WO2023003055A1 - 영상표시장치 - Google Patents

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WO2023003055A1
WO2023003055A1 PCT/KR2021/009436 KR2021009436W WO2023003055A1 WO 2023003055 A1 WO2023003055 A1 WO 2023003055A1 KR 2021009436 W KR2021009436 W KR 2021009436W WO 2023003055 A1 WO2023003055 A1 WO 2023003055A1
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voltage
converter
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terminal
input
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PCT/KR2021/009436
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English (en)
French (fr)
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김도훈
장진행
윤강현
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to an image display device, and more particularly, to an image display device capable of preventing burnout of a DC-link capacitor.
  • An image display device is a device that displays images.
  • the display resolution of the display in the image display device increases in response to the demand due to the recent increase in image resolution and image sharpness.
  • display resolutions of displays tend to increase to 2K, 4K, 8K, 16K, and the like.
  • An object of the present invention is to provide an image display device capable of preventing burnout of a DC-link capacitor.
  • Another object of the present invention is to provide an image display device capable of preventing burnout of a dc link capacitor due to a continuous increase in dc link voltage due to a detection error of the dc link voltage.
  • An image display device for achieving the above object includes a display and a power supply for supplying a driving voltage to the display, the power supply includes at least one switching element, and input AC.
  • An ac/dc converter that converts the voltage into a direct current voltage and outputs it to the dc terminal, a dc terminal capacitor disposed in the dc terminal, an input voltage detector for detecting the input AC voltage, and a dc terminal voltage detector for detecting the dc terminal voltage; , Includes a control unit for controlling the ac / dc converter, wherein the control unit, when the detected input AC voltage is greater than a first reference value and the detected dc voltage is less than or equal to a second reference value lower than the first reference value, in the ac / dc converter The switching element is controlled to be turned off.
  • the controller may control the switching element in the ac/dc converter to operate when the detected input AC voltage exceeds the first reference value and the detected dc link voltage exceeds the second reference value.
  • the controller may control the switching element in the ac/dc converter to be turned off when the detected input AC voltage is equal to or less than the first reference value.
  • the control unit determines whether the detected dc link voltage is equal to or less than the second reference value, and when the detected dc link voltage is equal to or less than the second reference value, ac/dc converter The operation of the dc converter can be controlled to stop.
  • control unit after power-on, before operation of the switching element in the ac / dc converter, determines whether the detected input AC voltage is equal to or less than a first reference value, and when the detected input AC voltage is equal to or less than the first reference value, ac/dc converter The operation of the dc converter can be controlled to stop.
  • the ac / dc converter includes a first leg including a first diode element and a first switching element connected in series with each other, a second diode element and a second switching element connected in parallel to the first leg and connected in series with each other. It may include a second leg having a.
  • the controller determines whether the detected dc link voltage is equal to or less than the second reference value after power-on and before the operation of the first switching element and the second switching element, and if the detected dc link voltage is equal to or less than the second reference value, The operation of the ac/dc converter can be controlled to stop.
  • the input voltage detector includes a first resistance element having one end connected between the input AC voltage and the ac/dc converter, and a second resistance element having one end connected to the other end of the first resistance element and the other end connected to the ground terminal. Including, the voltage at both ends of the second resistance element may be input to the control unit.
  • the dc line voltage detection unit includes a third resistance element having one end connected to one end of the dc terminal, a fourth resistance element having one end connected to the other end of the third resistance element and the other end connected to the ground terminal, and a fourth resistance element having one end connected to the ground terminal.
  • a capacitor connected in parallel to both ends of the resistance element may be included, and a voltage across both ends of the fourth resistance element may be input to the controller.
  • control unit in the state where the voltage detected by the dc line voltage detection unit is equal to or less than the second reference value, when the dc line voltage continues to increase, the control unit turns off the ac / dc converter to control the dc line voltage to decrease.
  • the control unit controls the dc link voltage to rise to the target voltage, and controls to maintain the target voltage after rising to the target voltage.
  • the power supply unit converts the level of the dc terminal voltage and supplies a first dc / dc converter to the control unit, and a second dc / dc converter to convert the level of the dc terminal voltage and supplies a driving voltage to the display can include more.
  • the display may include a liquid crystal panel.
  • the display may include an organic light emitting panel.
  • an image display device includes a display and a power supply for supplying a driving voltage to the display, the power supply includes at least one switching element, and converts an input AC voltage to a DC voltage. It includes an ac/dc converter that converts to and outputs to the dc terminal, a dc terminal capacitor disposed in the dc terminal, a dc terminal voltage detector for detecting the dc terminal voltage, and a control unit for controlling the ac/dc converter.
  • control unit may turn off the ac/dc converter to control the dc line voltage to decrease when the dc line voltage continues to increase in a state where the voltage detected by the dc line voltage detection unit is less than or equal to the reference value.
  • control unit may control the dc terminal voltage to rise to the target voltage and maintain the target voltage after rising to the target voltage.
  • An image display device includes a display and a power supply for supplying a driving voltage to the display, the power supply includes at least one switching element, and converts an input AC voltage into a DC voltage.
  • an ac/dc converter for outputting to the dc terminal, a dc capacitor disposed at the dc terminal, an input voltage detector for detecting an input AC voltage, a dc voltage detector for detecting the dc voltage, and an ac/dc converter.
  • a control unit for controlling wherein the control unit controls the switching element in the ac/dc converter to be turned off when the detected input AC voltage exceeds a first reference value and the detected dc link voltage is equal to or less than a second reference value lower than the first reference value do. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc stage capacitor. In particular, it is possible to prevent burnout of the dc link capacitor based on the continuous rise of the dc link voltage due to a detection error of the dc link voltage.
  • the controller may control the switching element in the ac/dc converter to operate when the detected input AC voltage exceeds the first reference value and the detected dc link voltage exceeds the second reference value. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc stage capacitor.
  • the controller may control the switching element in the ac/dc converter to be turned off when the detected input AC voltage is equal to or less than the first reference value. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc stage capacitor.
  • the control unit determines whether the detected dc link voltage is equal to or less than the second reference value, and when the detected dc link voltage is equal to or less than the second reference value, ac/dc converter
  • the operation of the dc converter can be controlled to stop. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc stage capacitor.
  • control unit after power-on, before operation of the switching element in the ac / dc converter, determines whether the detected input AC voltage is equal to or less than a first reference value, and when the detected input AC voltage is equal to or less than the first reference value, ac/dc converter
  • the operation of the dc converter can be controlled to stop. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc stage capacitor.
  • the ac / dc converter includes a first leg including a first diode element and a first switching element connected in series with each other, a second diode element and a second switching element connected in parallel to the first leg and connected in series with each other. It may include a second leg having a. Accordingly, it is possible to convert AC voltage into DC voltage.
  • the controller determines whether the detected dc link voltage is equal to or less than the second reference value after power-on and before the operation of the first switching element and the second switching element, and if the detected dc link voltage is equal to or less than the second reference value, The operation of the ac/dc converter can be controlled to stop. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc stage capacitor.
  • the input voltage detector includes a first resistance element having one end connected between the input AC voltage and the ac/dc converter, and a second resistance element having one end connected to the other end of the first resistance element and the other end connected to the ground terminal. Including, the voltage at both ends of the second resistance element may be input to the control unit. Accordingly, the control unit can operate based on the detected input AC voltage.
  • the dc line voltage detection unit includes a third resistance element having one end connected to one end of the dc terminal, a fourth resistance element having one end connected to the other end of the third resistance element and the other end connected to the ground terminal, and a fourth resistance element having one end connected to the ground terminal.
  • a capacitor connected in parallel to both ends of the resistance element may be included, and a voltage across both ends of the fourth resistance element may be input to the controller. Accordingly, the control unit can operate based on the detected dc terminal voltage.
  • control unit in the state where the voltage detected by the dc line voltage detection unit is equal to or less than the second reference value, when the dc line voltage continues to increase, the control unit turns off the ac / dc converter to control the dc line voltage to decrease. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc stage capacitor.
  • the control unit controls the dc link voltage to rise to the target voltage, and controls to maintain the target voltage after rising to the target voltage. Accordingly, it is possible to stably maintain the dc terminal voltage at the target voltage.
  • the power supply unit converts the level of the dc terminal voltage and supplies a first dc / dc converter to the control unit, and a second dc / dc converter to convert the level of the dc terminal voltage and supplies a driving voltage to the display can include more. Accordingly, it is possible to output various voltages.
  • the display may include a liquid crystal panel. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the DC stage capacitor in the power supply unit supplying the driving voltage to the liquid crystal panel.
  • the display may include an organic light emitting panel. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the DC stage capacitor in the power supply unit supplying the driving voltage to the organic light emitting panel.
  • an image display device includes a display and a power supply for supplying a driving voltage to the display, the power supply includes at least one switching element, and converts an input AC voltage to a DC voltage. It includes an ac/dc converter that converts to and outputs to the dc terminal, a dc terminal capacitor disposed in the dc terminal, a dc terminal voltage detector for detecting the dc terminal voltage, and a control unit for controlling the ac/dc converter.
  • control unit may turn off the ac/dc converter to control the dc line voltage to decrease when the dc line voltage continues to increase in a state where the voltage detected by the dc line voltage detection unit is less than or equal to the reference value. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the DC stage capacitor in the power supply unit.
  • the control unit may control the dc terminal voltage to rise to the target voltage and maintain the target voltage after rising to the target voltage. Accordingly, it is possible to stably maintain the dc terminal voltage at the target voltage.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an image display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an example of an internal block diagram of the image display device of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is an example of an internal block diagram of the signal processing device of FIG. 2 .
  • 4A is a diagram illustrating a control method of the remote controller of FIG. 2 .
  • Figure 4b is an internal block diagram of the remote control device of Figure 2.
  • FIG. 5 is an example of an internal block diagram of the display of FIG. 2 .
  • 6A to 6C are diagrams illustrating various examples of an arrangement of backlights of FIG. 5 .
  • FIG. 7 is an example of a circuit diagram of the backlight unit of FIG. 5 .
  • FIG. 8 is an example of an internal circuit diagram of a power supply unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an example of an internal circuit diagram of an ac/dc converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing an internal circuit diagram of the input voltage detector and the dc link voltage detector of FIG. 9 .
  • 11A and 11B are diagrams showing various examples of the DC stage capacitor of FIG. 9 .
  • FIG. 12 is a flowchart showing an operating method of an ac/dc converter related to the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram referenced in the description of the operation of FIG. 12 .
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operating method of an image display device according to an embodiment of the present invention.
  • 15A to 16C are diagrams referenced for description of the operation of FIG. 14 .
  • FIG. 17 is another example of an internal block diagram of the display of FIG. 2 .
  • 18A to 18B are diagrams referred to for description of the organic light emitting panel of FIG. 17 .
  • module and “unit” for the components used in the following description are simply given in consideration of ease of writing this specification, and do not themselves give a particularly important meaning or role. Accordingly, the “module” and “unit” may be used interchangeably.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an image display device according to an embodiment of the present invention.
  • the image display device 100 may include a display 180.
  • the display resolution of the display 180 tends to increase to 2K, 4K, 8K, 16K, etc., and accordingly, power consumption supplied to the display 180 increases.
  • the display 180 may be implemented with any one of various panels.
  • the display 180 may be any one of a liquid crystal display panel (LCD panel), an organic light emitting panel (OLED panel), and an inorganic light emitting panel (LED panel).
  • LCD panel liquid crystal display panel
  • OLED panel organic light emitting panel
  • LED panel inorganic light emitting panel
  • the liquid crystal display panel may require a separate backlight in addition to the panel for displaying an image.
  • the dc link voltage (Vdc) detected in the ac / dc converter (700 in FIG. 9) that supplies power to the liquid crystal panel in the display 108 is a reference value ( Vref2) or less
  • the switching element in the ac/dc converter 700 is controlled to be turned off. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc terminal capacitor (Ca in FIG. 9A). In particular, it is possible to prevent burnout of the dc link capacitor Ca based on the continuous rise of the dc link voltage Vdc due to a detection error of the dc link voltage Vdc.
  • an organic light emitting panel or an inorganic light emitting panel does not require a separate backlight for image display.
  • the dc end voltage detected in the ac / dc converter (700 in FIG. 9) that supplies power to the organic light emitting panel or the inorganic light emitting panel in the display 108 When Vdc) is equal to or less than the reference value Vref2, the switching element in the ac/dc converter 700 is controlled to be turned off. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc terminal capacitor (Ca in FIG. 9A). In particular, it is possible to prevent burnout of the dc link capacitor Ca based on the continuous rise of the dc link voltage Vdc due to a detection error of the dc link voltage Vdc.
  • the video display device 100 of FIG. 1 may be a TV, a monitor, a tablet PC, a mobile terminal, or the like.
  • FIG. 2 is an example of an internal block diagram of the image display device of FIG. 1 .
  • an image display device 100 includes an image receiving unit 105, an external device interface unit 130, a storage unit 140, a user input interface unit 150, It may include a sensor unit (not shown), a signal processing device 170, a display 180, and an audio output unit 185.
  • the image receiving unit 105 may include a tuner unit 110, a demodulation unit 120, a network interface unit 130, and an external device interface unit 130.
  • the image receiving unit 105 may include only the tuner unit 110, the demodulation unit 120, and the external device interface unit 130. That is, the network interface unit 130 may not be included.
  • the tuner unit 110 selects a radio frequency (RF) broadcasting signal corresponding to a channel selected by a user or all pre-stored channels among radio frequency (RF) broadcasting signals received through an antenna (not shown). Also, the selected RF broadcasting signal is converted into an intermediate frequency signal or a baseband video or audio signal.
  • RF radio frequency
  • the tuner unit 110 may process a digital broadcasting signal or an analog broadcasting signal.
  • An analog baseband video or audio signal (CVBS/SIF) output from the tuner unit 110 may be directly input to the signal processing device 170 .
  • the tuner unit 110 may include a plurality of tuners in order to receive broadcast signals of a plurality of channels.
  • a single tuner that simultaneously receives broadcast signals of multiple channels is also possible.
  • the demodulation unit 120 receives the digital IF signal (DIF) converted by the tuner unit 110 and performs a demodulation operation.
  • DIF digital IF signal
  • the demodulator 120 may output a stream signal TS after performing demodulation and channel decoding.
  • the stream signal may be a signal in which a video signal, an audio signal, or a data signal is multiplexed.
  • the stream signal output from the demodulator 120 may be input to the signal processing device 170 .
  • the signal processing device 170 performs demultiplexing, video/audio signal processing, and the like, outputs video to the display 180, and outputs audio to the audio output unit 185.
  • the external device interface unit 130 may transmit or receive data with a connected external device (not shown), for example, the set-top box 50 .
  • the external device interface unit 130 may include an A/V input/output unit (not shown).
  • the external device interface unit 130 can be wired/wireless connected to external devices such as DVD (Digital Versatile Disk), Blu-ray, game devices, cameras, camcorders, computers (laptops), set-top boxes, etc. , it can also perform input/output operations with external devices.
  • DVD Digital Versatile Disk
  • Blu-ray Blu-ray
  • game devices cameras
  • camcorders computers
  • computers laptops
  • set-top boxes etc.
  • the A/V input/output unit may receive video and audio signals from an external device. Meanwhile, a wireless communication unit (not shown) may perform short-range wireless communication with other electronic devices.
  • the external device interface unit 130 may exchange data with an adjacent mobile terminal 600 .
  • the external device interface unit 130 may receive device information, running application information, application images, and the like from the mobile terminal 600 in the mirroring mode.
  • the network interface unit 135 provides an interface for connecting the image display device 100 to a wired/wireless network including the Internet network.
  • the network interface unit 135 may receive content or data provided by the Internet or a content provider or network operator through a network.
  • the network interface unit 135 may include a wireless communication unit (not shown).
  • the storage unit 140 may store programs for processing and controlling each signal in the signal processing device 170 or may store signal-processed video, audio, or data signals.
  • the storage unit 140 may perform a function for temporarily storing video, audio, or data signals input to the external device interface unit 130 .
  • the storage unit 140 may store information about a predetermined broadcasting channel through a channel storage function such as a channel map.
  • FIG. 2 shows an embodiment in which the storage unit 140 is provided separately from the signal processing device 170, the scope of the present invention is not limited thereto.
  • the storage unit 140 may be included in the signal processing device 170 .
  • the user input interface unit 150 transmits a signal input by a user to the signal processing device 170 or transmits a signal from the signal processing device 170 to the user.
  • user input signals such as power on/off, channel selection, and screen setting may be transmitted/received from the remote control device 200, or local keys (not shown) such as power keys, channel keys, volume keys, and set values may be used.
  • a user input signal input from is transmitted to the signal processing device 170, or a user input signal input from a sensor unit (not shown) sensing a user's gesture is transmitted to the signal processing device 170, or the signal processing device ( A signal from 170) may be transmitted to a sensor unit (not shown).
  • the signal processing device 170 demultiplexes an input stream through the tuner unit 110 or the demodulation unit 120 or the network interface unit 135 or the external device interface unit 130 or demultiplexes the demultiplexed signals. By processing, a signal for video or audio output can be generated and output.
  • the signal processing device 170 receives the broadcast signal or HDMI signal received from the video receiver 105, performs signal processing based on the received broadcast signal or HDMI signal, and signals the signal-processed video signal. can output
  • the image signal processed by the signal processing device 170 may be input to the display 180 and displayed as an image corresponding to the corresponding image signal. Also, the image signal processed by the signal processing device 170 may be input to an external output device through the external device interface unit 130 .
  • the audio signal processed by the signal processing device 170 may be output as audio to the audio output unit 185 . Also, the audio signal processed by the signal processing device 170 may be input to an external output device through the external device interface unit 130 .
  • the signal processing device 170 may include a demultiplexer, an image processor, and the like. That is, the signal processing device 170 may perform various signal processing, and thus may be implemented in the form of a system on chip (SOC). This will be described later with reference to FIG. 3 .
  • SOC system on chip
  • the signal processing device 170 may control overall operations within the image display device 100 .
  • the signal processing device 170 may control the tuner unit 110 to select (tuning) an RF broadcast corresponding to a channel selected by a user or a pre-stored channel.
  • the signal processing device 170 may control the image display device 100 according to a user command input through the user input interface unit 150 or an internal program.
  • the signal processing device 170 may control the display 180 to display an image.
  • the image displayed on the display 180 may be a still image or a moving image, and may be a 2D image or a 3D image.
  • the signal processing device 170 may display a predetermined object within an image displayed on the display 180 .
  • the object may be at least one of a connected web screen (newspaper, magazine, etc.), an electronic program guide (EPG), various menus, widgets, icons, still images, moving pictures, and text.
  • EPG electronic program guide
  • the signal processing device 170 may recognize the user's location based on an image captured by a photographing unit (not shown). For example, the distance (z-axis coordinate) between the user and the image display device 100 may be determined. In addition, x-axis coordinates and y-axis coordinates within the display 180 corresponding to the user's location may be identified.
  • the display 180 is driven by converting a video signal, data signal, OSD signal, control signal processed by the signal processing device 170, or a video signal, data signal, control signal, etc. received from the external device interface unit 130. generate a signal
  • the display 180 may be configured as a touch screen and used as an input device in addition to an output device.
  • the audio output unit 185 receives the audio-processed signal from the signal processing device 170 and outputs it as audio.
  • a photographing unit photographs the user.
  • the photographing unit may be implemented with one camera, but is not limited thereto, and may be implemented with a plurality of cameras.
  • Image information captured by a photographing unit (not shown) may be input to the signal processing device 170 .
  • the signal processing device 170 may detect a user's gesture based on an image captured by a photographing unit (not shown) or a detected signal from a sensor unit (not shown), or a combination thereof.
  • the power supply unit 190 supplies corresponding power throughout the image display device 100 .
  • the power supply 190 includes a signal processing device 170 that can be implemented in the form of a system on chip (SOC), a display 180 for displaying images, and an audio output for outputting audio. Power may be supplied to the unit 185 or the like.
  • SOC system on chip
  • the power supply 190 may include an ac/dc converter that converts an alternating current voltage into a direct current voltage, and a dc/dc converter that converts a level of the direct current voltage.
  • the remote control device 200 transmits user input to the user input interface unit 150 .
  • the remote control device 200 may use Bluetooth, radio frequency (RF) communication, infrared (IR) communication, ultra wideband (UWB), ZigBee, or the like.
  • the remote control device 200 may receive a video, audio, or data signal output from the user input interface unit 150 and display or output it as an audio on the remote control device 200 .
  • the above-described image display device 100 may be a digital broadcasting receiver capable of receiving fixed or mobile digital broadcasting.
  • the block diagram of the image display device 100 shown in FIG. 2 is a block diagram for one embodiment of the present invention.
  • Each component of the block diagram may be integrated, added, or omitted according to specifications of the image display device 100 that is actually implemented. That is, if necessary, two or more components may be combined into one component, or one component may be subdivided into two or more components.
  • functions performed in each block are for explaining an embodiment of the present invention, and the specific operation or device does not limit the scope of the present invention.
  • FIG. 3 is an example of an internal block diagram of the signal processing device of FIG. 2 .
  • the signal processing device 170 may include a demultiplexer 310, an image processor 320, a processor 330, and an audio processor 370. there is. In addition, a data processor (not shown) may be further included.
  • the demultiplexer 310 demultiplexes the input stream. For example, when MPEG-2 TS is input, it can be demultiplexed and separated into video, audio, and data signals.
  • the stream signal input to the demultiplexer 310 may be a stream signal output from the tuner unit 110 or the demodulator 120 or the external device interface unit 130 .
  • the image processing unit 320 may perform signal processing on an input image.
  • the image processor 320 may perform image processing on the image signal demultiplexed by the demultiplexer 310 .
  • the image processor 320 includes an image decoder 325, a scaler 335, a picture quality processor 635, an image encoder (not shown), an OSD processor 340, a frame rate converter 350, and a formatter. (360) and the like.
  • the video decoder 325 decodes the demultiplexed video signal, and the scaler 335 performs scaling so that the resolution of the decoded video signal can be output on the display 180 .
  • the image decoder 325 may include decoders of various standards. For example, an MPEG-2, H,264 decoder, a 3D image decoder for a color image and a depth image, a decoder for a multi-view image, and the like may be provided.
  • the scaler 335 may scale an input video signal that has been video decoded in the video decoder 325 or the like.
  • the scaler 335 may perform up-scaling when the size or resolution of the input video signal is small, and down-scaling when the size or resolution of the input video signal is large.
  • the image quality processing unit 635 may perform image quality processing on an input image signal that has been image decoded in the image decoder 325 or the like.
  • the image quality processing unit 635 may remove noise from an input video signal, expand resolution of grayscales of an input video signal, improve image resolution, perform high dynamic range (HDR) based signal processing, or , the frame rate may be varied, or image quality processing corresponding to panel characteristics, in particular, an organic light emitting panel may be performed.
  • HDR high dynamic range
  • the OSD processing unit 340 generates an OSD signal according to a user input or by itself. For example, based on a user input signal, a signal for displaying various types of information in graphics or text on the screen of the display 180 may be generated.
  • the generated OSD signal may include various data such as a user interface screen of the image display device 100, various menu screens, widgets, and icons. Also, the generated OSD signal may include a 2D object or a 3D object.
  • the OSD processing unit 340 may generate a pointer that can be displayed on a display based on a pointing signal input from the remote control device 200 .
  • a pointer may be generated by a pointing signal processing device, and the OSD processing unit 240 may include such a pointing signal processing device (not shown).
  • the pointing signal processing device (not shown) is not provided in the OSD processing unit 240 but is provided separately.
  • the frame rate converter (FRC) 350 may convert the frame rate of an input image. Meanwhile, the frame rate conversion unit 350 may output as it is without separate frame rate conversion.
  • the formatter 360 may change the format of an input video signal into a video signal for display on a display and output the converted video signal.
  • the formatter 360 may change the format of the video signal to correspond to the display panel.
  • the formatter 360 may change the format of the video signal.
  • the format of a 3D video signal Side by Side format, Top / Down format, Frame Sequential format, Interlaced format, Checker Box It can be changed to any one of various 3D formats such as format.
  • the processor 330 may control overall operations within the image display device 100 or the signal processing device 170 .
  • the processor 330 may control the tuner 110 to select (tuning) an RF broadcast corresponding to a channel selected by a user or a pre-stored channel.
  • the processor 330 may control the image display device 100 according to a user command input through the user input interface unit 150 or an internal program.
  • the processor 330 may perform data transmission control with the network interface unit 135 or the external device interface unit 130 .
  • the processor 330 may control operations of the demultiplexer 310 and the image processor 320 within the signal processing device 170 .
  • the audio processor 370 in the signal processing device 170 may perform audio processing of the demultiplexed audio signal.
  • the audio processing unit 370 may include various decoders.
  • the audio processing unit 370 in the signal processing device 170 may process a base, a treble, volume control, and the like.
  • a data processor (not shown) in the signal processing device 170 may perform data processing of the demultiplexed data signal.
  • the demultiplexed data signal is an encoded data signal, it can be decoded.
  • the encoded data signal may be electronic program guide information including broadcast information such as a start time and an end time of a broadcast program broadcast on each channel.
  • FIG. 3 a block diagram of the signal processing device 170 shown in FIG. 3 is a block diagram for one embodiment of the present invention. Each component of the block diagram may be integrated, added, or omitted according to specifications of the signal processing device 170 that is actually implemented.
  • the frame rate conversion unit 350 and the formatter 360 may be separately provided in addition to the image processing unit 320 .
  • 4A is a diagram illustrating a control method of the remote controller of FIG. 2 .
  • a pointer 205 corresponding to the remote control device 200 is displayed on the display 180.
  • the user can move or rotate the remote control device 200 up and down, left and right (Fig. 4a (b)), front and back (Fig. 4a (c)).
  • the pointer 205 displayed on the display 180 of the image display device corresponds to the movement of the remote control device 200.
  • the corresponding pointer 205 moves and displays such a remote control device 200 according to movement in a 3D space, so it can be named a space remote controller or a 3D pointing device.
  • Figure 4a (b) illustrates that when the user moves the remote control device 200 to the left, the pointer 205 displayed on the display 180 of the image display device also moves to the left correspondingly.
  • the image display device may calculate the coordinates of the pointer 205 from information about the movement of the remote control device 200 .
  • the image display device may display a pointer 205 to correspond to the calculated coordinates.
  • FIG. 4 illustrates a case in which the user moves the remote control device 200 away from the display 180 while pressing a specific button in the remote control device 200 .
  • a selection area in the display 180 corresponding to the pointer 205 may be zoomed in and displayed enlarged.
  • a selection area within the display 180 corresponding to the pointer 205 may be zoomed out and reduced.
  • the remote control device 200 moves away from the display 180, the selection area may be zoomed out, and when the remote control device 200 approaches the display 180, the selection area may be zoomed in.
  • the moving speed or moving direction of the pointer 205 may correspond to the moving speed or moving direction of the remote control device 200 .
  • Figure 4b is an internal block diagram of the remote control device of Figure 2.
  • the remote control device 200 includes a wireless communication unit 425, a user input unit 435, a sensor unit 440, an output unit 450, a power supply unit 460, a storage unit 470, A controller 480 may be included.
  • the wireless communication unit 425 transmits and receives signals with any one of the image display devices according to the embodiments of the present invention described above.
  • image display devices according to embodiments of the present invention one image display device 100 will be described as an example.
  • the remote control device 200 may include an RF module 421 capable of transmitting and receiving signals to and from the image display device 100 according to RF communication standards.
  • the remote control device 200 may include an IR module 423 capable of transmitting and receiving signals to and from the image display device 100 according to IR communication standards.
  • the remote control device 200 transmits a signal containing information about the movement of the remote control device 200 to the image display device 100 through the RF module 421 .
  • the remote control device 200 may receive a signal transmitted by the image display device 100 through the RF module 421 . In addition, the remote control device 200 may transmit commands related to power on/off, channel change, volume change, etc. to the image display device 100 through the IR module 423 as needed.
  • the user input unit 435 may include a keypad, a button, a touch pad, or a touch screen.
  • a user may input a command related to the image display device 100 to the remote control device 200 by manipulating the user input unit 435 .
  • the user input unit 435 includes a hard key button, the user may input a command related to the image display device 100 to the remote control device 200 through a push operation of the hard key button.
  • the user input unit 435 includes a touch screen, the user may input a command related to the image display device 100 to the remote control device 200 by touching a soft key on the touch screen.
  • the user input unit 435 may include various types of input means that the user can manipulate, such as a scroll key or a jog key, and the present embodiment does not limit the scope of the present invention.
  • the sensor unit 440 may include a gyro sensor 441 or an acceleration sensor 443 .
  • the gyro sensor 441 may sense information about the movement of the remote control device 200 .
  • the gyro sensor 441 may sense information about the operation of the remote control device 200 based on x, y, and z axes.
  • the acceleration sensor 443 may sense information about the moving speed of the remote control device 200 and the like.
  • a distance measurement sensor may be further provided, whereby a distance to the display 180 may be sensed.
  • the output unit 450 may output a video or audio signal corresponding to manipulation of the user input unit 435 or a signal transmitted from the image display device 100 . Through the output unit 450, the user can recognize whether the user input unit 435 has been manipulated or whether the image display device 100 has been controlled.
  • the output unit 450 includes an LED module 451 that lights up when the user input unit 435 is manipulated or a signal is transmitted and received with the image display device 100 through the wireless communication unit 425, and a vibration module that generates vibration ( 453), a sound output module 455 that outputs sound, or a display module 457 that outputs images.
  • the power supply unit 460 supplies power to the remote control device 200 .
  • the power supply unit 460 can reduce power waste by stopping power supply when the remote control device 200 does not move for a predetermined period of time.
  • the power supply unit 460 may resume power supply when a predetermined key provided in the remote control device 200 is manipulated.
  • the storage unit 470 may store various types of programs and application data necessary for controlling or operating the remote control device 200 . If the remote control device 200 transmits and receives signals wirelessly through the image display device 100 and the RF module 421, the remote control device 200 and the image display device 100 transmit signals through a predetermined frequency band. send and receive The control unit 480 of the remote control device 200 stores information about a frequency band that can wirelessly transmit and receive signals with the image display device 100 paired with the remote control device 200 in the storage unit 470, and can refer
  • the control unit 480 controls all matters related to the control of the remote control device 200.
  • the control unit 480 transmits a signal corresponding to a predetermined key manipulation of the user input unit 435 or a signal corresponding to the motion of the remote control device 200 sensed by the sensor unit 440 to the image display device through the wireless communication unit 425. (100).
  • the user input interface unit 150 of the image display device 100 includes a wireless communication unit 151 capable of transmitting and receiving signals wirelessly with the remote control device 200, and a pointer corresponding to the operation of the remote control device 200.
  • a coordinate value calculation unit 415 capable of calculating the coordinate value of may be provided.
  • the user input interface unit 150 may wirelessly transmit and receive signals with the remote control device 200 through the RF module 412 .
  • the remote control device 200 may receive a signal transmitted according to the IR communication standard.
  • the coordinate value calculating unit 415 corrects hand shake or error from the signal corresponding to the operation of the remote control device 200 received through the wireless communication unit 151 and displays the coordinate value of the pointer 205 on the display 170. (x,y) can be calculated.
  • the transmission signal of the remote control device 200 input to the image display device 100 through the user input interface unit 150 is transmitted to the signal processing device 170 of the image display device 100 .
  • the signal processing device 170 can determine information about the operation and key manipulation of the remote control device 200 from the signal transmitted by the remote control device 200, and control the image display device 100 in response thereto. .
  • the remote control device 200 may calculate a pointer coordinate value corresponding to the operation and output it to the user input interface unit 150 of the image display device 100 .
  • the user input interface unit 150 of the image display device 100 may transmit information on the received pointer coordinate value to the signal processing device 170 without a separate hand shake or error correction process.
  • the coordinate value calculation unit 415 may be provided inside the signal processing device 170 instead of the user input interface unit 150, unlike the drawing.
  • FIG. 5 is an example of an internal block diagram of the display of FIG. 2 .
  • a display 180 based on a liquid crystal panel may include a liquid crystal panel 210, a driving circuit unit 230, and a backlight unit 250.
  • a plurality of gate lines GL and data lines DL are arranged to cross each other in a matrix form, and thin film transistors and pixel electrodes connected thereto are formed in the crossed regions. It includes a first substrate, a second substrate provided with a common electrode, and a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate.
  • the driving circuit unit 230 drives the liquid crystal panel 210 through control signals and data signals supplied from the second control unit 175 of FIG. 2 .
  • the driving circuit unit 230 includes a timing controller 232 , a gate driver 234 , and a data driver 236 .
  • the timing controller 232 receives a control signal from the second control unit 175, R, G, B data signals, and a vertical synchronization signal (Vsync), and receives the gate driver 234 in response to the control signal. ) and the data driver 236, rearrange the R, G, and B data signals and provide them to the data driver 236.
  • Vsync vertical synchronization signal
  • scan signals and image signals are supplied to the liquid crystal panel 210 through the gate line GL and the data line DL.
  • the backlight unit 250 supplies light to the liquid crystal panel 210 .
  • the backlight unit 250 includes a backlight 252 including a plurality of light sources, a scan driver 254 that controls scanning driving of the backlight 252, and turns on/off the backlight 252. (Off) may include a light source driving unit 256.
  • the power supply 190 may supply the common electrode voltage Vcom to the liquid crystal panel 210 and supply the gamma voltage to the data driver 236 .
  • a driving voltage for driving the backlight 252 may be supplied to the backlight unit 250 .
  • 6A to 6C are diagrams illustrating various examples of an arrangement of backlights of FIG. 5 .
  • FIG. 6A illustrates a plurality of light sources 252 - 1 , 252 - 2 , 252 - 3 , and 252 - 4 disposed on the rear, upper and lower sides of the liquid crystal panel 210 .
  • the plurality of light sources 252-1, 252-2, 252-3, and 252-4 may include a plurality of light emitting diodes (LEDs).
  • FIG. 6B illustrates a plurality of light sources 252 - 1 , 252 - 2 , 252 - 3 , 252 - 4 , 252 - 5 , and 252 - 6 disposed on the rear side, upper side, lower side, and center side of the liquid crystal panel 210 .
  • the plurality of light sources 252-1, 252-2, 252-3, 252-4, 252-5, and 252-6 may include a plurality of light emitting diodes (LEDs).
  • FIG. 6C shows a plurality of light sources 252-a, 252-b, and 252-c disposed on the upper side of the rear surface of the liquid crystal panel 210 and a plurality of light sources 252-g and 252 disposed on the lower side.
  • -h, 252-i) and a plurality of light sources 252-d, 252-e, and 252-f disposed in the central region between the upper and lower sides are exemplified.
  • Each light source may include a plurality of light emitting diodes (LEDs).
  • FIG. 7 is an example of a circuit diagram of the backlight unit of FIG. 5 .
  • the backlight unit 250 includes a plurality of light sources LS1 to LS6 1140 connected in parallel to each other, a light source driver 256 for driving the plurality of light sources LS1 to LS6 1140, and a processor 1120 controlling the light source driving unit 256 .
  • the backlight unit 250 may further include a power supply unit 190 supplying common power VLED to the plurality of light sources LS1 to LS6 1140 .
  • the light sources LS1 to LS6 may include a plurality of LEDs in a series, parallel, or series-parallel manner.
  • the number of LEDs may increase.
  • the level is variable for each light source string 252-1 to 252-6 among the plurality of light sources 252 based on local dimming data. It is preferable to control the current (If) to flow.
  • the luminance of the bright part becomes brighter and the luminance of the dark part becomes darker.
  • contrast or sharpness at the time of displaying an image can be improved.
  • the power supply 190 outputs a common voltage VLED to a plurality of light sources.
  • the power supply 190 includes a dc/dc converter 1110 for level-converting and outputting a direct current voltage, an inductor L for removing harmonics, and the like, and a dc capacitor for storing the direct current voltage ( C) may be provided.
  • the voltage across the dc terminal capacitor C corresponds to the voltage supplied between node A and the ground terminal, which corresponds to the plurality of light sources LS1 to LS6 1140 and the plurality of switching elements Sa1 to Sa6 ), and the voltage applied to the resistance elements R1 to R6. That is, the voltage of node A is a common voltage supplied to the plurality of light sources LS1 to LS6 and can be referred to as a VLED voltage as shown in the drawing.
  • the VLED voltage is equal to the sum of the driving voltage Vf1 of the first light source string LS1, the voltage across the first switching element Sa, and the voltage consumed by the first resistance element Ra.
  • the VLED voltage is equal to the sum of the driving voltage Vf2 of the second light source string LS2, the voltage across the second switching element Sa2, and the voltage consumed by the second resistance element Rb.
  • the VLED voltage is equal to the sum of the driving voltage Vf6 of the sixth light source string LS6, the voltage across the sixth switching element Sa6, and the voltage consumed by the nth resistor element Rn.
  • the backlight driving voltages Vf1 to Vf6 increase, and the driving currents If1 to If6 flowing through the backlight also increase. Therefore, the power consumed by the plurality of switching elements Sa1 to Sa6 and the resistance elements R1 to R6 also increases, and the plurality of switching elements Sa1 to Sa6 and the resistance elements R1 to R6 ), the device stress also increases.
  • the drive control unit 1120 detects the voltage VD of each drain terminal G of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6 implemented by FET, etc. Equipped with a first voltage detector 1132 do.
  • the drive controller 1120 includes a second voltage detector 1134 that detects the voltage VG of each gate terminal G and a third voltage detector 1136 that detects the voltage VS of each source terminal S ) may be further provided.
  • the driving control unit 1120 compares the drain terminal voltages VD detected at each drain terminal G of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6, and based on the lowest drain terminal voltage among them. Thus, a target driving current flowing through the plurality of light sources 1140 may be generated, and a switching control signal SG corresponding to the generated target driving current may be output.
  • the switching control signal SG When the switching control signal SG is input to the comparator and is greater than the detected voltage VD of the source terminal, it is output from the comparator and input to the gate terminal G. As a result, based on the switching control signal SG, the switching element is driven.
  • the drive control unit 1120 based on the drain terminal voltage of each of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6, each gate terminal of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6 It may include a processor 1130 that generates a switching control signal for driving.
  • the processor 1130 may control the light source driver 256 . Specifically, the processor 1130 may vary the turn-on duty of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6 or the level of the current flowing through the plurality of switching elements Sa1 to Sa6.
  • the processor 1130 may control the turn-on duty of the plurality of light sources LS1 to LS6 or the level of the current flowing through the plurality of light sources LS1 to LS6 to be varied.
  • the processor 1130 may vary the level of the switching control signal SG based on the level of the drain terminal voltage VD of each of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6.
  • the processor 1130 determines the level of the switching control signal SG or the duty of the switching control signal SG based on the level of the drain terminal voltage VD of each of the plurality of switching elements Sa1 to Sa6. may be variable.
  • the processor 1130 may control the level-changed current If to flow sequentially for each light source string 252-1 to 252-6 among the plurality of light sources 252 based on the local dimming data. there is.
  • the processor 1130 sets the level of the current If flowing in each of the light source strings 252-1 to 252-6 to increase as the level of the local dimming data increases, and as the level of the local dimming data decreases, ,
  • the level of the flowing current If may be set to be small for each of the light source strings 252-1 to 252-6.
  • the processor 1130 may control the level of the common voltage output from the power supply unit to be constant for each frame.
  • FIG. 8 is an example of an internal circuit diagram of a power supply unit according to an embodiment of the present invention.
  • the image display device 100 of FIG. 8 may include a power supply unit 190, a micom 750, a relay 755, a timing controller 232, and a panel 210.
  • the power supply unit 190 includes an ac/dc converter 700 that converts AC voltage Vac into a DC voltage, a first dc/dc converter 715 that converts the level of the DC voltage, and a level that converts the DC voltage.
  • a second dc/dc converter 720, a standby unit 725 supplying standby power when the power is off, a controller 910, and the like may be provided.
  • the relay 755 operates, and the operation signal RL may be input to the microcomputer 750.
  • the microcomputer 750 may operate by receiving the operating power V1 from the power supply 190 and output the power control signal Vdd_CL to the power supply 190 .
  • the power supply unit 190 In response to the power control signal Vdd_CL, the power supply unit 190 outputs operating power Vdd to the timing controller 232 and outputs a driving voltage Vdr to the panel 210, and the timing controller 232 ) may output operating power Vdd to the panel 210 .
  • a second dc/dc converter 720, a display 180, etc. are connected to the output terminal of the ac/dc converter 700, and accordingly, the second dc/dc converter 720, the display 180, etc. may be referred to as a load (LOAD) based on the ac/dc converter 710.
  • LOAD load
  • the ac/dc converter 700 preferably includes a switching element in order to efficiently supply high-power power according to the trend of increasing display resolution of the display 180 .
  • the controller 910 may control switching of the switching element in the ac/dc converter 700 . Operations of the ac/dc converter 710 and the control unit 910 will be described with reference to FIG. 9 and below.
  • FIG. 9 is an example of an internal circuit diagram of the ac/dc converter of FIG. 8 .
  • the power supply unit 190 includes an ac / dc converter 700 that converts an input alternating voltage (Vac) 705 into a direct current voltage (Vdc) and outputs it, and an ac / A controller 910 controlling the dc converter 700 may be provided.
  • the power supply unit 190 includes an input voltage detector (A) for detecting an input AC voltage (Vac) input to the ac / dc converter 700, and an output terminal of the ac / dc converter 700 ( It may further include a dc terminal capacitor (Ca) connected to nc-nd) and a dc terminal voltage detector (B) for detecting the voltage of the dc terminal (nc-nd), which is an output terminal of the ac/dc converter 700.
  • A input voltage detector
  • Vac input AC voltage
  • ac / dc converter 700 It may further include a dc terminal capacitor (Ca) connected to nc-nd) and a dc terminal voltage detector (B) for detecting the voltage of the dc terminal (nc-nd), which is an output terminal of the ac/dc converter 700.
  • the power supply unit 190 the input current detector (E) for detecting the input current flowing in the ac / dc converter 700, the dc terminal (output terminal of the ac / dc converter 700) ( A dc stage current detector (D) for detecting a current flowing through nc-nd) may be further provided.
  • the input voltage detector A may detect the input AC voltage Vac from the input AC voltage Vac. To this end, the input voltage detector A may include a resistance element, an amplifier, and the like. The detected input AC voltage (Vac) may be input to the control unit 910 as a pulse-shaped discrete signal.
  • the input current detector E may detect the current Ipf flowing through the ac/dc converter 700 .
  • a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used as the input current detector E.
  • the detected current Ipf may be input to the controller 910 as a pulse-type discrete signal.
  • the dc terminal voltage detection unit B may detect the dc terminal voltage Vdc of both ends (nc-nd terminal) of the dc terminal capacitor Ca, which is an output terminal of the ac/dc converter 700.
  • the dc link voltage detection unit (B) may include a resistance element, an amplifier, and the like.
  • the detected dc link voltage (Vdc) may be input to the controller 910 as a discrete signal in the form of a pulse.
  • both ends (nc-nd terminal) of the dc terminal capacitor Ca which is an output terminal of the ac/dc converter 700, may be referred to as a dc terminal.
  • the dc line current detection unit D may detect the dc line current Idc flowing through the output terminal of the ac/dc converter 700 .
  • a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used as the dc stage current detector D.
  • the detected dc link current Idc may be input to the control unit 910 as a pulse-type discrete signal.
  • the ac / dc converter 700 is provided with a plurality of switching elements (Sa, Sb) and a plurality of diode elements (Da, Db) in order to efficiently supply power of high power, switching elements (Sa, Based on the switching operation of Sb), the level of the input AC voltage Vac may be converted to output the DC voltage Vdc.
  • the ac/dc converter 700 includes a first leg including a first diode element Da and a first switching element Sa connected in series with each other, and parallel to the first leg. and a second leg including a second diode element Db and a second switching element Sb connected in series with each other.
  • One end (cathode) of the first diode element (Da) is connected to one end (nc) of the output terminal (nc-nd) of the ac/dc converter 700, and the other end (anode) of the first diode element (Da) is It can be connected to 1 node (na).
  • One end of the first switching element Sa is connected to the first node na, and the other end of the first switching element Sa is connected to the other end nd of the output terminal nc-nd of the ac/dc converter 700. can be connected.
  • One end (cathode) of the second diode element Db is connected to one end (nc) of the output terminal (nc-nd) of the ac/dc converter 700, and the other end (anode) of the second diode element Db is It can be connected to 2 nodes (nb).
  • One end of the second switching element Sb is connected to the second node nb, and the other end of the second switching element Sb is connected to the other end nd of the output terminal nc-nd of the ac/dc converter 700. can be connected.
  • the ac/dc converter 700 of FIG. 9 may be referred to as a half-bridge ac/dc converter.
  • the ac / dc converter 700 is an inductor disposed between the first node na between the first diode element Da and the first switching element Sa and the input terminal to which the input AC voltage Vac is input. (L) may further be included.
  • the input current detector E may detect the current flowing through the inductor L in the ac/dc converter 700 .
  • a first dc/dc converter 715 connected to both ends of the dc terminal capacitor Ca and a second dc/dc converter 720 are provided. can be connected.
  • the first dc/dc converter 715 and the second dc/dc converter 720 may be connected in parallel to each other.
  • the power supply unit 190 converts the level of the dc terminal voltage (Vdc) and supplies the voltages of Vm2 and Vm3 to the control unit 910, etc.
  • the first dc / dc converter 715 and the dc terminal voltage ( A second dc/dc converter 720 converting the level of Vdc and supplying the driving voltage Vdr to the display 180 may be further included. Accordingly, it is possible to output various voltages.
  • the level of the driving voltage Vdr may be greater than the levels of the voltages Vm2 and Vm3 supplied to the controller 910 and the like.
  • the voltage levels of Vm2 and Vm3 may be 20 to 30V, and the driving voltage Vdr may be 40 to 100V.
  • FIG. 10 is a diagram showing an internal circuit diagram of the input voltage detector and the dc link voltage detector of FIG. 9 .
  • the ac / dc converter 700 in the power supply unit 190 may be provided with a dc link voltage detector (B) for detecting.
  • the input voltage detector (A) has a first resistance element (Ra1), one end of which is connected between the input AC voltage (Vac) and the ac/dc converter 700, and one end to the other end of the first resistance element (Ra1).
  • This connection includes a second resistance element Ra2 whose other end is connected to the ground terminal GND, and the voltage at both ends of the second resistance element Ra2 may be input to the controller 910 . Accordingly, the controller 910 can operate based on the detected input AC voltage Vac.
  • the dc link voltage detector B includes a third resistor element Rb1 having one end connected to one end of the dc terminal and one end connected to the other end of the third resistor element Rb1, and the other end connected to the ground terminal (GND). ) and a capacitor Cb connected in parallel to both ends of the fourth resistance element Rb2, and the voltage across both ends of the fourth resistance element Rb2 is controlled by the control unit 910 ) can be entered. Accordingly, the control unit 910 can operate based on the detected dc terminal voltage (Vdc).
  • the capacitor Cb connected in parallel to both ends of the fourth resistor element Rb2 is disposed to reduce noise or a peak component of a voltage across both ends of the fourth resistor element Rb2.
  • 11A and 11B are diagrams showing various examples of the DC stage capacitor of FIG. 9 .
  • FIG. 11A illustrates that explosion protection (ARx) occurs on the lower surface (SFb) of the dc stage capacitor (Ca) in the ac / dc converter 700 according to an embodiment of the present invention.
  • ARx explosion protection
  • the ac/dc converter 700 should output a DC voltage of about 310V, but outputs a voltage of about 700V or more due to an abnormal operation, the lower surface SFb of the dc stage capacitor Ca as shown in FIG. Explosion protection (ARx) occurs. That is, the dc stage capacitor (Ca) is burnt out.
  • ARx Explosion protection
  • Figure 11b illustrates that the lower surface (SFb) of the dc stage capacitor (Ca) in the ac / dc converter 700 according to an embodiment of the invention is normal. That is, it illustrates that the burnout of the dc stage capacitor (Ca) does not occur.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an operating method of an ac/dc converter related to the present invention.
  • the controller 910 in the power supply unit 190 determines whether the input AC voltage Vac detected by the input voltage detector A exceeds the first reference value Vref1 (S1110). , If applicable, it is determined that it is in a normal state with no abnormality, and the ac / dc converter 700 can be controlled to operate (S1120).
  • control unit 910 in the power supply unit 190 when the input AC voltage (Vac) detected by the input voltage detector (A) exceeds the first reference value (Vref1), the ac / dc converter 700 PWM-based control signals are respectively supplied to the first switching element Sa and the second switching element Sb in the inside to control the first switching element Sa and the second switching element Sb to perform a switching operation. .
  • the control unit 910 in the power supply unit 190 determines that it is abnormal, and the ac/dc converter (700 ) can be controlled to stop the operation (S1130).
  • control unit 910 in the power supply unit 190 when the input AC voltage Vac detected by the input voltage detection unit A is equal to or less than the first reference value Vref1, the control unit 910 in the ac / dc converter 700 A PWM-based control signal is not output to the first switching element Sa and the second switching element Sb, and thus the first switching element Sa and the second switching element Sb are controlled to be turned off. can do.
  • FIG. 13 is a diagram referenced in the description of the operation of FIG. 12 .
  • 13(a) illustrates a case where the voltage Vdcmx detected by the dc link voltage detector B is Vx equal to or less than the second reference value Vref2.
  • the control unit 910 determines that the dc terminal voltage is significantly lower than the target voltage (Vtag), and determines the duty cycle of the PWM signal. By increasing , turn-on timings of the first switching element Sa and the second switching element Sb are increased.
  • the target voltage Vtag may be approximately 310V, and the allowable upper limit voltage Vut may be approximately 700V.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operating method of an image display device according to an embodiment of the present invention.
  • control unit 910 in the power supply unit 190 is powered on according to a power on input (S1205).
  • the controller 910 in the power supply unit 190 determines whether the input AC voltage Vac detected by the input voltage detector A exceeds the first reference value Vref1 (S1210), and In this case, it is determined whether the detected dc link voltage Vdc exceeds the second reference value Vref2 lower than the first reference value Vref1 (S1215).
  • control unit 910 in the power supply unit 190 determines that the input AC voltage (Vac) and the dc link voltage (Vdc) are in a normal state without abnormalities, so that the ac / dc converter 700 It can be controlled to operate (S1220).
  • the control unit 910 in the power supply unit 190 determines that the input AC voltage Vac detected by the input voltage detection unit A exceeds the first reference value Vref1 and the detected dc link voltage Vdc.
  • the second reference value Vref2 which is lower than the first reference value Vref1
  • a PWM-based control signal is applied to the first switching element Sa and the second switching element Sb in the ac/dc converter 700.
  • the first switching element Sa and the second switching element Sb may be controlled to perform a switching operation.
  • the first reference value Vref1 may be approximately 65 to 80V
  • the second reference value Vref2 may be approximately 50 to 60V.
  • step 1210 when the input AC voltage (Vac) detected by the input voltage detector (A) is equal to or less than the first reference value (Vref1), the control unit 910 in the power supply unit 190 determines that it is abnormal. Thus, the operation of the ac/dc converter 700 can be controlled to stop (S1230).
  • control unit 910 in the power supply unit 190 when the input AC voltage Vac detected by the input voltage detection unit A is equal to or less than the first reference value Vref1, the control unit 910 in the ac / dc converter 700 A PWM-based control signal is not output to the first switching element Sa and the second switching element Sb, and thus the first switching element Sa and the second switching element Sb are controlled to be turned off. can do.
  • step 1215 when the detected dc link voltage (Vdc) detected by the dc link voltage detection unit (B) is equal to or less than the second reference value (Vref2), the control unit 910 in the power supply unit 190, Judging by the above, the operation of the ac/dc converter 700 can be controlled to stop (S1230).
  • control unit 910 in the power supply unit 190 controls the ac/dc converter (700 ) does not output a PWM-based control signal to the first switching element (Sa) and the second switching element (Sb) in the, and thus, the first switching element (Sa) and the second switching element (Sb) are turned off. can be controlled to become Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc stage capacitor Ca. In particular, it is possible to prevent burnout of the dc link capacitor Ca based on the continuous rise of the dc link voltage Vdc due to a detection error of the dc link voltage Vdc.
  • control unit 910 determines whether or not the detected dc link voltage Vdc is equal to or less than the second reference value Vref2 after power-on and before the operation of the switching element in the ac/dc converter 700.
  • the operation of the ac/dc converter 700 may be controlled to stop. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc stage capacitor Ca.
  • control unit 910 after power-on, before the operation of the switching element in the ac / dc converter 700, determines whether the detected input AC voltage (Vac) is less than the first reference value (Vref1), and the detected When the input AC voltage Vac is equal to or less than the first reference value Vref1, the operation of the ac/dc converter 700 may be controlled to stop. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc stage capacitor Ca.
  • control unit 910 determines whether the detected dc link voltage Vdc is equal to or less than the second reference value Vref2 after power-on and before the operation of the first switching element Sa and the second switching element Sb. It is determined, and when the detected dc terminal voltage (Vdc) is equal to or less than the second reference value (Vref2), the operation of the ac/dc converter 700 may be controlled to stop. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc stage capacitor Ca.
  • 15A to 16C are diagrams referenced for description of the operation of FIG. 14 .
  • FIG. 15A illustrates a case where the voltage Vdcma detected by the dc-link voltage detector B is Vx equal to or less than the second reference value Vref2.
  • control unit 910 in the power supply unit 190 after power-on, before switching of the first switching element Sa and the second switching element Sb, the dc link voltage detection unit It can be seen that the voltage across the fourth resistance element Rb2 input from (B) is significantly reduced.
  • the control unit 910 in the power supply unit 190 after power-on, before switching of the first switching element Sa and the second switching element Sb, the dc link voltage detection unit It is determined whether the dc terminal voltage (Vdc) detected from (B) is less than or equal to the second reference value (Vref2).
  • the control unit 910 in the power supply unit 190 when the dc link voltage (Vdc) detected by the dc link voltage detection unit (B) is equal to or less than the second reference value (Vref2), the control unit 910 in the power supply unit 190 according to an embodiment of the present invention turns on the power Thereafter, the operation of the first switching element Sa and the second switching element Sb may be controlled to stop without being switched.
  • the actual dc link voltage Vdcra partially rises, then falls again due to the turn-off of the first switching element Sa and the second switching element Sb. .
  • the controller 910 controls the ac/dc converter 700 when the dc link voltage Vdc continues to increase in a state where the voltage detected by the dc link voltage detector B is equal to or less than the second reference value Vref2. By turning off, the dc terminal voltage (Vdc) can be controlled to fall.
  • the state of the dc-link capacitor Ca may correspond to FIG. 11B rather than FIG. 11A.
  • 15B (a) illustrates a case where the voltage Vdcmb detected by the dc-link voltage detector B is V2 exceeding the second reference value Vref2.
  • the controller 910 increases the dc link voltage Vdc to the target voltage Vtag. control, and after rising to the target voltage Vtag, it may be controlled to maintain the target voltage Vtag.
  • 16A illustrates the rectified waveform Vacm of the input alternating voltage Vac
  • the input alternating voltage (Vac) having a positive polarity voltage and a negative polarity voltage in the ac / dc converter 700 is rectified and, as shown in the drawing, appears as a positive polarity voltage waveform.
  • Vdc dc terminal voltage
  • the target voltage Vtag of the dc terminal voltage Vdc may be approximately 310V as Vdr, and the second reference value Vred2 may be approximately 150V as Vdci.
  • Vdc dc terminal voltage
  • the level of the second reference value Vred2 may be changed according to design, and as described above, it may be approximately 50 to 60V.
  • 16C is a diagram showing various levels related to the voltage Vdcmy detected by the dc link voltage detector B.
  • the voltage Vdcmy detected by the dc-link voltage detector B maintains the Vup voltage in the normal range, and the short of the capacitor Cb connected in parallel to both ends of the fourth resistor element Rb2 ), the voltage level may be lowered.
  • the second reference value Vref may correspond to Vun.
  • the ac/dc converter 700 may perform switching as a normal operation.
  • the ac/dc converter 700 when the voltage (Vdcmy) detected by the dc line voltage detection unit (B) is detected to be less than or equal to the Vcm voltage level, the ac/dc converter 700 does not operate and is switched off. Accordingly, it is possible to prevent burnout of the dc stage capacitor Ca. In particular, it is possible to prevent burnout of the dc link capacitor Ca based on the continuous rise of the dc link voltage Vdc due to a detection error of the dc link voltage Vdc.
  • the operation of the power supply unit 190 in FIGS. 8 to 16C can be directly applied to an organic light emitting panel 210b or an inorganic light emitting panel in addition to the liquid crystal display panel 210 .
  • the display 180 will be mainly described having an organic light emitting panel.
  • FIG. 17 is another example of an internal block diagram of the display of FIG. 2 .
  • an organic light emitting panel-based display 180b includes an organic light emitting panel 210b, a first interface unit 230b, a second interface unit 231b, a timing controller 232b, and a gate driver 234b. , a data driver 236b, a memory 240b, a processor 270b, a power supply 290b, a current detector 510b, and the like.
  • the display 180b may receive the image signal Vdb, the first DC voltage V1b and the second DC voltage V2b, and display a predetermined image based on the image signal Vdb.
  • the first interface unit 230b in the display 180b may receive the image signal Vdb and the first DC voltage V1b from the signal processing device 170b.
  • the first DC voltage V1b may be used for the operation of the power supply 290b in the display 180b and the timing controller 232b.
  • the second interface unit 231b may receive the second DC voltage V2b from the external power supply unit 190b. Meanwhile, the second DC voltage V2b may be input to the data driver 236b within the display 180b.
  • the timing controller 232b may output a data driving signal Sdab and a gate driving signal Sgab based on the video signal Vdb.
  • the timing controller 232b converts the video signal Vdb based on the converted video signal va1b.
  • the data driving signal Sdab and the gate driving signal Sgab can be output.
  • the timing controllerb 232b may further receive a control signal, a vertical synchronization signal Vsyncb, and the like, in addition to the video signal Vdb from the signal processing device 170b.
  • the timing controllerb 232b generates a gate driving signal Sgab for the operation of the gate driver 234b, data based on a control signal, a vertical synchronization signal Vsyncb, and the like, in addition to the video signal Vdb.
  • a data driving signal Sdab for the operation of the driver 236b may be output.
  • the data driving signal Sdab at this time may be a data driving signal for driving RGBW subpixels when the panel 210b includes RGBW subpixels.
  • the timing controller 232b may further output a control signal Csb to the gate driver 234b.
  • the gate driving unit 234b and the data driving unit 236b are connected through the gate line GLb and the data line DLb, respectively, according to the gate driving signal Sgab and the data driving signal Sdab from the timing controller 232b. , a scan signal and an image signal are supplied to the organic light emitting panel 210b. Accordingly, the organic light emitting panel 210b displays a predetermined image.
  • the organic light emitting panel 210b may include an organic light emitting layer, and in order to display an image, a plurality of gate lines GLb and data lines DLb are provided in a matrix form at each pixel corresponding to the organic light emitting layer. Can be placed crosswise.
  • the data driver 236b may output a data signal to the organic light emitting panel 210b based on the second DC voltage V2b from the second interface 231b.
  • the power supply unit 290b may supply various types of power to the gate driver 234b, the data driver 236b, the timing controller 232b, and the like.
  • the current detector 510b may detect a current flowing in a subpixel of the organic light emitting panel 210b. The detected current may be input to the processor 270b or the like for calculating the cumulative current.
  • the processor 270b may perform various controls within the display 180b.
  • the gate driver 234b, the data driver 236b, and the timing controller 232b may be controlled.
  • the processor 270b may receive current information flowing through a subpixel of the organic light emitting panel 210b from the current detector 510b.
  • 18A to 18B are diagrams referred to for description of the organic light emitting panel of FIG. 17 .
  • FIG. 18A is a diagram illustrating pixels in the organic light emitting panel 210b.
  • the organic light emitting panel 210b includes a plurality of scan lines (Scan 1 to Scan n) and a plurality of data lines (R1, G1, B1, W1 to Rm, Gm, Bm, Wm) crossing the scan lines. can be provided.
  • a subpixel is defined in an intersection area of a scan line and a data line in the organic light emitting panel 210b.
  • a pixel pixel having sub-pixels SR1, SG1, SB1, and SW1 of RGBW is shown.
  • FIG. 18B illustrates a circuit of one sub-pixel within a pixel of the organic light emitting panel of FIG. 18A.
  • the organic light emitting sub-pixel circuit is an active type, and includes a scan switching element (SW1), a storage dc stage capacitor (Cst), a driving switching element (SW2), and an organic light emitting layer (OLED).
  • SW1 scan switching element
  • SW2 storage dc stage capacitor
  • SW2 driving switching element
  • OLED organic light emitting layer
  • the scan switching element SW1 has a scan line connected to a gate terminal thereof, and is turned on according to an input scan signal Vdscan. When turned on, the input data signal Vdata is transferred to the gate terminal of the driving switching element SW2 or one end of the storage dc capacitor Cst.
  • the storage dc terminal capacitor Cst is formed between the gate terminal and the source terminal of the driving switching element SW2, and the level of the data signal transmitted to one end of the storage dc terminal capacitor Cst and the storage dc terminal capacitor Cst Stores a predetermined difference in the level of the direct current voltage (Vdd) transmitted to the other end of .
  • the power level stored in the storage dc capacitor Cst varies according to the level difference of the data signal Vdata. do.
  • the power level stored in the storage dc capacitor Cst varies according to the difference in pulse width of the data signal Vdata. do.
  • the driving switching element SW2 is turned on according to the power level stored in the storage dc capacitor Cst.
  • a driving current IOLED proportional to the stored power level flows through the organic light emitting layer OLED. Accordingly, the organic light emitting layer OLED performs a light emitting operation.
  • the organic light emitting layer includes an RGBW light emitting layer (EML) corresponding to a subpixel, and at least one of a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer (EIL). It may include, and in addition, a hole blocking layer and the like may be included.
  • EML RGBW light emitting layer
  • HIL hole injection layer
  • HTL hole transport layer
  • ETL electron transport layer
  • EIL electron injection layer
  • It may include, and in addition, a hole blocking layer and the like may be included.
  • all sub-pixels output white light in the organic light emitting layer (OLED), but in the case of green, red, and blue sub-pixels, a separate color filter is provided for color implementation. That is, in the case of green, red, and blue sub-pixels, green, red, and blue color filters are further provided, respectively. Meanwhile, in the case of a white sub-pixel, since white light is output, a separate color filter is not required.
  • the pixel is a hold type element that continuously emits light from the organic light emitting layer OLED after a scan signal is applied during a unit display period, specifically during a unit frame.

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Abstract

본 발명은 영상표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이와, 디스플레이에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부를 포함하고, 전원 공급부는, 적어도 하나의 스위칭 소자를 구비하며, 입력 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 dc단에 출력하는 ac/dc 컨버터와, dc단에 배치되는 dc단 커패시터와, 입력 교류 전압을 검출하는 입력 전압 검출부와, dc단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부와, ac/dc 컨버터를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 검출되는 입력 교류 전압이 제1 기준치 초과이며, 검출되는 dc단 전압이 제1 기준치 보다 낮은 제2 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자가 오프되도록 제어한다. 이에 의해, dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다.

Description

영상표시장치
본 발명은 영상표시장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있는 영상표시장치에 관한 것이다.
영상표시장치는, 영상을 표시하는 장치이다.
최근 영상 해상도 증가, 영상 선명도 증가에 따른 요구에 대응하여, 영상표시장치 내의 디스플레이의 표시 해상도가 증가하는 추체이다.
예를 들어, 디스플레이의 표시 해상도가, 2K, 4K, 8K, 16K 등으로 증가하는 추세이다.
한편, 디스플레이의 표시 해상도가 커질수록, 디스플레이에 공급되는 파워의 소비전력이 커지게 된다.
한편, 소비전력의 증대에 따라, 전원 공급부 내의 커패시터의 소손 가능성이 높아지게 된다.
본 발명의 목적은, dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있는 영상표시장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, dc단 전압의 검출 오류로 인하여 dc단 전압의 지속적인 상승에 기초한 dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있는 영상표시장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이와, 디스플레이에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부를 포함하고, 전원 공급부는, 적어도 하나의 스위칭 소자를 구비하며, 입력 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 dc단에 출력하는 ac/dc 컨버터와, dc단에 배치되는 dc단 커패시터와, 입력 교류 전압을 검출하는 입력 전압 검출부와, dc단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부와, ac/dc 컨버터를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 검출되는 입력 교류 전압이 제1 기준치 초과이며, 검출되는 dc단 전압이 제1 기준치 보다 낮은 제2 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자가 오프되도록 제어한다.
한편, 제어부는, 검출되는 입력 교류 전압이 제1 기준치 초과이며, 검출되는 dc단 전압이 제2 기준치 초과인 경우, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자가 동작하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 검출되는 입력 교류 전압이 제1 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자가 오프되도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 파워 온 이후, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자의 동작 전에, 검출되는 dc단 전압이 제2 기준치 이하인지 여부를 판단하고, 검출되는 dc단 전압이 제2 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터의 동작이 정지하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 파워 온 이후, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자의 동작 전에, 검출되는 입력 교류 전압이 제1 기준치 이하인 지 여부를 판단하고, 검출되는 입력 교류 전압이 제1 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터의 동작이 정지하도록 제어할 수 있다.
한편, ac/dc 컨버터는, 서로 직렬 접속되는 제1 다이오드 소자와 제1 스위칭 소자를 구비하는 제1 레그와, 제1 레그에 병렬 접속되며, 서로 직렬 접속되는 제2 다이오드 소자와 제2 스위칭 소자를 구비하는 제2 레그를 포함할 수 있다.
한편, 제어부는, 파워 온 이후, 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 동작 전에, 검출되는 dc단 전압이 제2 기준치 이하인지 여부를 판단하고, 검출되는 dc단 전압이 제2 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터의 동작이 정지하도록 제어할 수 있다.
한편, 입력 전압 검출부는, 입력 교류 전압과 ac/dc 컨버터 사이에 일단이 접속되는 제1 저항 소자와, 제1 저항 소자의 타단에 일단이 접속되며, 타단이 접지단에 접속되는 제2 저항 소자를 포함하고, 제2 저항 소자의 양단의 전압이, 제어부로 입력될 수 있다.
한편, dc단 전압 검출부는, dc단의 일단에 일단이 접속되는 제3 저항 소자와, 제3 저항 소자의 타단에 일단이 접속되며, 타단이 접지단에 접속되는 제4 저항 소자와, 제4 저항 소자의 양단에 병렬 접속되는 커패시터를 포함하고, 제4 저항 소자의 양단의 전압이, 제어부로 입력될 수 있다.
한편, 제어부는, dc단 전압 검출부에서 검출되는 전압이, 제2 기준치 이하인 상태에서, dc단 전압이 계속 증가하는 경우, ac/dc 컨버터를 오프시켜, dc단 전압이 하강하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, dc단 전압 검출부에서 검출되는 전압이, 제2 기준치 초과인 경우, dc단 전압을 목표 전압까지 상승하도록 제어하며, 목표 전압까지 상승한 이후, 목표 전압을 유지하도록 제어할 수 있다.
한편, 전원 공급부는, dc단 전압의 레벨을 변환하여, 제어부로 공급하는 제1 dc/dc 컨버터와, dc단 전압의 레벨을 변환하여, 디스플레이로 구동 전압을 공급하는 제2 dc/dc 컨버터를 더 포함할 수 있다.
한편, 디스플레이는, 액정 패널을 포함할 수 있다.
한편, 디스플레이는, 유기발광패널을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이와, 디스플레이에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부를 포함하고, 전원 공급부는, 적어도 하나의 스위칭 소자를 구비하며, 입력 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 dc단에 출력하는 ac/dc 컨버터와, dc단에 배치되는 dc단 커패시터와, dc단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부와, ac/dc 컨버터를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 파워 온 이후, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자의 동작 전에, 검출되는 dc단 전압이 기준치 이하인지 여부를 판단하고, 검출되는 dc단 전압이 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터의 동작이 정지하도록 제어한다.
한편, 제어부는, dc단 전압 검출부에서 검출되는 전압이, 기준치 이하인 상태에서, dc단 전압이 계속 증가하는 경우, ac/dc 컨버터를 오프시켜, dc단 전압이 하강하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, dc단 전압 검출부에서 검출되는 전압이, 기준치 초과인 경우, dc단 전압을 목표 전압까지 상승하도록 제어하며, 목표 전압까지 상승한 이후, 목표 전압을 유지하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이와, 디스플레이에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부를 포함하고, 전원 공급부는, 적어도 하나의 스위칭 소자를 구비하며, 입력 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 dc단에 출력하는 ac/dc 컨버터와, dc단에 배치되는 dc단 커패시터와, 입력 교류 전압을 검출하는 입력 전압 검출부와, dc단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부와, ac/dc 컨버터를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 검출되는 입력 교류 전압이 제1 기준치 초과이며, 검출되는 dc단 전압이 제1 기준치 보다 낮은 제2 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자가 오프되도록 제어한다. 이에 따라, dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다. 특히, dc단 전압의 검출 오류로 인하여 dc단 전압의 지속적인 상승에 기초한 dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 검출되는 입력 교류 전압이 제1 기준치 초과이며, 검출되는 dc단 전압이 제2 기준치 초과인 경우, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자가 동작하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 검출되는 입력 교류 전압이 제1 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자가 오프되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 파워 온 이후, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자의 동작 전에, 검출되는 dc단 전압이 제2 기준치 이하인지 여부를 판단하고, 검출되는 dc단 전압이 제2 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터의 동작이 정지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 파워 온 이후, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자의 동작 전에, 검출되는 입력 교류 전압이 제1 기준치 이하인 지 여부를 판단하고, 검출되는 입력 교류 전압이 제1 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터의 동작이 정지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, ac/dc 컨버터는, 서로 직렬 접속되는 제1 다이오드 소자와 제1 스위칭 소자를 구비하는 제1 레그와, 제1 레그에 병렬 접속되며, 서로 직렬 접속되는 제2 다이오드 소자와 제2 스위칭 소자를 구비하는 제2 레그를 포함할 수 있다. 이에 따라, 교류 전압을 직류 전압으로 변환할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 파워 온 이후, 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 동작 전에, 검출되는 dc단 전압이 제2 기준치 이하인지 여부를 판단하고, 검출되는 dc단 전압이 제2 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터의 동작이 정지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 입력 전압 검출부는, 입력 교류 전압과 ac/dc 컨버터 사이에 일단이 접속되는 제1 저항 소자와, 제1 저항 소자의 타단에 일단이 접속되며, 타단이 접지단에 접속되는 제2 저항 소자를 포함하고, 제2 저항 소자의 양단의 전압이, 제어부로 입력될 수 있다. 이에 따라, 검출되는 입력 교류 전압에 기초하여 제어부가 동작할 수 있게 된다.
한편, dc단 전압 검출부는, dc단의 일단에 일단이 접속되는 제3 저항 소자와, 제3 저항 소자의 타단에 일단이 접속되며, 타단이 접지단에 접속되는 제4 저항 소자와, 제4 저항 소자의 양단에 병렬 접속되는 커패시터를 포함하고, 제4 저항 소자의 양단의 전압이, 제어부로 입력될 수 있다. 이에 따라, 검출되는 dc단 전압에 기초하여 제어부가 동작할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, dc단 전압 검출부에서 검출되는 전압이, 제2 기준치 이하인 상태에서, dc단 전압이 계속 증가하는 경우, ac/dc 컨버터를 오프시켜, dc단 전압이 하강하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, dc단 전압 검출부에서 검출되는 전압이, 제2 기준치 초과인 경우, dc단 전압을 목표 전압까지 상승하도록 제어하며, 목표 전압까지 상승한 이후, 목표 전압을 유지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 전압을 목표 전압으로 안정적으로 유지할 수 있게 된다.
한편, 전원 공급부는, dc단 전압의 레벨을 변환하여, 제어부로 공급하는 제1 dc/dc 컨버터와, dc단 전압의 레벨을 변환하여, 디스플레이로 구동 전압을 공급하는 제2 dc/dc 컨버터를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 다양한 전압을 출력할 수 있게 된다.
한편, 디스플레이는, 액정 패널을 포함할 수 있다. 이에 따라, 액정 패널에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부 내의 dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 디스플레이는, 유기발광패널을 포함할 수 있다. 이에 따라, 유기발광패널에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부 내의 dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상표시장치는, 디스플레이와, 디스플레이에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부를 포함하고, 전원 공급부는, 적어도 하나의 스위칭 소자를 구비하며, 입력 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 dc단에 출력하는 ac/dc 컨버터와, dc단에 배치되는 dc단 커패시터와, dc단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부와, ac/dc 컨버터를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 파워 온 이후, ac/dc 컨버터 내의 스위칭 소자의 동작 전에, 검출되는 dc단 전압이 기준치 이하인지 여부를 판단하고, 검출되는 dc단 전압이 기준치 이하인 경우, ac/dc 컨버터의 동작이 정지하도록 제어한다. 이에 따라, 전원 공급부 내의 dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, dc단 전압 검출부에서 검출되는 전압이, 기준치 이하인 상태에서, dc단 전압이 계속 증가하는 경우, ac/dc 컨버터를 오프시켜, dc단 전압이 하강하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 전원 공급부 내의 dc단 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, dc단 전압 검출부에서 검출되는 전압이, 기준치 초과인 경우, dc단 전압을 목표 전압까지 상승하도록 제어하며, 목표 전압까지 상승한 이후, 목표 전압을 유지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 전압을 목표 전압으로 안정적으로 유지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 영상표시장치의 내부 블록도의 일예이다.
도 3은 도 2의 신호 처리 장치의 내부 블록도의 일예이다.
도 4a는 도 2의 원격제어장치의 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 4b는 도 2의 원격제어장치의 내부 블록도이다.
도 5는 도 2의 디스플레이의 내부 블록도의 일예이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 백라이트의 배열의 다양한 예를 예시하는 도면이다.
도 7은 도 5의 백라이트 유닛의 회로도의 일예이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급부의 내부 회로도의 일예이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 ac/dc 컨버터의 내부 회로도의 일예이다.
도 10은 도 9의 입력 전압 검출부와 dc단 전압 검출부의 내부 회로도를 도시한 도면이다.
도 11a 내지 도 11b는 도 9의 dc단 커패시터의 다양한 예를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명과 관련된 ac/dc 컨버터의 동작방법을 보여주는 순서도이다.
도 13은 도 12의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 동작방법을 보여주는 순서도이다.
도 15a 내지 도 16c는 도 14의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 17은 도 2의 디스플레이의 내부 블록도의 다른 예이다.
도 18a 내지 도 18b는 도 17의 유기발광패널의 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 영상표시장치(100)는, 디스플레이(180)를 포함할 수 있다.
디스플레이(180)의 표시 해상도는, 2K, 4K, 8K, 16K 등으로 증가하는 추세이, 이에 따라, 디스플레이(180)에 공급되는 파워의 소비전력이 커지게 된다.
한편, 디스플레이(180)는 다양한 패널 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(180)는, 액정표시패널(LCD 패널), 유기발광패널(OLED 패널), 무기발광패널(LED 패널) 등 중 어느 하나일 수 있다.
액정표시패널은, 영상 표시를 위한 패널 외에 추가로 별도의 백라이트가 필요할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치(100)는, 디스플레이(108) 내의 액정 패널에 파워를 공급하는 ac/dc 컨버터(도 9의 700) 내에서 검출되는 dc단 전압(Vdc)이 기준치(Vref2) 이하인 경우, ac/dc 컨버터(700) 내의 스위칭 소자가 오프되도록 제어한다. 이에 따라, dc단 커패시터(도 9a의 Ca)의 소손 방지할 수 있게 된다. 특히, dc단 전압(Vdc)의 검출 오류로 인하여 dc단 전압(Vdc)의 지속적인 상승에 기초한 dc단 커패시터(Ca)의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 유기발광패널 또는 무기발광패널은, 영상 표시를 위해, 별도의 백라이트가 필요 없다.
본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치(100)는, 디스플레이(108) 내의 유기발광패널 또는 무기발광패널에 파워를 공급하는 ac/dc 컨버터(도 9의 700) 내에서 검출되는 dc단 전압(Vdc)이 기준치(Vref2) 이하인 경우, ac/dc 컨버터(700) 내의 스위칭 소자가 오프되도록 제어한다. 이에 따라, dc단 커패시터(도 9a의 Ca)의 소손 방지할 수 있게 된다. 특히, dc단 전압(Vdc)의 검출 오류로 인하여 dc단 전압(Vdc)의 지속적인 상승에 기초한 dc단 커패시터(Ca)의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 도 1의 영상표시장치(100)는, TV, 모니터, 태블릿 PC, 이동 단말기 등이 가능하다.
도 2는 도 1의 영상표시장치의 내부 블록도의 일예이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 영상표시장치(100)는, 영상 수신부(105), 외부장치 인터페이스부(130), 저장부(140), 사용자입력 인터페이스부(150), 센서부(미도시), 신호 처리 장치(170), 디스플레이(180), 오디오 출력부(185)를 포함할 수 있다.
영상 수신부(105)는, 튜너부(110), 복조부(120), 네트워크 인터페이스부(130), 외부장치 인터페이스부(130)를 포함할 수 있다.
한편, 영상 수신부(105)는, 도면과 달리, 튜너부(110), 복조부(120)와, 외부장치 인터페이스부(130)만을 포함하는 것도 가능하다. 즉, 네트워크 인터페이스부(130)를 포함하지 않을 수도 있다.
튜너부(110)는, 안테나(미도시)를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency) 방송 신호 중 사용자에 의해 선택된 채널 또는 기저장된 모든 채널에 해당하는 RF 방송 신호를 선택한다. 또한, 선택된 RF 방송 신호를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성신호로 변환한다.
예를 들어, 선택된 RF 방송 신호가 디지털 방송 신호이면 디지털 IF 신호(DIF)로 변환하고, 아날로그 방송 신호이면 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)로 변환한다. 즉, 튜너부(110)는 디지털 방송 신호 또는 아날로그 방송 신호를 처리할 수 있다. 튜너부(110)에서 출력되는 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)는 신호 처리 장치(170)로 직접 입력될 수 있다.
한편, 튜너부(110)는, 복수 채널의 방송 신호를 수신하기 위해, 복수의 튜너를 구비하는 것이 가능하다. 또는, 복수 채널의 방송 신호를 동시에 수신하는 단일 튜너도 가능하다.
복조부(120)는 튜너부(110)에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조 동작을 수행한다.
복조부(120)는 복조 및 채널 복호화를 수행한 후 스트림 신호(TS)를 출력할 수 있다. 이때 스트림 신호는 영상 신호, 음성 신호 또는 데이터 신호가 다중화된 신호일 수 있다.
복조부(120)에서 출력한 스트림 신호는 신호 처리 장치(170)로 입력될 수 있다. 신호 처리 장치(170)는 역다중화, 영상/음성 신호 처리 등을 수행한 후, 디스플레이(180)에 영상을 출력하고, 오디오 출력부(185)로 음성을 출력한다.
외부장치 인터페이스부(130)는, 접속된 외부 장치(미도시), 예를 들어, 셋탑 박스(50)와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 이를 위해, 외부장치 인터페이스부(130)는, A/V 입출력부(미도시)를 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(130)는, DVD(Digital Versatile Disk), 블루레이(Blu ray), 게임기기, 카메라, 캠코더, 컴퓨터(노트북), 셋탑 박스 등과 같은 외부 장치와 유/무선으로 접속될 수 있으며, 외부 장치와 입력/출력 동작을 수행할 수도 있다.
A/V 입출력부는, 외부 장치의 영상 및 음성 신호를 입력받을 수 있다. 한편, 무선 통신부(미도시)는, 다른 전자기기와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다.
이러한 무선 통신부(미도시)를 통해, 외부장치 인터페이스부(130)는, 인접하는 이동 단말기(600)와 데이터를 교환할 수 있다. 특히, 외부장치 인터페이스부(130)는, 미러링 모드에서, 이동 단말기(600)로부터 디바이스 정보, 실행되는 애플리케이션 정보, 애플리케이션 이미지 등을 수신할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(135)는, 영상표시장치(100)를 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스부(135)는, 네트워크를 통해, 인터넷 또는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자가 제공하는 컨텐츠 또는 데이터들을 수신할 수 있다.
한편, 네트워크 인터페이스부(135)는, 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.
저장부(140)는, 신호 처리 장치(170) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다.
또한, 저장부(140)는 외부장치 인터페이스부(130)로 입력되는 영상, 음성 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 저장부(140)는, 채널 맵 등의 채널 기억 기능을 통하여 소정 방송 채널에 관한 정보를 저장할 수 있다.
도 2의 저장부(140)가 신호 처리 장치(170)와 별도로 구비된 실시예를 도시하고 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 저장부(140)는 신호 처리 장치(170) 내에 포함될 수 있다.
사용자입력 인터페이스부(150)는, 사용자가 입력한 신호를 신호 처리 장치(170)로 전달하거나, 신호 처리 장치(170)로부터의 신호를 사용자에게 전달한다.
예를 들어, 원격제어장치(200)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화면 설정 등의 사용자 입력 신호를 송신/수신하거나, 전원키, 채널키, 볼륨키, 설정치 등의 로컬키(미도시)에서 입력되는 사용자 입력 신호를 신호 처리 장치(170)에 전달하거나, 사용자의 제스처를 센싱하는 센서부(미도시)로부터 입력되는 사용자 입력 신호를 신호 처리 장치(170)에 전달하거나, 신호 처리 장치(170)로부터의 신호를 센서부(미도시)로 송신할 수 있다.
신호 처리 장치(170)는, 튜너부(110) 또는 복조부(120) 또는 네트워크 인터페이스부(135) 또는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여, 입력되는 스트림을 역다중화하거나, 역다중화된 신호들을 처리하여, 영상 또는 음성 출력을 위한 신호를 생성 및 출력할 수 있다.
예를 들어, 신호 처리 장치(170)는, 영상 수신부(105)에서 수신된 방송 신호 또는 HDMI 신호 등을 수신하고, 수신되는 방송 신호 또는 HDMI 신호에 기초한 신호 처리를 수행하여, 신호 처리된 영상 신호를 출력할 수 있다.
신호 처리 장치(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 디스플레이(180)로 입력되어, 해당 영상 신호에 대응하는 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 신호 처리 장치(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
신호 처리 장치(170)에서 처리된 음성 신호는 오디오 출력부(185)로 음향 출력될 수 있다. 또한, 신호 처리 장치(170)에서 처리된 음성 신호는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
도 2에는 도시되어 있지 않으나, 신호 처리 장치(170)는 역다중화부, 영상처리부 등을 포함할 수 있다. 즉, 신호 처리 장치(170)는, 다양한 신호 처리를 수행할 수 있으며, 이에 따라, 시스템 온 칩(System On Chip,SOC)의 형태로 구현될 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.
그 외, 신호 처리 장치(170)는, 영상표시장치(100) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치(170)는 튜너부(110)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 신호 처리 장치(170)는 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
한편, 신호 처리 장치(170)는, 영상을 표시하도록 디스플레이(180)를 제어할 수 있다. 이때, 디스플레이(180)에 표시되는 영상은, 정지 영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다.
한편, 신호 처리 장치(170)는 디스플레이(180)에 표시되는 영상 내에, 소정 오브젝트가 표시되도록 할 수 있다. 예를 들어, 오브젝트는, 접속된 웹 화면(신문, 잡지 등), EPG(Electronic Program Guide), 다양한 메뉴, 위젯, 아이콘, 정지 영상, 동영상, 텍스트 중 적어도 하나일 수 있다.
한편, 신호 처리 장치(170)는, 촬영부(미도시)로부터 촬영된 영상에 기초하여, 사용자의 위치를 인식할 수 있다. 예를 들어, 사용자와 영상표시장치(100) 간의 거리(z축 좌표)를 파악할 수 있다. 그 외, 사용자 위치에 대응하는 디스플레이(180) 내의 x축 좌표, 및 y축 좌표를 파악할 수 있다.
디스플레이(180)는, 신호 처리 장치(170)에서 처리된 영상 신호, 데이터 신호, OSD 신호, 제어 신호 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 수신되는 영상 신호, 데이터 신호, 제어 신호 등을 변환하여 구동 신호를 생성한다.
한편, 디스플레이(180)는, 터치 스크린으로 구성되어 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용되는 것도 가능하다.
오디오 출력부(185)는, 신호 처리 장치(170)에서 음성 처리된 신호를 입력 받아 음성으로 출력한다.
촬영부(미도시)는 사용자를 촬영한다. 촬영부(미도시)는 1 개의 카메라로 구현되는 것이 가능하나, 이에 한정되지 않으며, 복수 개의 카메라로 구현되는 것도 가능하다. 촬영부(미도시)에서 촬영된 영상 정보는 신호 처리 장치(170)에 입력될 수 있다.
신호 처리 장치(170)는, 촬영부(미도시)로부터 촬영된 영상, 또는 센서부(미도시)로부터의 감지된 신호 각각 또는 그 조합에 기초하여 사용자의 제스처를 감지할 수 있다.
전원 공급부(190)는, 영상표시장치(100) 전반에 걸쳐 해당 전원을 공급한다. 특히, 전원 공급부(190)는, 시스템 온 칩(System On Chip,SOC)의 형태로 구현될 수 있는 신호 처리 장치(170)와, 영상 표시를 위한 디스플레이(180), 및 오디오 출력을 위한 오디오 출력부(185) 등에 전원을 공급할 수 있다.
구체적으로, 전원 공급부(190)는, 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 ac/dc 컨버터와, 직류 전압의 레벨을 변환하는 dc/dc 컨버터를 구비할 수 있다.
원격제어장치(200)는, 사용자 입력을 사용자입력 인터페이스부(150)로 송신한다. 이를 위해, 원격제어장치(200)는, 블루투스(Bluetooth), RF(Radio Frequency) 통신, 적외선(IR) 통신, UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 방식 등을 사용할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는, 사용자입력 인터페이스부(150)에서 출력한 영상, 음성 또는 데이터 신호 등을 수신하여, 이를 원격제어장치(200)에서 표시하거나 음성 출력할 수 있다.
한편, 상술한 영상표시장치(100)는, 고정형 또는 이동형 디지털 방송 수신 가능한 디지털 방송 수신기일 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 영상표시장치(100)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 영상표시장치(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
도 3은 도 2의 신호 처리 장치의 내부 블록도의 일예이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 의한 신호 처리 장치(170)는, 역다중화부(310), 영상 처리부(320), 프로세서(330), 오디오 처리부(370)를 포함할 수 있다. 그 외 , 데이터 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
역다중화부(310)는, 입력되는 스트림을 역다중화한다. 예를 들어, MPEG-2 TS가 입력되는 경우 이를 역다중화하여, 각각 영상, 음성 및 데이터 신호로 분리할 수 있다. 여기서, 역다중화부(310)에 입력되는 스트림 신호는, 튜너부(110) 또는 복조부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 출력되는 스트림 신호일 수 있다.
영상 처리부(320)는, 입력되는 영상에 대한 신호 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상 처리부(320)는, 역다중화부(310)로부터 역다중화된 영상 신호의 영상 처리를 수행할 수 있다.
이를 위해, 영상 처리부(320)는, 영상 디코더(325), 스케일러(335), 화질 처리부(635), 영상 인코더(미도시), OSD 처리부(340), 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360) 등을 포함할 수 있다.
영상 디코더(325)는, 역다중화된 영상신호를 복호화하며, 스케일러(335)는, 복호화된 영상신호의 해상도를 디스플레이(180)에서 출력 가능하도록 스케일링(scaling)을 수행한다.
영상 디코더(325)는 다양한 규격의 디코더를 구비하는 것이 가능하다. 예를 들어, MPEG-2, H,264 디코더, 색차 영상(color image) 및 깊이 영상(depth image)에 대한 3D 영상 디코더, 복수 시점 영상에 대한 디코더 등을 구비할 수 있다.
스케일러(335)는, 영상 디코더(325) 등에서 영상 복호 완료된, 입력 영상 신호를 스케일링할 수 있다.
예를 들어, 스케일러(335)는, 입력 영상 신호의 크기 또는 해상도가 작은 경우, 업 스케일링하고, 입력 영상 신호의 크기 또는 해상도가 큰 경우, 다운 스케일링할 수 있다.
화질 처리부(635)는, 영상 디코더(325) 등에서 영상 복호 완료된, 입력 영상 신호에 대한 화질 처리를 수행할 수 있다.
예를 들어, 화질 처리부(635)는, 입력 영상 신호의 노이즈 제거 처리를 하거나, 입력 영상 신호의 도계조의 해상를 확장하거나, 영상 해상도 향상을 수행하거나, 하이 다이나믹 레인지(HDR) 기반의 신호 처리를 하거나, 프레임 레이트를 가변하거나, 패널 특성, 특히 유기발광패널에 대응하는 화질 처리 등을 할 수 있다.
OSD 처리부(340)는, 사용자 입력에 따라 또는 자체적으로 OSD 신호를 생성한다. 예를 들어, 사용자 입력 신호에 기초하여, 디스플레이(180)의 화면에 각종 정보를 그래픽(Graphic)이나 텍스트(Text)로 표시하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 생성되는 OSD 신호는, 영상표시장치(100)의 사용자 인터페이스 화면, 다양한 메뉴 화면, 위젯, 아이콘 등의 다양한 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 생성되는 OSD 신호는, 2D 오브젝트 또는 3D 오브젝트를 포함할 수 있다.
또한, OSD 처리부(340)는, 원격제어장치(200)로부터 입력되는 포인팅 신호에 기초하여, 디스플레이에 표시 가능한, 포인터를 생성할 수 있다. 특히, 이러한 포인터는, 포인팅 신호 처리 장치에서 생성될 수 있으며, OSD 처리부(240)는, 이러한 포인팅 신호 처리 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 물론, 포인팅 신호 처리 장치(미도시)가 OSD 처리부(240) 내에 구비되지 않고 별도로 마련되는 것도 가능하다.
프레임 레이트 변환부(Frame Rate Conveter, FRC)(350)는, 입력되는 영상의 프레임 레이트를 변환할 수 있다. 한편, 프레임 레이트 변환부(350)는, 별도의 프레임 레이트 변환 없이, 그대로 출력하는 것도 가능하다.
한편, 포맷터(Formatter)(360)는, 입력되는 영상 신호의 포맷을, 디스플레이에 표시하기 위한 영상 신호로 변화시켜 출력할 수 있다.
특히, 포맷터(Formatter)(360)는, 디스플레이 패널에 대응하도록 영상 신호의 포맷을 변화시킬 수 있다.
한편, 포맷터(360)는, 영상 신호의 포맷을 변경할 수도 있다. 예를 들어, 3D 영상 신호의 포맷을, 사이드 바이 사이드(Side by Side) 포맷, 탑 다운(Top / Down) 포맷, 프레임 시퀀셜(Frame Sequential) 포맷, 인터레이스 (Interlaced) 포맷, 체커 박스(Checker Box) 포맷 등의 다양한 3D 포맷 중 어느 하나의 포맷으로 변경할 수 있다.
프로세서(330)는, 영상표시장치(100) 내 또는 신호 처리 장치(170) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(330)는 튜너(110)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 네트워크 인터페이스부(135) 또는 외부장치 인터페이스부(130)와의 데이터 전송 제어를 수행할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 신호 처리 장치(170) 내의 역다중화부(310), 영상 처리부(320) 등의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 신호 처리 장치(170) 내의 오디오 처리부(370)는, 역다중화된 음성 신호의 음성 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해 오디오 처리부(370)는 다양한 디코더를 구비할 수 있다.
또한, 신호 처리 장치(170) 내의 오디오 처리부(370)는, 베이스(Base), 트레블(Treble), 음량 조절 등을 처리할 수 있다.
신호 처리 장치(170) 내의 데이터 처리부(미도시)는, 역다중화된 데이터 신호의 데이터 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 역다중화된 데이터 신호가 부호화된 데이터 신호인 경우, 이를 복호화할 수 있다. 부호화된 데이터 신호는, 각 채널에서 방영되는 방송프로그램의 시작시간, 종료시간 등의 방송정보를 포함하는 전자 프로그램 가이드 정보(Electronic Program Guide) 정보일 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 신호 처리 장치(170)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 신호 처리 장치(170)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다.
특히, 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)는 영상 처리부(320) 외에 별도로 마련될 수도 있다.
도 4a는 도 2의 원격제어장치의 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 4a의 (a)에 도시된 바와 같이, 디스플레이(180)에 원격제어장치(200)에 대응하는 포인터(205)가 표시되는 것을 예시한다.
사용자는 원격제어장치(200)를 상하, 좌우(도 4a의 (b)), 앞뒤(도 4a의 (c))로 움직이거나 회전할 수 있다. 영상표시장치의 디스플레이(180)에 표시된 포인터(205)는 원격제어장치(200)의 움직임에 대응한다. 이러한 원격제어장치(200)는, 도면과 같이, 3D 공간 상의 움직임에 따라 해당 포인터(205)가 이동되어 표시되므로, 공간 리모콘 또는 3D 포인팅 장치라 명명할 수 있다.
도 4a의 (b)는 사용자가 원격제어장치(200)를 왼쪽으로 이동하면, 영상표시장치의 디스플레이(180)에 표시된 포인터(205)도 이에 대응하여 왼쪽으로 이동하는 것을 예시한다.
원격제어장치(200)의 센서를 통하여 감지된 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보는 영상표시장치로 전송된다. 영상표시장치는 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보로부터 포인터(205)의 좌표를 산출할 수 있다. 영상표시장치는 산출한 좌표에 대응하도록 포인터(205)를 표시할 수 있다.
도 4a의 (c)는, 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누른 상태에서, 사용자가 원격제어장치(200)를 디스플레이(180)에서 멀어지도록 이동하는 경우를 예시한다. 이에 의해, 포인터(205)에 대응하는 디스플레이(180) 내의 선택 영역이 줌인되어 확대 표시될 수 있다. 이와 반대로, 사용자가 원격제어장치(200)를 디스플레이(180)에 가까워지도록 이동하는 경우, 포인터(205)에 대응하는 디스플레이(180) 내의 선택 영역이 줌아웃되어 축소 표시될 수 있다. 한편, 원격제어장치(200)가 디스플레이(180)에서 멀어지는 경우, 선택 영역이 줌아웃되고, 원격제어장치(200)가 디스플레이(180)에 가까워지는 경우, 선택 영역이 줌인될 수도 있다.
한편, 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누른 상태에서는 상하, 좌우 이동의 인식이 배제될 수 있다. 즉, 원격제어장치(200)가 디스플레이(180)에서 멀어지거나 접근하도록 이동하는 경우, 상,하,좌,우 이동은 인식되지 않고, 앞뒤 이동만 인식되도록 할 수 있다. 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누르지 않은 상태에서는, 원격제어장치(200)의 상,하, 좌,우 이동에 따라 포인터(205)만 이동하게 된다.
한편, 포인터(205)의 이동속도나 이동방향은 원격제어장치(200)의 이동속도나 이동방향에 대응할 수 있다.
도 4b는 도 2의 원격제어장치의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 원격제어장치(200)는 무선통신부(425), 사용자 입력부(435), 센서부(440), 출력부(450), 전원공급부(460), 저장부(470), 제어부(480)를 포함할 수 있다.
무선통신부(425)는 전술하여 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 영상표시장치 중 임의의 어느 하나와 신호를 송수신한다. 본 발명의 실시예들에 따른 영상표시장치들 중에서, 하나의 영상표시장치(100)를 일예로 설명하도록 하겠다.
본 실시예에서, 원격제어장치(200)는 RF 통신규격에 따라 영상표시장치(100)와 신호를 송수신할 수 있는 RF 모듈(421)을 구비할 수 있다. 또한 원격제어장치(200)는 IR 통신규격에 따라 영상표시장치(100)와 신호를 송수신할 수 있는 IR 모듈(423)을 구비할 수 있다.
본 실시예에서, 원격제어장치(200)는 영상표시장치(100)로 원격제어장치(200)의 움직임 등에 관한 정보가 담긴 신호를 RF 모듈(421)을 통하여 전송한다.
또한, 원격제어장치(200)는 영상표시장치(100)가 전송한 신호를 RF 모듈(421)을 통하여 수신할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는 필요에 따라 IR 모듈(423)을 통하여 영상표시장치(100)로 전원 온/오프, 채널 변경, 볼륨 변경 등에 관한 명령을 전송할 수 있다.
사용자 입력부(435)는 키패드, 버튼, 터치 패드, 또는 터치 스크린 등으로 구성될 수 있다. 사용자는 사용자 입력부(435)를 조작하여 원격제어장치(200)로 영상표시장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 사용자 입력부(435)가 하드키 버튼을 구비할 경우 사용자는 하드키 버튼의 푸쉬 동작을 통하여 원격제어장치(200)로 영상표시장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 사용자 입력부(435)가 터치스크린을 구비할 경우 사용자는 터치스크린의 소프트키를 터치하여 원격제어장치(200)로 영상표시장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 또한, 사용자 입력부(435)는 스크롤 키나, 조그 키 등 사용자가 조작할 수 있는 다양한 종류의 입력수단을 구비할 수 있으며 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
센서부(440)는 자이로 센서(441) 또는 가속도 센서(443)를 구비할 수 있다. 자이로 센서(441)는 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보를 센싱할 수 있다.
일예로, 자이로 센서(441)는 원격제어장치(200)의 동작에 관한 정보를 x,y,z 축을 기준으로 센싱할 수 있다. 가속도 센서(443)는 원격제어장치(200)의 이동속도 등에 관한 정보를 센싱할 수 있다. 한편, 거리측정센서를 더 구비할 수 있으며, 이에 의해, 디스플레이(180)와의 거리를 센싱할 수 있다.
출력부(450)는 사용자 입력부(435)의 조작에 대응하거나 영상표시장치(100)에서 전송한 신호에 대응하는 영상 또는 음성 신호를 출력할 수 있다. 출력부(450)를 통하여 사용자는 사용자 입력부(435)의 조작 여부 또는 영상표시장치(100)의 제어 여부를 인지할 수 있다.
일예로, 출력부(450)는 사용자 입력부(435)가 조작되거나 무선 통신부(425)을 통하여 영상표시장치(100)와 신호가 송수신되면 점등되는 LED 모듈(451), 진동을 발생하는 진동 모듈(453), 음향을 출력하는 음향 출력 모듈(455), 또는 영상을 출력하는 디스플레이 모듈(457)을 구비할 수 있다.
전원공급부(460)는 원격제어장치(200)로 전원을 공급한다. 전원공급부(460)는 원격제어장치(200)이 소정 시간 동안 움직이지 않은 경우 전원 공급을 중단함으로서 전원 낭비를 줄일 수 있다. 전원공급부(460)는 원격제어장치(200)에 구비된 소정 키가 조작된 경우에 전원 공급을 재개할 수 있다.
저장부(470)는 원격제어장치(200)의 제어 또는 동작에 필요한 여러 종류의 프로그램, 애플리케이션 데이터 등이 저장될 수 있다. 만일 원격제어장치(200)가 영상표시장치(100)와 RF 모듈(421)을 통하여 무선으로 신호를 송수신할 경우 원격제어장치(200)와 영상표시장치(100)는 소정 주파수 대역을 통하여 신호를 송수신한다. 원격제어장치(200)의 제어부(480)는 원격제어장치(200)와 페어링된 영상표시장치(100)와 신호를 무선으로 송수신할 수 있는 주파수 대역 등에 관한 정보를 저장부(470)에 저장하고 참조할 수 있다.
제어부(480)는 원격제어장치(200)의 제어에 관련된 제반사항을 제어한다. 제어부(480)는 사용자 입력부(435)의 소정 키 조작에 대응하는 신호 또는 센서부(440)에서 센싱한 원격제어장치(200)의 움직임에 대응하는 신호를 무선 통신부(425)를 통하여 영상표시장치(100)로 전송할 수 있다.
영상표시장치(100)의 사용자 입력 인터페이스부(150)는, 원격제어장치(200)와 무선으로 신호를 송수신할 수 있는 무선통신부(151)와, 원격제어장치(200)의 동작에 대응하는 포인터의 좌표값을 산출할 수 있는 좌표값 산출부(415)를 구비할 수 있다.
사용자 입력 인터페이스부(150)는, RF 모듈(412)을 통하여 원격제어장치(200)와 무선으로 신호를 송수신할 수 있다. 또한 IR 모듈(413)을 통하여 원격제어장치(200)이 IR 통신 규격에 따라 전송한 신호를 수신할 수 있다.
좌표값 산출부(415)는 무선통신부(151)를 통하여 수신된 원격제어장치(200)의 동작에 대응하는 신호로부터 손떨림이나 오차를 수정하여 디스플레이(170)에 표시할 포인터(205)의 좌표값(x,y)을 산출할 수 있다.
사용자 입력 인터페이스부(150)를 통하여 영상표시장치(100)로 입력된 원격제어장치(200) 전송 신호는 영상표시장치(100)의 신호 처리 장치(170)로 전송된다. 신호 처리 장치(170)는 원격제어장치(200)에서 전송한 신호로부터 원격제어장치(200)의 동작 및 키 조작에 관한 정보를 판별하고, 그에 대응하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 원격제어장치(200)는, 그 동작에 대응하는 포인터 좌표값을 산출하여 영상표시장치(100)의 사용자 입력 인터페이스부(150)로 출력할 수 있다. 이 경우, 영상표시장치(100)의 사용자 입력 인터페이스부(150)는 별도의 손떨림이나 오차 보정 과정 없이 수신된 포인터 좌표값에 관한 정보를 신호 처리 장치(170)로 전송할 수 있다.
또한, 다른 예로, 좌표값 산출부(415)가, 도면과 달리 사용자 입력 인터페이스부(150)가 아닌, 신호 처리 장치(170) 내부에 구비되는 것도 가능하다.
도 5는 도 2의 디스플레이의 내부 블록도의 일예이다.
도면을 참조하면, 액정 패널(LCD 패널) 기반의 디스플레이(180)는, 액정 패널(210), 구동 회로부(230), 백라이트 유닛(250)을 포함할 수 있다.
액정 패널(210)은, 영상을 표시하기 위해, 다수개의 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)이 매트릭스 형태로 교차하여 배치되고, 교차하는 영역에 박막 트랜지스터 및 이와 접속되는 화소 전극이 형성되는 제1 기판과, 공통 전극이 구비되는 제2 기판과, 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되는 액정층을 포함한다.
구동 회로부(230)는, 도 2의 제2 제어부(175)로부터 공급되는 제어신호 및 데이터신호를 통해 액정 패널(210)을 구동한다. 이를 위해, 구동 회로부(230)는, 타이밍 컨트롤러(232), 게이트 드라이버(234), 데이터 드라이버(236)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(timing controller)(232)는, 제2 제어부(175)로부터의 제어 신호 및 R,G,B 데이터 신호, 수직동기신호(Vsync) 등을 입력받아, 제어 신호에 대응하여 게이트 드라이버(234)와 데이터 드라이버(236)를 제어하고, R,G,B 데이터 신호를 재배치하여, 데이터 드라이브(236)에 제공한다.
게이트 드라이버(234)와 데이터 드라이버(236), 타이밍 컨트롤러(232)의 제어에 따라, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)을 통해 주사 신호 및 영상 신호를 액정 패널(210)에 공급한다.
백라이트 유닛(250)은, 액정 패널(210)에 빛을 공급한다. 이를 위해, 백라이트 유닛(250)은, 복수의 광원을 포함하는 백라이트(252)와, 백라이트(252)의 스캐닝 구동을 제어하는 스캔 구동부(254)와, 백라이트(252)를 온(On)/오프(Off)하는 광원 구동부(256)를 포함할 수 있다.
액정 패널(210)의 화소전극과 공통전극 사이에 형성되는 전계에 의해 액정층의 광 투과율이 조절된 상태에서, 백라이트 유닛(250)으로부터 출사된 빛을 이용하여 소정 영상을 표시한다.
전원 공급부(190)는, 액정 패널(210)에 공통전극 전압(Vcom)을 공급하며, 데이터 드라이버(236)에 감마전압을 공급할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(250)에 백라이트(252)를 구동하기 위한 구동 전압을 공급할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 백라이트의 배열의 다양한 예를 예시하는 도면이다.
먼저, 도 6a는, 액정 패널(210)의 후면, 상측과 하측에 배치되는 복수의 광원(252-1,252-2,252-3,252-4)을 예시한다. 복수의 광원(252-1,252-2,252-3,252-4)은, 복수의 LED((light emitting diode)를 구비할 수 있다.
다음, 도 6b는, 액정 패널(210)의 후면, 상측과 하측과 중앙측에 배치되는 복수의 광원(252-1,252-2,252-3,252-4,252-5,252-6)을 예시한다. 복수의 광원(252-1,252-2,252-3,252-4,252-5,252-6)은, 복수의 LED((light emitting diode)를 구비할 수 있다.
다음, 도 6c는, 액정 패널(210)의 후면의, 상측에 배치되는 복수의 광원(252-a,252-b,252-c)과, 하측에 배치되는 복수의 광원(252-g,252-h,252-i)과, 상측과 하측 사이의 중앙 영역에 배치되는 복수의 광원(252-d,252-e,252-f)을 예시한다. 각 광원은, 복수의 LED((light emitting diode)를 구비할 수 있다.
도 7은 도 5의 백라이트 유닛의 회로도의 일예이다.
도면을 참조하면, 백라이트 유닛(250)은, 서로 병렬 접속되는 복수의 광원들(LS1~LS6)(1140), 복수의 광원들(LS1~LS6)(1140)을 구동하는 광원 구동부(256), 및 광원 구동부(256)를 제어하는 프로세서(1120)를 구비할 수 있다.
한편, 백라이트 유닛(250)은, 복수의 광원들(LS1~LS6)(1140)에 공통 전원(VLED)을 공급하는 전원 공급부(190)를 더 구비할 수 있다.
여기서, 광원들(LS1~LS6)은, 복수의 LED를 직렬, 병렬 또는 직병렬 방식으로 구비할 수 있다.
상술한 바와 같이, 영상표시장치(100)의 해상도가, HD(High Definition), Full HD, UHD(Ultra High Definition), 4K , 8K 등으로 높아질수록, 복수의 LED의 개수가 증가할 수 있다.
한편, 고해상도의 패널(210) 사용시, 컨트라스트(contrast) 또는 선명도를 향상시키기 위해, 로컬 디밍 데이터에 기초하여, 복수의 광원(252) 중 광원 스트링(252-1~252-6) 별로, 레벨 가변된 전류(If)가 흐르도록 제어하는 것이 바람직하다.
이에 의하면, 로컬 디밍 데이터에 비례하여, 레벨 가변된 전류(If)가 흐르도록 함으로써, 광원 스트링(252-1~252-6) 별로, 로컬 디밍 데이터에 따른, 서로 다른 휘도의 광이 출력되게 된다.
이에 따라, 레벨이 증가된 전류(If)로 인해, 밝은 부분의 휘도는 더욱 밝아지게 되며, 어두운 부분의 휘도는 더욱 어둡게 된다. 결국, 영상 표시시의 컨트라스트(contrast) 또는 선명도가 향상될 수 있게 된다.
전원 공급부(190)는, 복수의 광원에 공통 전압(VLED)을 출력한다. 이를 위해, 전원 공급부(190)는, 직류 전압을 레벨 변환하여 출력하는 dc/dc 컨버터(1110)와, 고조파 등의 제거를 위한 인덕터(L), 그리고, 직류 전압을 저장하기 위한 dc단 커패시터(C)를 구비할 수 있다.
dc단 커패시터(C) 양단의 전압은, node A와 접지단 사이에 공급되는 전압에 대응하며, 이는, 복수의 광원들(LS1~LS6)(1140), 및 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6), 및 저항 소자들(R1~R6)에 인가되는 전압에 대응할 수 있다. 즉, node A의 전압은, 복수의 광원들(LS1~LS6)에 공급되는 공통 전압으로서, 도면과 같이, VLED 전압이라 명할 수 있다.
VLED 전압은, 제1 광원 스트링(LS1)의 구동 전압(Vf1)과, 제1 스위칭 소자(Sa) 양단의 전압, 및 제1 저항 소자(Ra)에서 소비되는 전압의 합과 같다.
또는, VLED 전압은, 제2 광원 스트링(LS2)의 구동 전압(Vf2)과, 제2 스위칭 소자(Sa2) 양단의 전압, 및 제2 저항 소자(Rb)에서 소비되는 전압의 합과 같다. 또는, VLED 전압은, 제6 광원 스트링(LS6)의 구동 전압(Vf6)과, 제6 스위칭 소자(Sa6) 양단의 전압, 및 제n 저항 소자(Rn)에서 소비되는 전압의 합과 같다.
한편, 패널(210)의 해상도가 증가될수록, 백라이트 구동 전압(Vf1~Vf6)이 커지며, 백라이트에 흐르는 구동 전류(If1~If6)도 증가하게 된다. 따라서, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6), 및 저항 소자들(R1~R6)에서 소비되는 전력도 커지게 되며, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6), 및 저항 소자들(R1~R6)의 소자 스트레스도 증가하게 된다.
백라이트 구동시의 소비 전력을 저감하기 위해, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6), 및 저항 소자들(R1~R6)에 흐르는, 구동 전류(If1~If6)를 감소시키는 것이 바람직하다. 이때, 백라이트 구동 전압(Vf1~Vf6)은, 일정한 것으로 가정한다.
이를 위해, 구동 제어부(1120)는, FET 등으로 구현되는 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의, 각 드레인 단자(G)의 전압(VD)을 검출하는 제1 전압 검출부(1132)를 구비한다. 구동 제어부(1120)는, 각 게이트 단자(G)의 전압(VG)을 검출하는 제2 전압 검출부(1134)와, 각 소스 단자(S)의 전압(VS)을 검출하는 제3 전압 검출부(1136)를 더 구비할 수도 있다.
그리고, 구동 제어부(1120)는, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의, 각 드레인 단자(G)에서 검출되는, 각 드레인 단자 전압(VD)을 비교하고, 그 중 최저 드레인 단자 전압에 기초하여, 복수의 광원(1140)에 흐르는 목표 구동 전류를 생성하고, 생성된 목표 구동 전류에 대응하는 스위칭 제어 신호(SG)를 출력할 수 있다.
스위칭 제어 신호(SG)는, 비교기에 입력되어, 검출되는 소스 단자의 전압(VD) 보다 큰 경우, 비교기에서 출력되어, 게이트 단자(G)로 입력되게 된다. 결국, 스위칭 제어 신호(SG)에 기초하여, 스위칭 소자가 구동하게 된다.
한편, 이러한 스위칭 제어 신호 생성을 위해, 구동 제어부(1120)는, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의 각 드레인 단자 전압에 기초하여, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의 각 게이트 단자를 구동하기 위한 스위칭 제어 신호를 생성하는 프로세서(1130)를 포함할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 광원 구동부(256)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(1130)는, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의 턴 온 듀티 또는 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)에 흐르는 전류의 레벨을 가변할 수 있다.
특히, 프로세서(1130)는, 복수의 광원들(LS1~LS6)의 턴 온 듀티 또는 복수의 광원들(LS1~LS6)에 흐르는 전류의 레벨이 가변하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1130)는, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의 각 드레인 단자 전압(VD)의 크기에 기초하여, 스위칭 제어 신호(SG)의 레벨을 가변할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 복수의 스위칭 소자들(Sa1~Sa6)의 각 드레인 단자 전압(VD)의 크기에 기초하여, 스위칭 제어 신호(SG)의 레벨 또는 스위칭 제어 신호(SG)의 듀티를 가변할 수도 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 로컬 디밍 데이터에 기초하여, 복수의 광원(252) 중 광원 스트링(252-1~252-6) 별로, 순차적으로 레벨 가변된 전류(If)가 흐르도록 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 로컬 디밍 데이터의 레벨이 클수록, 광원 스트링(252-1~252-6) 별로, 흐르는 전류(If)의 레벨이 커지도록 설정하며, 로컬 디밍 데이터의 레벨이 작을수록, 광원 스트링(252-1~252-6) 별로, 흐르는 전류(If)의 레벨이 작아지도록 설정할 수 있다.
한편, 프로세서(1130)는, 전원 공급부에서 출력되는 공통 전압의 레벨이, 프레임 별로 일정하도록 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급부의 내부 회로도의 일예이다.
도면을 참조하면, 도 8의 영상표시장치(100)는, 전원 공급부(190), 마이컴(750), 릴레이(755), 타이밍 컨트롤러(232), 패널(210)을 구비할 수 있다.
플러그(PLG)가 콘센트(outlet)에 접속되는 경우, 전원 공급부(190)에 교류 전압(Vac)이 공급되며, 플러그(PLG)가 콘센트(outlet)로부터 탈거되는 경우, 전원 공급부(190)에 교류 전압이 공급되지 않게 된다.
전원 공급부(190)는, 교류 전압(Vac)을 직류 전압으로 변환하는 ac/dc 컨버터(700), 직류 전압의 레벨을 변환하는 제1 dc/dc 컨버터(715), 직류 전압의 레벨을 변환하는 제2 dc/dc 컨버터(720), 전원 오프시, 스탠바이 전원을 공급하는 스탠바이부(725), 제어부(910) 등을 구비할 수 있다.
한편, 원격제어장치(200)로부터의 파워 온 신호가 수신되는 경우, 릴레이(755)가 동작하며, 동작 신호(RL)가 마이컴(750)에 입력될 수 있다.
마이컴(750)은, 전원 공급부(190)로부터 동작 전원(V1)을 입력받아, 동작하며, 전원 제어 신호(Vdd_CL)를 전원 공급부(190)로 출력할 수 있다.
전원 공급부(190)는, 전원 제어 신호(Vdd_CL)에 응답하여, 타이밍 컨트롤러(232)로 동작 전원(Vdd)을 출력하며, 패널(210)에 구동 전압(Vdr)을 출력하며, 타이밍 컨트롤러(232)는, 패널(210)로 동작 전원(Vdd)을 출력할 수 있다.
한편, ac/dc 컨버터(700)의 출력단에는, 제2 dc/dc 컨버터(720), 디스플레이(180) 등이 접속되며, 이에 따라, 제2 dc/dc 컨버터(720), 디스플레이(180) 등을 ac/dc 컨버터(710) 기준의 부하(LOAD)라 명명할 수도 있다.
한편, ac/dc 컨버터(700)는, 디스플레이(180)의 표시 해상도 증가 추세에 따라, 대전력 파워의 효율적인 공급을 위해, 스위칭 소자를 구비하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 제어부(910)는, ac/dc 컨버터(700) 내의 스위칭 소자의 스위칭을 제어할 수 있다. ac/dc 컨버터(710)와 제어부(910)의 동작에 대해서는, 도 9 이하를 참조하여 기술한다.
도 9는 도 8의 ac/dc 컨버터의 내부 회로도의 일예이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급부(190)는, 입력 교류 전압(Vac)(705)을 직류 전압(Vdc)으로 변환하여 출력하는 ac/dc 컨버터(700)와, ac/dc 컨버터(700)를 제어하는 제어부(910)를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전원 공급부(190)는, ac/dc 컨버터(700)에 입력되는 입력 교류 전압(Vac)을 검출하는 입력 전압 검출부(A), ac/dc 컨버터(700)의 출력단(nc-nd)에 접속되는 dc단 커패시터(Ca), ac/dc 컨버터(700)의 출력단인 dc단(nc-nd)의 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부(B)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급부(190)는, ac/dc 컨버터(700)에 흐르는 입력 전류를 검출하는 입력 전류 검출부(E), ac/dc 컨버터(700)의 출력단인 dc단(nc-nd)에 흐르는 전류를 검출하는 dc단 전류 검출부(D)를 더 구비할 수 있다.
입력 전압 검출부(A)는, 입력 교류 전압(Vac)으로부터 입력되는 입력 교류 전압(Vac)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전압 검출부(A)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 입력 교류 전압(Vac))은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(910)에 입력될 수 있다.
입력 전류 검출부(E)는, ac/dc 컨버터(700)에 흐르는 전류(Ipf)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(E)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 전류(Ipf)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(910)에 입력될 수 있다.
dc단 전압 검출부(B)는, ac/dc 컨버터(700)의 출력단인 dc단 커패시터(Ca)의 양단(nc-nd단)의 dc단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(910)에 입력될 수 있다.
한편, ac/dc 컨버터(700)의 출력단인 dc단 커패시터(Ca)의 양단(nc-nd단)은, dc단이라 명명할 수도 있다.
dc단 전류 검출부(D)는, ac/dc 컨버터(700)의 출력단에 흐르는 dc단 전류(Idc)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc단 전류 검출부(D)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 dc단 전류(Idc)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(910)에 입력될 수 있다.
한편, ac/dc 컨버터(700)는, 대전력의 파워를 효율적으로 공급하기 위해, 복수의 스위칭 소자(Sa,Sb)와 복수의 다이오드 소자(Da,Db)를 구비하며, 스위칭 소자(Sa,Sb)의 스위칭 동작에 기초하여, 입력 교류 전압(Vac)의 레벨을 변환하여, 직류 전압(Vdc)을 출력할 수 있다.
구체적으로, ac/dc 컨버터(700)는, 서로 직렬 접속되는 제1 다이오드 소자(Da)와 제1 스위칭 소자(Sa)를 구비하는 제1 레그(lega)와, 제1 레그(lega)에 병렬 접속되며, 서로 직렬 접속되는 제2 다이오드 소자(Db)와 제2 스위칭 소자(Sb)를 구비하는 제2 레그(legb)를 포함할 수 있다.
제1 다이오드 소자(Da)의 일단(캐소드)은 ac/dc 컨버터(700)의 출력단(nc-nd)의 일단(nc)에 접속되며, 제1 다이오드 소자(Da)의 타단(애노드)은 제1 노드(na)에 접속될 수 있다.
제1 스위칭 소자(Sa)의 일단은 제1 노드(na)에 접속되며, 제1 스위칭 소자(Sa)의 타단은 ac/dc 컨버터(700)의 출력단(nc-nd)의 타단(nd)에 접속될 수 있다.
제2 다이오드 소자(Db)의 일단(캐소드)은 ac/dc 컨버터(700)의 출력단(nc-nd)의 일단(nc)에 접속되며, 제2 다이오드 소자(Db)의 타단(애노드)은 제2 노드(nb)에 접속될 수 있다.
제2 스위칭 소자(Sb)의 일단은 제2 노드(nb)에 접속되며, 제2 스위칭 소자(Sb)의 타단은 ac/dc 컨버터(700)의 출력단(nc-nd)의 타단(nd)에 접속될 수 있다.
한편, 도 9의 ac/dc 컨버터(700)를, 하브 브릿지 방식의 ac/dc 컨버터라 명명할 수 있다.
한편, ac/dc 컨버터(700)는, 제1 다이오드 소자(Da)와 제1 스위칭 소자(Sa) 사이의 제1 노드(na)와 입력 교류 전압(Vac)이 입력되는 입력단 사이에 배치되는 인덕터(L)를 더 포함할 수 있다.
한편, 입력 전류 검출부(E)는, ac/dc 컨버터(700) 내의 인덕터(L)에 흐르는 전류를 검출할 수 있다.
한편, ac/dc 컨버터(700)의 출력단(nc-nd)에는, dc단 커패시터(Ca)의 양단에 접속되는 제1 dc/dc 컨버터(715)와, 제2 dc/dc 컨버터(720)이 접속될 수 있다. 제1 dc/dc 컨버터(715)와, 제2 dc/dc 컨버터(720)는 서로 병렬 접속될 수 있다.
즉, 전원 공급부(190)는, dc단 전압(Vdc)의 레벨을 변환하여, 제어부(910) 등으로 Vm2, Vm3의 전압을 공급하는 제1 dc/dc 컨버터(715)와, dc단 전압(Vdc)의 레벨을 변환하여, 디스플레이(180)로 구동 전압(Vdr)을 공급하는 제2 dc/dc 컨버터(720)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 다양한 전압을 출력할 수 있게 된다.
이때, 구동 전압(Vdr)의 레벨이, 제어부(910) 등으로 공급되는 Vm2, Vm3의 전압의 레벨 보다 더 클 수 있다.
예를 들어, Vm2, Vm3의 전압 레벨은 20 내지 30V일 수 있으며, 구동 전압(Vdr)은, 40 내지 100V일 수 있다.
도 10은 도 9의 입력 전압 검출부와 dc단 전압 검출부의 내부 회로도를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 발명의 실시예에 따른 전원 공급부(190) 내의 ac/dc 컨버터(700)는, 입력 교류 전압(Vac)을 검출하는 입력 전압 검출부(A)와, dc단 전압(Vdc)을 검출하는 dc단 전압 검출부(B)를 구비할 수 있다.
한편, 입력 전압 검출부(A)는, 입력 교류 전압(Vac)과 ac/dc 컨버터(700) 사이에 일단이 접속되는 제1 저항 소자(Ra1)와, 제1 저항 소자(Ra1)의 타단에 일단이 접속되며, 타단이 접지단(GND)에 접속되는 제2 저항 소자(Ra2)를 포함하고, 제2 저항 소자(Ra2)의 양단의 전압이, 제어부(910)로 입력될 수 있다. 이에 따라, 검출되는 입력 교류 전압(Vac)에 기초하여 제어부(910)가 동작할 수 있게 된다.
한편, dc단 전압 검출부(B)는, dc단의 일단에 일단이 접속되는 제3 저항 소자(Rb1)와, 제3 저항 소자(Rb1)의 타단에 일단이 접속되며, 타단이 접지단(GND)에 접속되는 제4 저항 소자(Rb2)와, 제4 저항 소자(Rb2)의 양단에 병렬 접속되는 커패시터(Cb)를 포함하고, 제4 저항 소자(Rb2)의 양단의 전압이, 제어부(910)로 입력될 수 있다. 이에 따라, 검출되는 dc단 전압(Vdc)에 기초하여 제어부(910)가 동작할 수 있게 된다.
한편, 제4 저항 소자(Rb2)의 양단에 병렬 접속되는 커패시터(Cb)는, 제4 저항 소자(Rb2)의 양단 전압의 피크 성분 또는 노이즈를 저감하기 위해 배치된다.
도 11a 내지 도 11b는 도 9의 dc단 커패시터의 다양한 예를 보여주는 도면이다.
먼저, 도 11a는 발명의 실시예에 따른 ac/dc 컨버터(700) 내의 dc단 커패시터(Ca)의 하부면(SFb)에 방폭(ARx)이 발생한 것을 예시한다.
예를 들어, ac/dc 컨버터(700)가 대략 310V의 직류 전압을 출력하여야 하는데, 이상 동작으로 대략 700V 이상의 전압을 출력하는 경우, 도 11a와 같이 dc단 커패시터(Ca)의 하부면(SFb)에 방폭(ARx)이 발생하게 된다. 즉, dc단 커패시터(Ca)가 소손되게 된다.
다음, 도 11b는 발명의 실시예에 따른 ac/dc 컨버터(700) 내의 dc단 커패시터(Ca)의 하부면(SFb)에 정상인 것을 예시한다. 즉, dc단 커패시터(Ca)의 소손이 발생하지 않는 것을 예시한다.
도 12는 본 발명과 관련된 ac/dc 컨버터의 동작방법을 보여주는 순서도이다.
도면을 참조하면, 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 입력 전압 검출부(A)에서 검출된 입력 교류 전압(Vac)이 제1 기준치(Vref1)를 초과하는 지 여부를 판단하고(S1110), 해당하는 경우, 이상이 없는 정상 상태인 것으로 판단하여, ac/dc 컨버터(700)가 동작하도록 제어할 수 있다(S1120).
예를 들어, 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 입력 전압 검출부(A)에서 검출된 입력 교류 전압(Vac)이 제1 기준치(Vref1)를 초과하는 경우, ac/dc 컨버터(700) 내의 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)에 PWM 기반의 제어 신호를 각각 공급하여, 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)가 스위칭 동작하도록 제어할 수 있다.
한편, 입력 전압 검출부(A)에서 검출된 입력 교류 전압(Vac)이 제1 기준치(Vref1) 이하인 경우, 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 이상으로 판단하여, ac/dc 컨버터(700)의 동작이 정지하도록 제어할 수 있다(S1130).
예를 들어, 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 입력 전압 검출부(A)에서 검출된 입력 교류 전압(Vac)이 제1 기준치(Vref1) 이하인 경우, ac/dc 컨버터(700) 내의 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)에 PWM 기반의 제어 신호를 출력하지 않으며, 이에 따라, 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)가 턴 오프 상태가 되도록 제어할 수 있다.
도 13은 도 12의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 13의 (a)는 dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 전압(Vdcmx)이, 제2 기준치(Vref2) 이하인 Vx인 경우를 예시한다.
예를 들어, 도 10의 제4 저항 소자(Rb2)의 양단에 병렬 접속되는 커패시터(Cb)이, 피크 성분 또는 노이즈로 인하여 쇼트(short)되는 경우, 제4 저항 소자(Rb2)의 저항 성분이 제로에 가까워지므로, 제4 저항 소자(Rb2)의 양단 전압이 현저히 감소하게 된다.
한편, 제어부(910)에 입력되는 제4 저항 소자(Rb2)의 양단 전압이 현저히 작아지므로, 제어부(910)는, dc단 전압이 목표 전압(Vtag) 보다 현저히 낮은 것으로판단하고, PWM 신호의 듀티를 증가시켜, 제1 스위칭 소자(Sa)와 제2 스위칭 소자(Sb)의 턴 온 타이밍을 증가시킨다.
이에 따라, 도 13의 (b)와 같이, 실제 dc단 전압(Vdcrx)은, 지속적으로 상승하게 되며, Tk1 시점의 목표 전압(Vtag) 보다 더 커져, Tk2 시점에는, 허용 상한치 전압인 Vut에 도달하게 된다.
이때의 목표 전압(Vtag)은 대략 310V일 수 있으며, 허용 상한치 전압인 Vut는 대략 700V일 수 있다.
이와 같이, dc단 전압(Vdc)이 계속 상승하므로, dc단 커패시터(Ca)는 도 11a와 같이, 방폭이 발생하게 된다.
이에 본 발명의 실시예에서는, 도 11a와 같은 dc단 커패시터(Ca)의 소손 가능성을 방지하는 방안을 제시한다. 이에 대해서는, 도 14 이하를 참조하여 기술한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 동작방법을 보여주는 순서도이다.
도면을 참조하면, 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 파워 온 입력에 따라, 파워 온 된다(S1205).
다음, 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 입력 전압 검출부(A)에서 검출된 입력 교류 전압(Vac)이 제1 기준치(Vref1)를 초과하는 지 여부를 판단하고(S1210), 해당하는 경우, 검출되는 dc단 전압(Vdc)이 제1 기준치(Vref1) 보다 낮은 제2 기준치(Vref2)를 초과하는 지 여부를 판단한다(S1215).
그리고, 해당하는 경우, 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 입력 교류 전압(Vac) 및 dc단 전압(Vdc)에 이상이 없는 정상 상태인 것으로 판단하여, ac/dc 컨버터(700)가 동작하도록 제어할 수 있다(S1220).
예를 들어, 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 입력 전압 검출부(A)에서 검출된 입력 교류 전압(Vac)이 제1 기준치(Vref1)를 초과하며, 검출되는 dc단 전압(Vdc)이 제1 기준치(Vref1) 보다 낮은 제2 기준치(Vref2)를 초과하는 경우, ac/dc 컨버터(700) 내의 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)에 PWM 기반의 제어 신호를 각각 공급하여, 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)가 스위칭 동작하도록 제어할 수 있다.
이와 같이, 파워 온 이후, 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)를 스위칭한 후에, 입력 교류 전압(Vac) 및 dc단 전압(Vdc)에 이상이 없는 지 여부를 판단하는 것이 아닌, 파워 온 이후, 입력 교류 전압(Vac) 및 dc단 전압(Vdc)에 이상이 없는 지 여부를 판단하고, 이상이 없는 경우에, 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)를 스위칭시킴으로써, dc단 커패시터(Ca)의 소손 등을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제1 기준치(Vref1)는 대략 65 내지 80V일 수 있으며, 제2 기준치(Vref2)는 대략 50 내지 60V일 수 있다.
한편, 제1210 단계(S1210)에서, 입력 전압 검출부(A)에서 검출된 입력 교류 전압(Vac)이 제1 기준치(Vref1) 이하인 경우, 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 이상으로 판단하여, ac/dc 컨버터(700)의 동작이 정지하도록 제어할 수 있다(S1230).
예를 들어, 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 입력 전압 검출부(A)에서 검출된 입력 교류 전압(Vac)이 제1 기준치(Vref1) 이하인 경우, ac/dc 컨버터(700) 내의 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)에 PWM 기반의 제어 신호를 출력하지 않으며, 이에 따라, 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)가 턴 오프 상태가 되도록 제어할 수 있다.
한편, 제1215 단계(S1215)에서, dc단 전압 검출부(B)에서 검출된 검출되는 dc단 전압(Vdc)이 제2 기준치(Vref2) 이하인 경우, 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 이상으로 판단하여, ac/dc 컨버터(700)의 동작이 정지하도록 제어할 수 있다(S1230).
예를 들어, 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, dc단 전압 검출부(B)에서 검출된 검출되는 dc단 전압(Vdc)이 제2 기준치(Vref2) 이하인 경우, ac/dc 컨버터(700) 내의 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)에 PWM 기반의 제어 신호를 출력하지 않으며, 이에 따라, 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)가 턴 오프 상태가 되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 커패시터(Ca)의 소손을 방지할 수 있게 된다. 특히, dc단 전압(Vdc)의 검출 오류로 인하여 dc단 전압(Vdc)의 지속적인 상승에 기초한 dc단 커패시터(Ca)의 소손을 방지할 수 있게 된다.
즉, 제어부(910)는, 파워 온 이후, ac/dc 컨버터(700) 내의 스위칭 소자의 동작 전에, 검출되는 dc단 전압(Vdc)이 제2 기준치(Vref2) 이하인지 여부를 판단하고, 검출되는 dc단 전압(Vdc)이 제2 기준치(Vref2) 이하인 경우, ac/dc 컨버터(700)의 동작이 정지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 커패시터(Ca)의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(910)는, 파워 온 이후, ac/dc 컨버터(700) 내의 스위칭 소자의 동작 전에, 검출되는 입력 교류 전압(Vac)이 제1 기준치(Vref1) 이하인 지 여부를 판단하고, 검출되는 입력 교류 전압(Vac)이 제1 기준치(Vref1) 이하인 경우, ac/dc 컨버터(700)의 동작이 정지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 커패시터(Ca)의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(910)는, 파워 온 이후, 제1 스위칭 소자(Sa) 및 제2 스위칭 소자(Sb)의 동작 전에, 검출되는 dc단 전압(Vdc)이 제2 기준치(Vref2) 이하인지 여부를 판단하고, 검출되는 dc단 전압(Vdc)이 제2 기준치(Vref2) 이하인 경우, ac/dc 컨버터(700)의 동작이 정지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, dc단 커패시터(Ca)의 소손을 방지할 수 있게 된다.
도 15a 내지 도 16c는 도 14의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 15a의 (a)는 dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 전압(Vdcma)이, 제2 기준치(Vref2) 이하인 Vx인 경우를 예시한다.
예를 들어, 도 10의 제4 저항 소자(Rb2)의 양단에 병렬 접속되는 커패시터(Cb)이, 피크 성분 또는 노이즈로 인하여 쇼트(short)되는 경우, 제4 저항 소자(Rb2)의 저항 성분이 제로에 가까워지므로, 제4 저항 소자(Rb2)의 양단 전압이 현저히 감소하게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 파워 온 이후, 제1 스위칭 소자(Sa)와 제2 스위칭 소자(Sb)의 스위칭 이전에, dc단 전압 검출부(B)로부터 입력되는 제4 저항 소자(Rb2)의 양단 전압이 현저히 작아지는 것을 파악할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 파워 온이후, 제1 스위칭 소자(Sa)와 제2 스위칭 소자(Sb)의 스위칭 이전에, dc단 전압 검출부(B)로부터 검출되는 dc단 전압(Vdc)이 제2 기준치(Vref2) 이하인지 여부를 판단한다.
그리고, dc단 전압 검출부(B)로부터 검출되는 dc단 전압(Vdc)이 제2 기준치(Vref2) 이하인 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급부(190) 내의 제어부(910)는, 파워 온 이후, 제1 스위칭 소자(Sa)와 제2 스위칭 소자(Sb)의 스위칭되지 않고 동작이 정지하도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 도 15a의 (b)와 같이, 실제 dc단 전압(Vdcra)은, 일부 상승하다가, 제1 스위칭 소자(Sa)와 제2 스위칭 소자(Sb)의 턴 오프로 인하여, 다시 하강하게 된다.
도면에서는, 실제 dc단 전압(Vdcra)이 To1 시점의 목표 전압(Vtag)까지 상승하다가, To2 시점에 그라운드 전압까지 하강하는 것을 예시한다.
한편, 도 15a의 (b)와 달리, 실제 dc단 전압(Vdcra)이 목표 전압에 도달하지 못하고, 바로 그라운드 전압까지 하강하는 것도 가능하다.
즉, 제어부(910)는, dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 전압이, 제2 기준치(Vref2) 이하인 상태에서, dc단 전압(Vdc)이 계속 증가하는 경우, ac/dc 컨버터(700)를 오프시켜, dc단 전압(Vdc)이 하강하도록 제어할 수 있다.
이에 따라, dc단 커패시터(Ca)의 소손을 방지할 수 있게 된다. 특히, dc단 전압(Vdc)의 검출 오류로 인하여 dc단 전압(Vdc)의 지속적인 상승에 기초한 dc단 커패시터(Ca)의 소손을 방지할 수 있게 된다. 따라서, dc단 커패시터(Ca)의 상태는 도 11a가 아닌 도 11b에 대응할 수 있다.
도 15b의 (a)는 dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 전압(Vdcmb)이, 제2 기준치(Vref2) 초과인 V2인 경우를 예시한다.
즉, dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 전압(Vdcmb)이 정상 범위인 것을 예시한다.
이에 따라, 제어부(910)는, dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 전압(Vdcmb)이, 제2 기준치(Vref2) 초과인 경우, dc단 전압(Vdc)을 목표 전압(Vtag)까지 상승하도록 제어하며, 목표 전압(Vtag)까지 상승한 이후, 목표 전압(Vtag)을 유지하도록 제어할 수 있다.
도 15b의 (b)는, 실제 dc단 전압(Vdcrb))이 지속적으로 상승하여 Tp1 시점에 목표 전압(Vtag)까지 상승하고, Tp1 시점 이후에, 미세 변동하나, 대체로 목표 전압(Vtag)을 유지하는 것을 예시한다. 이에 따라, dc단 전압(Vdc)을 목표 전압(Vtag)으로 안정적으로 유지할 수 있게 된다.
도 16a는 입력 교류 전압(Vac)의 정류된 파형(Vacm)을 예시한다
도면을 참조하면, ac/dc 컨버터(700) 내에서 정극성 전압과 부극성 전압을 가지는 입력 교류 전압(Vac)은, 정류되어, 도면과 같이, 정극성의 전압 파형으로 나타나게 된다.
도 16b는 dc단 전압(Vdc)의 다양한 레벨을 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, dc단 전압(Vdc)의 목표 전압(Vtag)은, Vdr로서 대략 310V일 수 있으며, 제2 기준치(Vred2)는, Vdci로서 대략 150V일 수 있다.
한편, dc단 전압(Vdc)이, Vdr과 Vdci 사이인 Vdcp인 경우, 안정적으로 ac/dc 컨버터(700) 내에서 스위칭이 수행될 수 있다.
다만, 제2 기준치(Vred2)는 설계에 따라 그 레벨이 변경될 수 있으며, 상술한 바와 같이, 대략 50 내지 60V일 수 있다.
도 16c는 dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 전압(Vdcmy)과 관련한 다양한 레벨을 도시하는 도면이다.
도면을 참조하면, dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 전압(Vdcmy)이 정상 범위인 Vup 전압을 유지하다가, 제4 저항 소자(Rb2)의 양단에 병렬 접속되는 커패시터(Cb)의 쇼트(short)로 인하여, 전압 레벨이 낮아질 수 있다.
한편, 제2 기준치(Vref)는 Vun에 대응할 수 있다.
예를 들어, dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 전압(Vdcmy)이, Vun 보다 높은 Vcm 전압 레벨로 검출되는 경우, ac/dc 컨버터(700)는 정상 동작으로 스위칭을 수행할 수 있다.
다른 예로, dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 전압(Vdcmy)이, Vcm 전압 레벨 이하로 검출되는 경우, ac/dc 컨버터(700)는 동작하지 않고, 스위칭 오프 상태가 되는 것이 바람직하다. 이에 따라, dc단 커패시터(Ca)의 소손을 방지할 수 있게 된다. 특히, dc단 전압(Vdc)의 검출 오류로 인하여 dc단 전압(Vdc)의 지속적인 상승에 기초한 dc단 커패시터(Ca)의 소손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 도 8 내지 도 16c에서의 전원 공급부(190)의 동작은, 액정표시패널(210) 외에, 유기발광패널(210b) 또는 무기발광패널에 그대로 적용 가능하다.
이하에서는 디스플레이(180)가 유기발광패널을 구비하는 것을 중심으로 기술한다.
도 17은 도 2의 디스플레이의 내부 블록도의 다른 예이다.
도면을 참조하면, 유기발광패널 기반의 디스플레이(180b)는, 유기발광패널(210b), 제1 인터페이스부(230b), 제2 인터페이스부(231b), 타이밍 컨트롤러(232b), 게이트 구동부(234b), 데이터 구동부(236b), 메모리(240b), 프로세서(270b), 전원 공급부(290b), 전류 검출부(510b) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이(180b)는, 영상 신호(Vdb)와, 제1 직류 전압(V1b) 및 제2 직류 전압(V2b)을 수신하고, 영상 신호(Vdb)에 기초하여, 소정 영상을 표시할 수 있다.
한편, 디스플레이(180b) 내의 제1 인터페이스부(230b)는, 신호 처리 장치(170b)로부터 영상 신호(Vdb)와, 제1 직류 전압(V1b)을 수신할 수 있다.
여기서, 제1 직류 전압(V1b)은, 디스플레이(180b) 내의 전원 공급부(290b), 및 타이밍 컨트롤러(232b)의 동작을 위해 사용될 수 있다.
다음, 제2 인터페이스부(231b)는, 외부의 전원 공급부(190b)로부터 제2 직류 전압(V2b)을 수신할 수 있다. 한편, 제2 직류 전압(V2b)은, 디스플레이(180b) 내의 데이터 구동부(236b)에 입력될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(232b)는, 영상 신호(Vdb)에 기초하여, 데이터 구동 신호(Sdab) 및 게이트 구동 신호(Sgab)를 출력할 수 있다.
예를 들어, 제1 인터페이스부(230b)가 입력되는 영상 신호(Vdb)를 변환하여 변환된 영상 신호(va1b)를 출력하는 경우, 타이밍 컨트롤러(232b)는, 변환된 영상 신호(va1b)에 기초하여, 데이터 구동 신호(Sdab) 및 게이트 구동 신호(Sgab)를 출력할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(timing controllerb)(232b)는, 신호 처리 장치(170b)로부터의 비디오 신호(Vdb) 외에, 제어 신호, 수직동기신호(Vsyncb) 등을 더 수신할 수 있다.
그리고, 타이밍 컨트롤러(timing controllerb)(232b)는, 비디오 신호(Vdb) 외에, 제어 신호, 수직동기신호(Vsyncb) 등에 기초하여, 게이트 구동부(234b)의 동작을 위한 게이트 구동 신호(Sgab), 데이터 구동부(236b)의 동작을 위한 데이터 구동 신호(Sdab)를 출력할 수 있다.
이때의 데이터 구동 신호(Sdab)는, 패널(210b)이 RGBW의 서브픽셀을 구비하는 경우, RGBW 서브픽셀 구동용 데이터 구동 신호일 수 있다.
한편, 타이밍 컨트롤러(232b)는, 게이트 구동부(234b)에 제어 신호(Csb)를 더 출력할 수 있다.
게이트 구동부(234b)와 데이터 구동부(236b)는, 타이밍 컨트롤러(232b)로부터의 게이트 구동 신호(Sgab), 데이터 구동 신호(Sdab)에 따라, 각각 게이트 라인(GLb) 및 데이터 라인(DLb)을 통해, 주사 신호 및 영상 신호를 유기발광패널(210b)에 공급한다. 이에 따라, 유기발광패널(210b)은 소정 영상을 표시하게 된다.
한편, 유기발광패널(210b)은, 유기 발광층을 포함할 수 있으며, 영상을 표시하기 위해, 유기 발광층에 대응하는 각 화소에, 다수개의 게이트 라인(GLb) 및 데이터 라인(DLb)이 매트릭스 형태로 교차하여 배치될 수 있다.
한편, 데이터 구동부(236b)는, 제2 인터페이스부(231b)로부터의 제2 직류 전압(V2b)에 기초하여, 유기발광패널(210b)에 데이터 신호를 출력할 수 있다.
전원 공급부(290b)는, 각종 전원을, 게이트 구동부(234b)와 데이터 구동부(236b), 타이밍 컨트롤러(232b) 등에 공급할 수 있다.
전류 검출부(510b)는, 유기발광패널(210b)의 서브픽셀에 흐르는 전류를 검출할 수 있다. 검출되는 전류는, 누적 전류 연산을 위해, 프로세서(270b) 등에 입력될 수 있다.
프로세서(270b)는, 디스플레이(180b) 내의 각종 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 게이트 구동부(234b)와 데이터 구동부(236b), 타이밍 컨트롤러(232b) 등을 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(270b)는, 전류 검출부(510b)로부터, 유기발광패널(210b)의 서브픽셀에 흐르는 전류 정보를 수신할 수 있다.
도 18a 내지 도 18b는 도 17의 유기발광패널의 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 18a는, 유기발광패널(210b) 내의 픽셀(Pixel)을 도시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 유기발광패널(210b)은, 복수의 스캔 라인(Scan 1 ~ Scan n)과, 이에 교차하는 복수의 데이터 라인(R1,G1,B1,W1 ~ Rm,Gm,Bm,Wm)을 구비할 수 있다.
한편, 유기발광패널(210b) 내의 스캔 라인과, 데이터 라인의 교차 영역에, 픽셀(subpixel)이 정의된다. 도면에서는, RGBW의 서브픽셀(SR1,SG1,SB1,SW1)을 구비하는 픽셀(Pixel)을 도시한다.
도 18b는, 도 18a의 유기발광패널의 픽셀(Pixel) 내의 어느 하나의 서브픽셀(sub pixel)의 회로를 예시한다.
도면을 참조하면, 유기발광 서브픽셀(sub pixell) 회로(CRTm)는, 능동형으로서, 스캔 스위칭 소자(SW1), 저장 dc단 커패시터(Cst), 구동 스위칭 소자(SW2), 유기발광층(OLED)을 구비할 수 있다.
스캔 스위칭 소자(SW1)는, 게이트 단자에 스캔 라인(Scan line)이 접속되어, 입력되는 스캔 신호(Vdscan)에 따라 턴 온하게 된다. 턴 온되는 경우, 입력되는 데이터 신호(Vdata)를 구동 스위칭 소자(SW2)의 게이트 단자 또는 저장 dc단 커패시터(Cst)의 일단으로 전달하게 된다.
저장 dc단 커패시터(Cst)는, 구동 스위칭 소자(SW2)의 게이트 단자와 소스 단자 사이에 형성되며, 저장 dc단 커패시터(Cst)의 일단에 전달되는 데이터 신호 레벨과, 저장 dc단 커패시터(Cst)의 타단에 전달되는 직류 전압(Vdd) 레벨의 소정 차이를 저장한다.
예를 들어, 데이터 신호가, PAM(Pluse Amplitude Modulation) 방식에 따라 서로 다른 레벨을 갖는 경우, 데이터 신호(Vdata)의 레벨 차이에 따라, 저장 dc단 커패시터(Cst)에 저장되는 전원 레벨이 달라지게 된다.
다른 예로, 데이터 신호가 PWM(Pluse Width Modulation) 방식에 따라 서로 다른 펄스폭을 갖는 경우, 데이터 신호(Vdata)의 펄스폭 차이에 따라, 저장 dc단 커패시터(Cst)에 저장되는 전원 레벨이 달라지게 된다.
구동 스위칭 소자(SW2)는, 저장 dc단 커패시터(Cst)에 저장된 전원 레벨에 따라 턴 온된다. 구동 스위칭 소자(SW2)가 턴 온하는 경우, 저장된 전원 레벨에 비례하는, 구동 전류(IOLED)가 유기발광층(OLED)에 흐르게 된다. 이에 따라, 유기발광층(OLED)은 발광동작을 수행하게 된다.
유기발광층(OLED)은, 서브픽셀에 대응하는 RGBW의 발광층(EML)을 포함하며, 정공주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 그 외에 정공 저지층 등도 포함할 수 있다.
한편, 서브픽셀(sub pixell)은, 유기발광층(OLED)에서 모두 백색의 광을 출력하나, 녹색,적색,청색 서브픽셀의 경우, 색상 구현을 위해, 별도의 컬러필터가 구비된다. 즉, 녹색,적색,청색 서브픽셀의 경우, 각각 녹색,적색,청색 컬러필터를 더 구비한다. 한편, 백색 서브픽셀의 경우, 백색광을 출력하므로, 별도의 컬러필터가 필요 없게 된다.
한편, 도면에서는, 스캔 스위칭 소자(SW1)와 구동 스위칭 소자(SW2)로서, p타입의 MOSFET인 경우를 예시하나, n타입의 MOSFET이거나, 그 외, JFET, IGBT, 또는 SIC 등의 스위칭 소자가 사용되는 것도 가능하다.
한편, 픽셀(Pixel)은, 단위 표시 기간 동안, 구체적으로 단위 프레임 동안, 스캔 신호가 인가된 이후, 유기발광층(OLED)에서 계속 발광하는 홀드 타입의 소자이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (17)

  1. 디스플레이;
    상기 디스플레이에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부;를 포함하고,
    상기 전원 공급부는,
    적어도 하나의 스위칭 소자를 구비하며, 입력 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 dc단에 출력하는 ac/dc 컨버터;
    상기 dc단에 배치되는 dc단 커패시터;
    상기 입력 교류 전압을 검출하는 입력 전압 검출부;
    상기 dc단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부;
    상기 ac/dc 컨버터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 검출되는 입력 교류 전압이 제1 기준치 초과이며, 상기 검출되는 dc단 전압이 상기 제1 기준치 보다 낮은 제2 기준치 이하인 경우, 상기 ac/dc 컨버터 내의 상기 스위칭 소자가 오프되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출되는 입력 교류 전압이 상기 제1 기준치 초과이며, 상기 검출되는 dc단 전압이 상기 제2 기준치 초과인 경우, 상기 ac/dc 컨버터 내의 상기 스위칭 소자가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출되는 입력 교류 전압이 상기 제1 기준치 이하인 경우, 상기 ac/dc 컨버터 내의 상기 스위칭 소자가 오프되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    파워 온 이후, 상기 ac/dc 컨버터 내의 상기 스위칭 소자의 동작 전에, 상기 검출되는 dc단 전압이 상기 제2 기준치 이하인지 여부를 판단하고, 상기 검출되는 dc단 전압이 상기 제2 기준치 이하인 경우, 상기 ac/dc 컨버터의 동작이 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    파워 온 이후, 상기 ac/dc 컨버터 내의 상기 스위칭 소자의 동작 전에, 상기 검출되는 입력 교류 전압이 상기 제1 기준치 이하인 지 여부를 판단하고, 상기 검출되는 입력 교류 전압이 상기 제1 기준치 이하인 경우, 상기 ac/dc 컨버터의 동작이 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 ac/dc 컨버터는,
    서로 직렬 접속되는 제1 다이오드 소자와 제1 스위칭 소자를 구비하는 제1 레그;
    상기 제1 레그에 병렬 접속되며, 서로 직렬 접속되는 제2 다이오드 소자와 제2 스위칭 소자를 구비하는 제2 레그;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    파워 온 이후, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자의 동작 전에, 상기 검출되는 dc단 전압이 상기 제2 기준치 이하인지 여부를 판단하고, 상기 검출되는 dc단 전압이 상기 제2 기준치 이하인 경우, 상기 ac/dc 컨버터의 동작이 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 입력 전압 검출부는,
    상기 입력 교류 전압과 상기 ac/dc 컨버터 사이에 일단이 접속되는 제1 저항 소자;
    상기 제1 저항 소자의 타단에 일단이 접속되며, 타단이 접지단에 접속되는 제2 저항 소자;를 포함하고,
    상기 제2 저항 소자의 양단의 전압이, 상기 제어부로 입력되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 dc단 전압 검출부는,
    상기 dc단의 일단에 일단이 접속되는 제3 저항 소자;
    상기 제3 저항 소자의 타단에 일단이 접속되며, 타단이 접지단에 접속되는 제4 저항 소자;
    상기 제4 저항 소자의 양단에 병렬 접속되는 커패시터;를 포함하고,
    상기 제4 저항 소자의 양단의 전압이, 상기 제어부로 입력되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 dc단 전압 검출부에서 검출되는 전압이, 상기 제2 기준치 이하인 상태에서, 상기 dc단 전압이 계속 증가하는 경우, 상기 ac/dc 컨버터를 오프시켜, 상기 dc단 전압이 하강하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 dc단 전압 검출부에서 검출되는 전압이, 상기 제2 기준치 초과인 경우, 상기 dc단 전압을 목표 전압까지 상승하도록 제어하며, 상기 목표 전압까지 상승한 이후, 상기 목표 전압을 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 dc단 전압의 레벨을 변환하여, 상기 제어부로 공급하는 제1 dc/dc 컨버터;
    상기 dc단 전압의 레벨을 변환하여, 상기 디스플레이로 상기 구동 전압을 공급하는 제2 dc/dc 컨버터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이는, 액정 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이는, 유기발광패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  15. 디스플레이;
    상기 디스플레이에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부;를 포함하고,
    상기 전원 공급부는,
    적어도 하나의 스위칭 소자를 구비하며, 입력 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 dc단에 출력하는 ac/dc 컨버터;
    상기 dc단에 배치되는 dc단 커패시터;
    상기 dc단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부;
    상기 ac/dc 컨버터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    파워 온 이후, 상기 ac/dc 컨버터 내의 상기 스위칭 소자의 동작 전에, 상기 검출되는 dc단 전압이 기준치 이하인지 여부를 판단하고, 상기 검출되는 dc단 전압이 상기 기준치 이하인 경우, 상기 ac/dc 컨버터의 동작이 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 dc단 전압 검출부에서 검출되는 전압이, 상기 기준치 이하인 상태에서, 상기 dc단 전압이 계속 증가하는 경우, 상기 ac/dc 컨버터를 오프시켜, 상기 dc단 전압이 하강하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 dc단 전압 검출부에서 검출되는 전압이, 상기 기준치 초과인 경우, 상기 dc단 전압을 목표 전압까지 상승하도록 제어하며, 상기 목표 전압까지 상승한 이후, 상기 목표 전압을 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
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