기능이 동작하고 있던 경우에는 슬립 모드 기능이 해제되고, 카운터(70)는 새로이 프레임 카운트를 시작하게 된다. 프레임마다 비디오 데이터가 계속적으로 변하는 경우에는 OR 게이트(82)의 출력은 계속 하이(High)가 되어 카운터(70)는 매 프레임마다 리셋되게 된다. 이러한 경우에는 백라잇 전원부(54) 및 LCD 전원부(56)에 인에이블 신호가 계속적으로 공급되어 LCD는 정상적인 디스플레이 동작을 수행하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시패널의 구동장치는 시스템으로부터 공급되는 비디오 데이터의 변화 유무를 자체적으로 감지하여 액정패널 및 구동회로부, 그리고 백라잇의 온/오프를 제어하게 된다. 종래에 시스템의 운영체제에만 의존하여 소프트웨어적인 방법으로 LCD의 슬립 모드 기능을 구현했던 것과는 달리, 본 발명의 LCD 구동장치를 이용하면 시스템 운영체제가 설치되지 않았거나 설치될 수 없는 시스템들에서도 LCD의 슬립 모드 기능을 수행시킬 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발 명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 시스템블록으로부터 액정표시패널에 공급되는 영상 데이터의 변화를 감지하여 그 결과에 따라 상기 액정표시패널 및 그 구동회로와 백라잇에 전력을 공급하는 전원장치를 제어하기 위해 액정표시장치 모듈에 전원제어수단을 포함하고,
    상기 전원제어수단은 상기 영상 데이터의 프레임 수를 계수하는 카운터와,
    프레임 단위로 상기 영상 데이터의 변화 유무를 감지하여 상기 영상 데이터에 변화가 있으면 상기 카운터에 리셋 신호를 공급하는 데이터 변화 감지 수단과,
    상기 전원장치의 출력을 오프시키는 시점인 기준 시간에 대응하는 기준 프레임 수의 데이터를 저장하는 기준 데이터 저장 수단과,
    상기 카운터에서 계수된 프레임 수와 상기 기준 데이터 저장부에 저장된 기준 프레임 수를 비교하여 서로 동일하면 상기 전원장치를 디스에이블시키는 시간 데이터 비교수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 구동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기준 시간은 사용자의 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 액정표시패널 의 구동장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 변화 감지 수단은 현재 입력되고 있는 프레임의 영상 데이터를 저장하는 제 1 데이터 저장 수단과,
    이전 프레임의 영상 데이터를 저장하는 제 2 데이터 저장 수단과,
    상기 제 1 및 제 2 데이터 저장 수단 각각에 저장된 상기 영상 데이터를 비교하여 서로 상이하면 상기 카운터를 리셋시키는 영상 데이터 비교수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 구동장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 영상 데이터 비교수단은 상기 제 1 및 제 2 데이터 저장 수단에 저장된 프레임 데이터들에 각각 포함된 적색, 녹색, 청색에 해당하는 영상 데이터들의 동일 여부를 각각 검출하는 배타적 논리합 게이트들과,
    상기 배타적 논리합 게이트들 각각에서 출력된 데이터들을 논리합 연산함으로써 상기 카운터에 상기 리셋 신호를 공급하는 논리합 게이트를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 구동장치.
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