KR19980068470A

KR19980068470A - Backlight of energy-saving LCD

Info

Publication number: KR19980068470A
Application number: KR1019970005073A
Authority: KR
Inventors: 유봉현
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 1998-10-15

Abstract

본 발명은 LCD 패널의 외부환경 명암 변화에 따라 백라이트용 광원의 광도를 조절하여 전력소모를 절감하도록 한 절전형 액정표시장치의 백라이트에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight of a power-saving liquid crystal display device to reduce power consumption by adjusting the brightness of a backlight light source according to the change of the external environment contrast of the LCD panel.

본 발명의 목적은 외부의 밝기에 따라 백라이트용 광원의 광도를 조절하여 전원의 전력소모를 절감할 수 있도록 한 절전형 액정표시장치의 백라이트를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a backlight of a power-saving liquid crystal display device to reduce the power consumption of the power source by adjusting the brightness of the backlight light source according to the external brightness.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 절전형 액정표시장치의 백라이트는 광감지부를 이용하여 LCD 패널의 외부환경의 명암을 감지하고 이를 전류제어부에 전달하여 인버터의 출력전압을 제어하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, LCD 패널의 외부환경의 명암 변화에 따라 LCD 패널의 휘도를 조절하여 전원부의 전력소모를 감소시킨다.The backlight of the energy-saving liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above object is characterized by controlling the output voltage of the inverter by detecting the contrast of the external environment of the LCD panel using the light sensing unit and transferring it to the current control unit. . According to this, the brightness of the LCD panel is adjusted according to the change in the contrast of the external environment of the LCD panel, thereby reducing the power consumption of the power supply unit.

Description

절전형 액정표시장치의 백라이트(back light)Back light of energy-saving liquid crystal display

본 발명은 액정표시장치의 백라이트 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LCD 패널의 외부환경 명암 변화에 따라 백라이트용 광원의 광도를 조절하여 전력소모를 절감하도록 한 절전형 액정표시장치의 백라이트에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight technology of a liquid crystal display device, and more particularly, to a backlight of a power saving type liquid crystal display device to reduce power consumption by adjusting the brightness of a backlight light source according to a change in the external environment contrast of an LCD panel.

일반적으로 널리 알려진 바와 같이, 액정표시장치의 백라이트 부재는 크게 구별하여 광원, 광속제어기, 인버터, 변압기, 콘덴서 등으로 유니트(unit)화 되고 있다.As is generally known, backlight members of liquid crystal displays are largely divided into light sources, luminous flux controllers, inverters, transformers, capacitors, and the like.

상기 백라이트 방식으로는 크게 구분하여 직하방식과 에지(edge)방식이 채용되고 있다. 직하방식은 LCD 패널의 아래에 광원을 위치시켜 패널 전면을 직접 조광하는 방식으로서 EL(electro-luminescence)과 같은 광원을 주로 사용하고 있다. 에지방식은 LCD 패널의 1측면 또는 양측면에 광원을 위치시켜 도광판과 반사판 등에 광선을 반사, 확산하는 조명기구로서 냉,열 음극관, 형광등 등을 주로 광원으로 사용하고 있다.The backlight method is classified into a direct method and an edge method. The direct method uses a light source such as EL (electro-luminescence) as a method of directly dimming the front of the panel by placing a light source under the LCD panel. In the edge method, a light source is placed on one or both sides of an LCD panel to reflect and diffuse light beams on a light guide plate and a reflection plate.

에지방식은 직하방식과 비교시 박형화에 불리하고 백라이트 유니트의 코스트도 높아지지만 휘도, 광지향 제어가 용이하고 패널 대형화에 전체 시스템으로서 유리하고 내구수명도 긴 장점을 갖고 있다. 따라서, 칼라 TFT 대형 패널의 주류로 자리잡아 가고 있다.The edge method is disadvantageous in thinning compared to the direct method, and the cost of the backlight unit is high, but it is easy to control the brightness and light direction, and has the advantage of being a whole system for panel enlargement and long life span. Therefore, it is becoming the mainstream of color TFT large panels.

휴대용 액정표시장치의 대형화와 고정세화는 LCD 패널에 더 많은 광의 공급을 필요로 한다. 즉, 대형화에 따른 실제 공급영역의 확대와, 고정세화에 따른 개구율의 감소로 인하여 휘도가 감소하는 것을 방지하기 더 많은 양의 백라이트 전력을 필요로 한다. 백라이트의 전력소모는 액정표시장치의 전체 회로에서 소모되는 전력보다 훨씬 많은 양을 차지하므로 고정세화와 대형화를 위해 백라이트의 전력소모를 감소시키는 것이 매우 중요한 것으로 인식되어 왔다.The increase in size and high definition of portable liquid crystal display devices requires supplying more light to LCD panels. That is, a larger amount of backlight power is required to prevent the luminance from decreasing due to the enlargement of the actual supply area due to the enlargement and the decrease in the aperture ratio due to the high resolution. Since the power consumption of the backlight is much larger than the power consumed in the entire circuit of the liquid crystal display, it has been recognized that it is very important to reduce the power consumption of the backlight for high resolution and large size.

도 1은 일반적인 액정표시장치용 백라이트부를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a backlight unit for a general liquid crystal display device.

도시된 바와 같이, 백라이트용 전원부(11)의 전원이 인버터(13)를 거쳐 백라이트용 광원(15)에 전달되도록 구성되어 있다.As shown, the power of the backlight power supply unit 11 is configured to be transmitted to the backlight light source 15 via the inverter 13.

이와 같이 구성된 액정표시장치용 백라이트부를 갖는 휴대용 컴퓨터에서는 주로 DC전원이 사용되고 있다. 그래서, 백라이트용 광원(13)으로서의 램프가 광을 발광하기 위해 AC 고전압이 필요하므로 인버터(15)가 전원부(11)의 DC 저전압을 AC 고전압으로 변환시켜 광원(13)에 공급한다.In the portable computer having the backlight unit for the liquid crystal display device configured as described above, DC power is mainly used. Therefore, since the AC high voltage is required for the lamp as the light source 13 for backlight to emit light, the inverter 15 converts the DC low voltage of the power supply unit 11 to the AC high voltage and supplies it to the light source 13.

그러나, 백라이트용 광원(15)이 휴대용 컴퓨터의 각부분중 가장 큰 전력을 소모하고 있고 특히 최대 광도의 화면 상태에서는 전원부(11)인 밧테리의 전력소모량중 거의 절반을 차지할 정도이다. 그렇지만, LCD 패널은 외부환경의 명암에 관계없이 일정한 휘도를 유지하고 있어 광원(15)도 일정한 광도를 유지한다.However, the backlight light source 15 consumes the largest amount of power in each part of the portable computer. In particular, in the state of the highest brightness, the backlight light source 15 occupies almost half of the power consumption of the battery, which is the power source unit 11. However, the LCD panel maintains a constant brightness regardless of the contrast of the external environment, so that the light source 15 also maintains a constant brightness.

이로 인해, LCD 패널의 외부환경이 어두운 상태에서 사용자가 휴대용 컴퓨터를 조작하는 경우, LCD 패널의 휘도가 낮아도 사용자가 LCD 패널의 문자 등을 인식하는데 전혀 어려움을 느끼지 않음에도 불구하고 LCD 패널이 기 정해진 높은 휘도로 유지되는 경우가 자주 있었다. 이로 인해 전원부(11)의 밧테리 소모가 짧은 시간내에 완전히 이루어져 밧테리를 자주 교체하여야 하는 불편함이 있었다. 또한, 상기 밧테리의 교체를 위해 휴대용 컴퓨터의 가동을 중단시키지 않으면 안되는 불편함이 있었다.Therefore, when the user operates the portable computer in a dark environment of the LCD panel, even if the brightness of the LCD panel is low, the LCD panel is predetermined even though the user does not have any difficulty in recognizing the characters of the LCD panel. Often maintained at high brightness. As a result, the battery consumption of the power supply unit 11 is completely made in a short time, there was an inconvenience that often replace the battery. In addition, there was an inconvenience in that the portable computer must be stopped for the replacement of the battery.

따라서, 본 발명의 목적은 외부의 밝기에 따라 백라이트용 광원의 광도를 조절하여 전원의 전력소모를 절감할 수 있도록 한 절전형 액정표시장치의 백라이트를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a backlight of a power-saving liquid crystal display device which can reduce power consumption of a power source by adjusting the brightness of a backlight light source according to the external brightness.

도 1은 일반적인 액정표시장치용 백라이트부를 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a backlight unit for a general liquid crystal display device.

도 2는 본 발명에 의한 절전형 액정표시장치의 백라이트를 나타낸 블록도.2 is a block diagram showing a backlight of a power saving type liquid crystal display device according to the present invention;

도 3은 도 2의 세부회로도이다.3 is a detailed circuit diagram of FIG. 2.

도면의주요부분에대한부호의설명Explanation of symbols on the main parts of the drawing

11: 전원부 13: 인버터 15: 광원 21: 광감지부 22: 포토다이오드 23: 전류제어부 24: 트랜지스터DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Power supply unit 13 Inverter 15 Light source 21 Light-sensing part 22 Photodiode 23 Current control part 24 Transistor

이하, 본 발명에 의한 절전형 액정표시장치의 백라이트를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.Hereinafter, a backlight of a power saving type liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same code | symbol is attached | subjected to the part same as a conventional part.

도 2는 본 발명에 의한 절전형 액정표시장치의 백라이트를 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a backlight of a power saving liquid crystal display according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 광감지부(21)가 LCD 패널(도시안됨)의 외부환경의 명암을 감지하고 전류제어부(23)가 명암의 변화에 따라 인버터(13)의 출력전압을 제어하여 광원(15)의 광도를 조절하도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the light detector 21 senses the contrast of the external environment of the LCD panel (not shown), and the current controller 23 controls the output voltage of the inverter 13 according to the change of the contrast. It is comprised so that the brightness of the light source 15 may be adjusted.

이와 같이 구성되는 절전형 액정표시장치의 백라이트의 작용을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 도 2의 세부회로도이다.The operation of the backlight of the energy-saving liquid crystal display device configured as described above will be described with reference to FIG. 3. 3 is a detailed circuit diagram of FIG. 2.

먼저, 사용자가 LCD 패널(도시안됨)의 외부환경이 밝은 장소에서 휴대용 컴퓨터를 조작하고 있는 상태에서 광감지부(21)가 상기 외부환경의 명암을 감지한다. 즉, 광감지부(21)의 포토다이오드(22)가 상기 외부환경으로부터 입사되는 광의 세기에 해당하는 역방향 전류를 전류제어부(23)로 출력한다. 여기서, 포토다이오드(22) 대신에 광도전 셀이 이용될 수 있다.First, the light sensing unit 21 detects the contrast of the external environment while the user operates the portable computer in a place where the external environment of the LCD panel (not shown) is bright. That is, the photodiode 22 of the light sensing unit 21 outputs a reverse current corresponding to the intensity of light incident from the external environment to the current control unit 23. Here, a photoconductive cell may be used instead of the photodiode 22.

광감지부(21)의 출력전류가 전류제어부(23)의 트랜지스터(24)의 베이스에 공급되면, 트랜지스터(24)의 출력전류가 콜렉터 저항(Rc)을 흐른다. 이때, 트랜지스터(24)의 출력전압이 Vo 이다. 여기서, 트랜지스터(24)의 출력전류의 포화영역은 콜렉터 저항(Rc)에 의해 결정되고 또한 조정될 수 있다.When the output current of the photodetector 21 is supplied to the base of the transistor 24 of the current control unit 23, the output current of the transistor 24 flows through the collector resistor Rc. At this time, the output voltage of the transistor 24 is Vo. Here, the saturation region of the output current of the transistor 24 can be determined and adjusted by the collector resistor Rc.

이어서, 인버터(13)가 출력전압(Vo)인 DC 저전압을 광원(15)용 AC 고전압으로 변화시켜 광원(15)의 광도를 조절한다.Subsequently, the inverter 13 changes the DC low voltage, which is the output voltage Vo, to the AC high voltage for the light source 15 to adjust the brightness of the light source 15.

즉, 외부환경이 밝으면, 광원(15)의 광도를 증가시키기 위해 인버터(13)가 광원(15)으로 공급하는 전류량을 증가시키는 반면에, 외부환경이 어두우면, 광원(15)의 광도를 감소시키기 위해 인버터(13)가 광원(15)으로 공급하는 전류량을 감소시킨다. 따라서, 외부환경에 따라 광원(15)의 광도를 최적의 상태로 조절하여 전원부(11)의 전력소모를 절감하여 전원의 교체기간을 그만큼 연장한다.That is, when the external environment is bright, the amount of current supplied by the inverter 13 to the light source 15 is increased to increase the brightness of the light source 15, while when the external environment is dark, the brightness of the light source 15 is increased. To reduce, the amount of current supplied by the inverter 13 to the light source 15 is reduced. Therefore, according to the external environment, the brightness of the light source 15 is adjusted to an optimal state, thereby reducing the power consumption of the power supply unit 11, thereby extending the replacement period of the power source.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 절전형 액정표시장치의 백라이트는 LCD 패널부의 LCD 패널 외부환경의 명암을 광감지부로 감지하고 그 결과에 따라 전류제어부가 인버터에 전달하는 출력전압을 제어하여 광원의 광도를 조절한다. 따라서, 본 발명은 LCD 패널의 휘도를 외부환경에 따라 조절하여 전원의 전력소모량을 절감하고 그 결과로 전원의 사용기간을 연장시킬 수 있다.As described in detail above, the backlight of the energy-saving liquid crystal display according to the present invention detects the contrast of the LCD panel external environment with the light sensing unit and controls the output voltage transmitted to the inverter according to the result of the light source. Adjust the brightness of the Therefore, the present invention can reduce the power consumption of the power supply by adjusting the brightness of the LCD panel according to the external environment, and as a result, the service life of the power supply can be extended.

Claims

전원공급용 전원부와;A power supply unit for power supply;

LCD 패널에 광을 투사하는 백라이트용 광원과;A backlight light source for projecting light onto the LCD panel;

상기 광원에 공급될 DC 전압을 AC 전압으로 전환시키는 인버터와;An inverter for converting the DC voltage to be supplied to the light source into an AC voltage;

상기 LCD 패널의 외부환경의 밝기를 감지하는 광감지부와; 그리고A light detecting unit detecting a brightness of an external environment of the LCD panel; And

상기 광감지부의 출력에 따라 상기 인버터를 제어하여 상기 광원에 공급될 전류량을 조절하는 전류제어부를 포함하는 절전형 액정표시장치의 백라이트.And a current control unit controlling the inverter according to the output of the light sensing unit to adjust an amount of current to be supplied to the light source.

제 1 항에 있어서, 상기 광감지부가 포토다이오드인 것을 특징으로 하는 절전형 액정표시장치의 백라이트.The backlight of claim 1, wherein the light sensing unit is a photodiode.

제 1 항에 있어서, 상기 광감지부가 광도전 셀인 것을 특징으로 하는 절전형 액정표시장치의 백라이트.The backlight of claim 1, wherein the light sensing unit is a photoconductive cell.