KR100919571B1 - 면발광 소자의 구동 회로 및 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저온 시동 특성을 개선할 수 있는 면발광 소자의 구동 회로 및 구동 방법에 관한 것으로, 면발광 소자가 방치된 공간의 온도를 감지하여 전압을 검출하는 온도 감지부와, 상기 온도 감지부의 전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하여 상기 면발광 소자에 공급되는 전력을 제어하는 동작 제어부와, 상기 온도 감지부의 전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하여 온도에 따라 상기 면발광 소자에 공급되는 전류의 크기를 조절하는 전류 제어부와, 및 상기 면발광 소자에 공급되는 전류를 피드백하고 상기 피드백된 전류와 상기 전류 제어부의 전류와 비교하여 상기 면발광 소자를 구동하는 인버터 컨트롤러를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

면발광 소자의 구동 회로 및 구동 방법{Circuit for driving a surface light source and method for driving the same}

본 발명은 면발광 소자의 구동 회로 및 구동 방법에 관한 것으로, 특히 저온 시동 특성을 개선하도록 한 면발광 소자의 구동 회로 및 구동 방법에 관한 것이다.

다양한 종류의 광원이 개발되어 다양한 분야, 예를 들면, 조명 분야, 정보산업분야, 영상 산업 분야 등에 폭넓게 적용되고 있다.

이와 같은 광원은 주로 점(dot) 형태의 광학 분포를 갖는 광을 발생하는 1차원 광원, 선(line) 형태의 광학 분포를 갖는 광을 발생하는 2차원 광원 및 면(surface) 형태의 광학 분포를 갖는 광을 발생하는 3차원 광원으로 구분된다.

1차원 광원은 발광 다이오드(light emitting diode, LED)가 대표적이고, 2차원 광원은 직관형 타입의 램프인 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL),외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp;EEFL)가 대표적이고, 3차원 광원은 평판형광램프(flat fluorescent lamp;FFL)가 대표적이다.

이와 같은 광원을 백라이트 어셈블리(back light assembly)로 사용하는 영상 표시 장치는 액정(liquid crystal)을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시장치(liquid crystal display device, LCD)가 대표적이다.

상기 액정표시장치의 백라이트용 면발광 소자는 넓은 면적에서 균일한 빛을 발광하여야 하고 소비 전력이 낮아야 한다.

상기의 2차원 광원은 휘도 균일성을 증가시키기 위해 도광판(light guide panel; LGP), 확산 부재(diffusion member) 및 프리즘 시트(prism sheet) 등과 같은 광학 부재(optical member)를 포함하여 구성된다. 이로 인해 냉음극 선관 방식 램프 또는 발광 다이오드를 사용하는 액정표시장치는 이러한 광학 부재에 의해 부피 및 무게가 증가하는 문제가 있다.

한편, 상기 액정표시장치의 무게를 줄이기 위해 최근 평판 형태의 3차원 면광원 장치가 새롭게 제시되고 있는데, 면광원 장치는 유리기판을 성형 가공하여 다수의 방전 공간을 형성하는 방법 또는 두 장의 유리 기판 사이에 유리 또는 세라믹 재질의 격벽을 배치하여 다수의 방전 공간을 형성하는 방법에 의해 제조될 수 있다.

전자의 방법은 유리기판을 성형 가공이 가능한 일정 온도로 가열하고, 격벽으로 분리되며 상호 연결되는 다수의 방전 채널들을 갖도록 특정한 금형을 이용하여 유리기판을 성형 가공한 후, 가공된 유리기판을 또 다른 유리기판과 실링용 프리트(frit)를 이용하여 접합함으로써 다수의 방전 공간을 형성한다.

후자의 방법은 하부 유리기판 상에 유리 또는 세라믹을 이용한 격벽을 형성하고, 실링용 프린트를 이용하여 상부 유리기판과 접합함으로써 다수의 방전 공간을 형성한다.

그러나, 평판형광램프(FFL)는 수은(Hg)을 이용한 제품으로 CCFL, EEFL과 같은 직관형 타입 램프에 비해 램프 면적이 크고 다수의 채널을 갖는 구조이기 때문에, 램프 점등 후, 정상 구동 전압, 전류를 이용하면, 휘도 안정화 시간이 기존 램프에 비해 오래 걸리는 문제를 갖는다.

이하에서 종래 기술의 광원의 휘도 특성 및 저온 시동 특성을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 평판 형광램프 중 EEFL과 FFL의 휘도 안정화 특성 그래프이고, 도 2a와 도 2b는 평판 형광램프의 저온 시동 및 구동시의 완전 점등 불가 및 채널 쏠림을 나타낸 사진이다.

도 1에서, (가)는 EEFL의 휘도 안정화 특성을 나타낸 것이고, (나)는 FFL의 휘도 안정화 특성을 나타낸 것이다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, EEFL은 시동 후 휘도가 안정화되는데 걸리는 시간은 약 5분 50초이고, FFL은 18분 40초 정도이다. 즉, FFL의 휘도 안정화에 소요된 시간이 EEFL에 비하여 3배 정도의 시간이 더 소요되므로 상기 FFL을 액정 표시 장치의 백라이트 어셈블리에 적용하기가 어렵게 된다.

그리고 상기 평판형광램프(FFL)는 수은(Hg) 가스를 이용한 램프이므로 휘도 안정화 특성 뿐만 아니라 저온 시동 특성도 개선하여야 한다. 즉, 주변환경이 저온인 상태에서 FFL을 동작시키면 수은(Hg) 가스가 활성화되기까지 오랜 시간이 걸리게 되고, 상기 FFL은 단면적이 크고 다수의 채널을 갖는 구조이기 때문에 불 균일한 방전이 일어날 가능성이 매우 높다.

따라서, 저온 시동 및 구동 시에 적정 전압 및 전류가 인가되지 못하면 도 2a에 도시한 바와 같이, 완전 점등이 불가능하게 되고, 도 2b에 도시한 바와 같이, 미점등 채널이 발생하여 채널 쏠림이 발생할 수 있다. 그리고, 적정 전압 및 전류를 공급하기 위해(전압, 전류를 상승시킴) 트랜스포머의 턴비를 증가시키면 효율이 감소하는 문제가 발생한다.

또한, 초기 휘도 안정화를 위해 전압, 전류만을 증가시키면 휘도 안정화는 가능하나 인가된 전압, 전류를 일정한 시간 간격으로 줄여주지 못하면 깜빡임과 함께 급격한 휘도 저하가 발생된다.

즉, 도 3은 일반적인 평판 형광램프에 휘도 안정화를 위해 상기 평판 형광램프에 인가되는 전압, 전류를 증가시킬 경우의 휘도 특성 그래프이다.

도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 초기 휘도 안정화를 위해 전압, 전류만을 증가시키면 휘도는 안정화된다.

그러나, 상기 평판 형광램프에 인가된 전압, 전류를 계속 유지하게 되면(다)와 같이 깜빡임과 함께 급격한 휘도 저하가 발생된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 평판 형광램프의 문제를 해결하기 위한 것으로, 시동 전압 및 전류를 최적화하여 휘도 안정화 시간을 단축하고, 저온 시동 특성을 개선하며, 평판 형광램프(면발광 소자)가 적용되는 제품에 따라 전력을 제한할 수 있도록 한 면발광 소자의 구동 회로 및 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 면발광 소자의 구동 회로는 면발광 소자가 방치된 공간의 온도를 감지하여 전압을 검출하는 온도 감지부와, 상기 온도 감지부의 전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하여 상기 면발광 소자에 공급되는 전력을 제어하는 동작 제어부와, 상기 온도 감지부의 전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하여 온도에 따라 상기 면발광 소자에 공급되는 전류의 크기를 조절하는 전류 제어부와, 및 상기 면발광 소자에 공급되는 전류를 피드백하고 상기 피드백된 전류와 상기 전류 제어부의 전류와 비교하여 상기 면발광 소자를 구동하는 인버터 컨트롤러를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 면발광 소자의 구동방법은 인버터 컨트롤러의 제어신호를 받아 구동하는 면발광 소자이고, 상기 면발광 소자가 방치된 공간의 온도를 감지하여 전압을 검출하는 단계; 상기 검출된 전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하여 상기 면발광 소자에 입력되는 전력의 크기를 조절하는 단계; 상기 검출된 전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하여 온도에 따라 상기 면발광 소자에 입력되는 전류의 크기를 조절하는 단계; 및 상기 면발광 소자에 공급되는 전류를 피드백하고 상기 조절된 전력 및 전류를 받아 상기 면발광 소자를 구동하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 면발광 소자의 구동 회로 및 구동 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 면발광 소자의 저온 구동시에 휘도 안정화를 위하여 전류, 전력을 일정 레벨 이상으로 증가시켜 휘도 안정화 시간을 단축할 수 있다.

둘째, 온도에 따라 면발광 소자에 인가되는 전류의 크기를 제어하여 휘도를 안정화시킬 수 있다.

셋째, 면발광 소자의 동작 전류 범위가 정해진 것이 아니고, 동작 조건에 따라 다른 범위를 갖는 출력을 갖도록 제어하여 저온 시동, 구동 특성을 향상시킬 수 있다.

넷째, 일정 범위 내에서는 인버터 컨트롤러의 비교기 입력 포트 전압이 일정하게 변하게 할 수 있어 급격한 램프 전류 변화로 인한 휘도 변화를 방지할 수 있다.

이는 전압, 전류 증가 후 휘도 안정화 곡선 유지를 위해 일정 시간, 일정 간격으로 특정 주파수의 PWM 파형과 비슷한 형태의 펄스를 인가하여 리니어하게 전압, 전류를 감소시켜 휘도 안정화 특성을 개선할 수 있다.

다섯째, 휘도 안정화 시간을 단축하고 저온 시동 특성을 개선하기 위하여 강제적으로 면발광 소자에 높은 전류를 인가하더라도 높은 전류가 인가되는 시간을 줄여 소비 전력(W)을 줄일 수 있으므로, 다양한 제품에 상기 면발광 소자를 적용할 수 있다.

여섯째, 마이컴 없이 비교기와 OP 앰프만을 사용하여 전력 및 전류를 제어함으로써 전체적인 구성을 간소화시킬 수 있을뿐만 아니라 제조비용을 줄일 수 있다.

도 1은 일반적인 평판 형광램프 및 외부 전극 형광램프의 휘도 안정화 특성 그래프

도 2a와 도 2b는 일반적인 평판 형광램프의 저온 시동 및 구동시의 완전 점등 불가 및 채널 쏠림을 나타낸 사진

도 3은 일반적인 평판 형광램프에 휘도 안정화를 위해 상기 평판 형광램프에 인가되는 전압, 전류를 증가시킬 경우의 휘도 특성 그래프

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면발광 소자의 구동 회로의 구성도

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면발광 소자의 공급 전류 범위를 나타낸 특성 그래프

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구동 조건 판단 제어부의 출력 전류 특성 그래프

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인버터 구동 회로에 의한 휘도 안정화 특성을 나타낸 그래프

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면발광 소자 구동 회로의 제어를 위한 플로우 차트

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면발광 소자의 구동 회로의 구성도

도 10(a) 내지 도 10(d)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인버터 컨트롤러의 출력 파형도

도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 면발광 소자의 구동 회로를 나타낸 개략적인 구성도

도 12는 온도 센서의 감지 특성 및 기타 동작을 설명하기 위한 그래프

도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 면발광 소자의 구동방법을 개략적으로 나타낸 순서도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100: 온도 감지부 200: 전류 제어부

300: 동작 제어부 400 : 인버터 컨트롤러

500: 타이밍 컨트롤러 600: 역방향 다이오드

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 면발광 소자의 구동회로 및 구동 방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면발광 소자의 구동 회로의 구성도이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 면발광 소자의 구동회로는 도 4에 도시한 바와 같이, 면발광 소자(도시되지 않음)에 공급되는 전류를 피드백(feedback) 받아 분압하여 출력하는 분압부(31)와, 상기 분압부(31)에서 출력된 전류를 기준값과 비교하여 상기 면발광 소자에 인가되는 전류를 제어하는 인버터 컨트롤러(41)와, 상기 면발광 소자의 주변 온도를 감지하는 온도 감지부(32)와, 상기 분압부(31)에 연결되어 상기 분압부(31)에서 상기 인버터 컨트롤러(41)로 인가되는 전류를 제어하는 전류 차단부(50)와, 상기 온도 감지부(32)에서 감지된 온도에 따라 저온 구동을 위한 스트라이킹 모드(striking mode), 휘도 안정화를 위한 웜-업 모드(warm-up mode), 정상적인 상태의 구동을 위한 노말 모드(normal mode)의 구동 조건을 판단하고, 상기 전류 차단부(50)를 제어하여 상기 인버터 컨트롤러(41)에 인가되는 피드백 전류를 강제 조절하는 구동 조건 판단 제어부(42)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 분압부(31)는 두 개의 저항(R1,R2)을 직렬로 연결하여 구성하고, 상기 온도 감지부(32)는 온도 감지 센서(서미스터(RT)) 및 저항(R7)을 직렬로 연결하여 구성한다.

또한, 상기 전류 차단부(50)는 복수개로 분리하여 구성할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 3개의 전류 차단부 즉, 제 1, 제 2, 제 3 전류 차단부(51,52,53)를 분리하여 구성하고 있다.

여기서, 상기 제 1 전류 차단부(51)는 다이오드(D2) 및 저항(R3)을 직렬로 연결하여 상기 분압부(31)에서 분압되어 상기 인버터 컨트롤러(41)에 인가되는 전류 레벨을 제한하고, 상기 제 2 전류 차단부(52)는 다이오드(D1) 및 저항(R4)을 직렬로 연결하여 상기 분압부(31)에서 분압되어 상기 인버터 컨트롤러(41)에 인가되는 전류 레벨을 제한하며, 상기 제 3 전류 차단부(53)는 다이오드(D3) 및 저항(R5, R6) 및 커패스터(C1) 등으로 이루어져 상기 분압부(31)에서 분압되어 상기 인버터 컨트롤러(41)에 인가되는 전류 레벨을 제한하고 있다.

상기 제 1, 제 2, 제 3 전류 차단부(51,52,53)는 상기 분압부(31)를 구성하기 위해 직렬로 연결되는 두 개의 저항(R1, R2) 사이의 연결 노드에 공통으로 연결되고, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제 1, 2, 3 포트(port 1, port 2 및 port 3)에 연결된다.

즉, 상기 제 1 전류 차단부(51)는 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제 1 포트(port 1)에 연결되고, 상기 제 2 전류 차단부(52)는 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제 2 포트(port 2)에 연결되고, 상기 제 3 전류 차단부(53)는 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제 3 포트(port 3)에 연결된다.

상기 제 1, 제 2, 제 3 전류 차단부(51,52,53)를 구성하는 각 저항(R3, R4, R5, R6)의 저항값은 서로 다르고, 상기 제 1 전류 차단부(51)를 구성하는 저항(R3)이 상기 제 2 전류 차단부(52)를 구성하는 저항(R4)보다 더 낮은 저항값을 갖고, 상기 제 3 전류 차단부(53)를 구성하는 저항(R5 + R6)이 상기 제 2 전류 차단부(52)를 구성하는 저항(R4)보다 더 낮은 저항값을 갖는다.

상기 제 3 전류 차단부(53)는 커패시터(C1)를 구비하고 있으므로, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제어에 의해 상기 인버터 컨트롤러(41)에 인가되는 피드백 전류가 급격히 변화됨을 방지할 수 있다.

그리고 상기 면발광 소자의 표면 온도를 감지하기 위한 온도 감지부(32)는 온도 감지 센서(서미스터(RT))와 저항(R7)이 전원 전압 단자(VCC)와 접지 단자의 사이에 직렬 연결되어 상기 온도 감지 센서(서미스터(RT))와 저항(R7) 사이의 연결 노드가 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제 4 포트(port 4)에 연결된다.

여기서, 상기 인버터 컨트롤러(41)는 상기 피드백 전류를 반전 단자(-)에 입력하고 비반전 단자(+)에 기준 전류를 입력하여 두 차를 증폭하는 차동 증폭기(비교기)(41a)를 구비한다.

상기 온도 감지부(32)는 상기 구동 조건 판단 제어부(42)에 비교기나 A/D 변환기를 내장한 타입의 경우에는 외부 회로의 추가없이 여러 종류의 센서를 사용하는 것이 가능하다.

본 발명의 제 1 실시예에서는 상기 인버터 컨트롤러(41)의 시동 보조 회로만 사용할 경우, 피드백에 한계가 있어 전류 범위가 설정된 범위 내에서만 동작하므로 이를 해결하기 위해 추가적으로 상기 구동조건 판단 제어부(42)를 구비한 것으로, 상기 구동조건 판단 제어부(42)에 의해 전류, 전압을 적정한 수준으로 상승시키고 입력 전압 변동에 따라 증가된 전류에서도 전압 변동에 따른 피드백이 가능해진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면발광 소자의 구동회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면발광 소자의 구동 회로의 공급 전류 범위를 나타낸 특성 그래프이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구동 조건 판단 제어부의 출력 전류 특성 그래프이고, 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면발광 소자의 구동 회로에 의한 휘도 안정화 특성을 나타낸 그래프이다. 또한, 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면발광 소자의 구동 회로의 제어를 위한 플로우 차트이다.

도 4의 면발광 소자에 전원 공급부(도시되지 않음)를 통해 전원이 공급되면 상기 구동 조건 판단 제어부(42)는 제 4 포트(port 4)에 연결된 온도 감지부(32)를 통해 면발광 소자의 동작 온도를 감지하여 구동 조건을 판단한다.

즉, 상기 구동조건 판단 제어부(42)는 상기 온도 감지부(32)를 통해 감지된 면발광 소자의 동작 온도에 따라 저온 구동을 위한 스트라이킹 모드(striking mode), 휘도 안정화를 위한 웜-업 모드(warm-up mode), 정상적인 상태의 구동을 위한 노말 모드(normal mode)의 구동 조건을 판단한다.

한편, 전술한 바와 같이, 평판 형광램프(FFL)는 수은(Hg) 가스를 이용한 램프이므로 주변 환경이 저온인 상태에서 FFL을 동작시키면 수은(Hg) 가스가 활성화되기까지 오랜 시간 및 상대적으로 높은 전류가 인가되도록 제어하여야 한다. 또한, 상기 FFL은 단면적이 크고 다수의 채널을 갖는 구조이기 때문에 불 균일한 방전이 일어날 가능성이 매우 높다.

그리고 상기 FFL의 초기 휘도 안정화를 위하여, 일정 시간 동안 최적화된 전류를 흘려서 초기 안정화 시간을 확보하고, 일정 시간 진행 후에는 일정 간격으로 램프 전류를 감소시켜 급격한 휘도 저하로 발생할 수 있는 깜박임과 휘도 흔들림을 방지할 수 있도록 제어한 것이다.

상기 스트라이킹 모드는 인버터 전원 투입시 최초 1회 온도 감지 센서(RT)를 이용하여 면발광 소자의 온도가 저온 범위(-10℃ ~ 1℃)로 감지되면 동작하는 모드이다.

상기 웜-업 모드는 면발광 소자의 동작 온도가 40℃ ≥ 동작 온도 ＞ 1℃ 인 경우 동작하는 모드이다.

상기 노말 모드(normal mode)는 상기 웜-업 모드가 완료된 상태의 정상적인 상태에서 동작하는 모드이다.

먼저, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 판단 조건에 따라 제 1, 2, 3 포트(port1, port2 및 port3)를 스위칭하여 각 조건(노말 모드 제외)마다 전류량을 조절하는 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 5에서와 같이, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)는 전류량을 구동조건 판단 제어 사용시 3개의 전류 범위(Step#1,Step#2,Step#3)로 조절할 수 있어, 상기 인버터 컨트롤러(41) 사용시 하나의 전류 범위(Step#4)에서 동작하는 것이 아니고, 휘도 안정화 및 저온 구동시에 적절한 전류의 공급을 가능하게 한다.

즉, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)에서 상기 제 1, 제 2, 제 3 포트(port 3)에 선택적으로 각각 로우 신호를 출력하면 상기 스트라이킹 모드(striking mode) 및 웜-업 모드(warm-up mode)로 인버터 컨트롤러(41)를 제어한다.

이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제 1, 제 2, 제 3 포트 각각에 로우 신호를 출력하면 상기 제 1, 제 2, 제 3 전류 차단부(51,52,53)의 각 다이오드(D1,D2,D3)가 순방향 동작하므로 각 제 1, 제 2, 제 3 전류 차단부(51,52,53)에 전류 패스(path)가 형성되므로 상기 인버터 컨트롤러(41)의 차동 증폭기(41a)의 반전 단자(-)에 인가된 피드백 전류는 최저로 감소하게 된다. 이때, 상기 차동 증폭기(41a)는 도 5의 step #1과 같이, 가장 높은 전류를 증폭하여 출력한다.

그리고, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제 1 포트에 하이 신호를 출력하고, 제 2, 제 3 포트 각각에 로우 신호를 출력하면 상기 제 1 전류 차단부(51)에는 전류 패스가 형성되지 않고, 상기 제 2, 제 3 전류 차단부(52,53)에만 전류 패스(path)가 형성되므로 상기 인버터 컨트롤러(41)의 차동 증폭기(41a)의 반전 단자(-)에 인가된 피드백 전류는 다소 낮아져 상기 차동 증폭기(41a)는, 도 5의 step #2과 같은 레벨의 전류를 증폭하여 출력한다.

또한, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제 1, 제 2 포트에 하이 신호를 출력하고, 제 3 포트에만 로우 신호를 출력하면 상기 제 1, 제 2 전류 차단부(51,52)에는 전류 패스가 형성되지 않고, 제 3 전류 차단부(53)에만 전류 패스(path)가 형성되므로 상기 인버터 컨트롤러(41)의 차동 증폭기(41a)의 반전 단자(-)에 인가된 피드백 전류는 더 낮아져 상기 차동 증폭기(41a)는 도 5의 step #3과 같은 레벨의 전류를 증폭하여 출력한다.

마지막으로, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제 1, 제 2, 제 3 포트에 하이 신호를 출력하면 상기 제 1, 제 2, 제 3 전류 차단부(51,52,535) 모두에 전류 패스가 형성되지 않으므로 상기 인버터 컨트롤러(41)의 차동 증폭기(41a)의 반전 단자(-)에 인가된 피드백 전류는 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제어에 관계없이 면발광 소자의 피드백 전류만이 인가되므로 상기 차동 증폭기(41a)는 도 5의 step #4과 같은 레벨의 전류를 증폭하여 출력한다.

이때, 상기 제 3 전류 차단부(53)에 의해 상기 인버터 컨트롤러(41)에 입력되는 피드백 전류의 전위가 급격하게 변화되지 않고 부드럽게(smooth) 조절된다.

이와 같은 특성을 도 6에 도시하였다.

도 6에 나타낸 출력 전류의 크기는 상기 인버터 컨트롤러(41)의 차동 증폭기(41a)에서 출력되는 전류 크기를 나타낸 것이다.

이와 같은 방법으로, 구동 조건 판단 제어부(42)는 제 1, 제 2 및 제 3 포트에 선택적으로 로우 신호를 출력하여 상기 각 모드로 면발광 소자를 구동한다.

즉, 제 1, 제 2 및 제 3 포트에 모두 로우 신호를 출력하거나, 제 1 포트에 하이신호를 출력하고 제 2 및 제 3 포드에 로우신호를 출력하면 스트라이킹 모드로 구동되고(도 5의 step #1 및 #2), 제 1, 제 2 포트에 하이신호를 출력하고 제 3 포트에 로우신호를 출력하면 웜-업 모드로 구동되며(도 5의 step#3), 제 1 내지 제 3 포트에 모두 하이신호를 출력하면 노말 모드(도 5의 step#4)로 구동된다.

이와 같이, 상기 인버터 컨트롤러(41)의 차동 증폭기(41a)의 반전단자에 인가되는 피드백 전류가 상기 구동 조건 판단 제어부(42)에 의해 조절되고 상기 차동증폭기(41a)의 출력 신호에 따라 면발광 소자에 인가되는 전류를 조절하므로, 도 7에 도시한 바와 같이, 저온 구동 시 일정시간 동안 전압, 전류 증가하고 휘도 안정화를 유지하기 위해 리니어하게 전압, 전류를 감소시켜 휘도 안정화를 개선한다.

상기와 같은 방법에 의해 동작되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 면발광 소자의 구동 방법을 도 8을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

면발광 소자를 구동하기 위한 전원(Power)이 on되면(S901), 상기 구동 조건 판단 제어부(42)는 동작 모드를 선택하기 위하여 상기 온도 감지부(32)를 통해 면발광 소자의 온도를 감지한다(S902).

상기 감지된 면발광 소자의 동작 온도가 상온 인가를 판단한다(S903). 본 발명의 제 1 실시예에서는 40℃ ~ 1℃의 온도 범위를 상온 조건으로 설정한 것이다.

그리고, 상기 감지된 온도가 상온일 경우, 휘도 안정화를 위한 웜 업 모드를 진행한다(S904).

상기 웜 업 모드는 동작 온도를 더 세분화하여, 40℃ ≥ 동작 온도 ＞ 15℃ 인 경우에는 5분 동안 진행하고, 15℃ ≥ 동작 온도 ≥ 1인 경우에는 6분 동안 진행하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)에서 제 1, 제 2 포트는 하이(High) 신호를 출력하고 제 3 포트에 로우(Low) 신호를 출력하여, 도 5의 step #3에 해당되는 레벨의 전류가 면발광 소자에 인가되도록 하고, 이 때 상술한 바와 같은 방법으로 40℃ ≥ 동작 온도 ＞ 15℃ 인 경우에는 5분 동안 진행하고, 15℃ ≥ 동작 온도 ≥ 1인 경우에는 6분 동안 진행한다.

또한 다른 방법으로, 15℃ ≥ 동작 온도 ≥ 1인 경우에는 상기 구동 조건 판단 제어부(42)가 제 1 포트에 하이신호를 출력하고 제 2 및 제 3 포드에 로우 신호를 출력하여 도 5의 step #2 레벨의 전류가 면발광 소자에 인가되도록 하고, 40℃ ≥ 동작 온도 ＞ 15℃ 인 경우에는, 제 1, 제 2 포트에 하이 신호를 출력하고 제 3 포트에 로우 신호를 출력하여 도 5의 step#3의 전류 레벨이 면발광 소자에 인가되도록 제어할 수 있다.

그리고 이와 같이 웜 업 모드를 진행하여 휘도 안정화가 이루어진 다음에는 도 5의 step#4의 레벨로 구동되는 노말 모드의 구동을 한다(S905). 즉, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)가 제 1, 제 2, 제 3 포트에 모두 하이신호를 출력하여 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제어에 관계없이 피드백되는 전류에 따라 상기 인버터 컨트롤러(41)가 면발광 소자에 공급되는 전류, 전압을 도 5의 step#4 레벨로 구동하도록 한다.

이와 같은 노말 모드의 진행은 파워 스위치가 오프될 때까지 계속 진행한다(S911).

상기 단계(S903)에서, 감지된 면발광 소자의 동작 온도 판단 결과, 상온 온도 범위 안에 동작 온도값이 들지 않는 경우에는 저온 시동, 구동을 위한 스트라이킹 모드인가를 판단한다(S906).

검출된 동작 온도가 -10℃≤ 동작 온도 ≤ 1℃ 이면 저온 시동을 위한 스트라이킹 모드를 진행한다(S907). 상기 스트라이킹 모드는 도 5의 step#1 및 step #2의 레벨로 구동하는 것이다.

즉, 스트라이킹 모드 구동 시, 초기 면발광 소자를 시동하기 위해서는 높은 전류가 필요하게 된다. 따라서, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)는 제 1,제 2, 제 3 포트 모두에 로우 신호를 출력하여 상기 인버터 컨트롤러(41)에서 순간적으로 최대의 전류 (도 5의 step #1)를 출력하도록 한다.

이와 같이 최대의 전류가 면발광 소자에 인가되어 면발광 소자가 시동하도록 하고, 이와 같이 면발광 소자가 시동되면, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)가 제 1 포트에 하이신호를 출력하고 제 2 및 제 3 포드에 로우신호를 출력하여 도 5의 step #2 레벨의 전류가 면발광 소자에 인가되도록 한다. 이와 같이 도 5의 step#2 레벨의 전류에 의해 스트라이킹 모드로 면발광 소자를 구동하여 면발광 소자의 구동 온도가 0℃ 이상이 되면, 상술한 바와 같이 도 5의 step#3 레벨로 휘도 안정화를 위한 웜-업 모드를 진행한다(S908).

그리고, 면발광 소자의 동작 온도가 상온 온도 범위 및 저온 온도 범위에 들지 않는 고온의 경우(40℃ 이상)에는(S909), 짧은 시간 예를 들면, 1sec 동안 웜 업 펄스( 도 5의 step#3 레벨)를 인가하고(S910), 도 5의 step#4의 레벨로 구동되는 노말 모드의 구동을 한다.

이와 같은 노말 모드의 진행은 스위치 오프에 의한 파워 오프 단계까지 계속 진행한다.

이상의 제어 동작에서 구동 전압, 전류 범위(#1,#2,#3,#4)는 도 5에서의 레벨에 준하여 결정된다.

본 발명의 제 1 실시예에서, 면발광 소자의 특성에 따라 동작 온도 범위는 달라질 수 있으므로, 한 실시예를 제시한 것이며, 이에 한정되지 않는다.

즉, 하나의 인버터 구조를 여러가지 면발광 소자마다 개별적으로 셋팅할 수 있으므로, 저온의 온도범위를 -20 내지 0℃로 하고, 상온을 1 내지 10℃, 11 내지 38℃, 및 39℃ 이상으로 구분하여 구동할 수 있다.

한편, 본 발명의 제 1 실시예에서는, 휘도 안정화 시간을 단축하고 저온 시동 특성을 개선하기 위하여, 구동 조건 판단 제어부(42)에 의해 강제적으로 면발광 소자의 구동 전류를 증가시켰다.

즉, 정상적인 경우 약 130mA 정도로 면발광 소자를 구동하였으나, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)에 의해 휘도 안정화 시간을 단축하고 저온 시동 특성을 개선하기 위하여 약 200mA 정도로 구동한다.

그러나, 이와 같은 면발광 소자가 적용(장착)되는 제품, 예를 들면, 액정표시장치는 소비 전력(W) 제한을 갖고 있다. 따라서, 상기 본 발명의 제 1 실시예와 같이 면발광 소자를 구동할 경우, 해당 제품에 상기 면발광 소자를 적용할 수 없게 될 수도 있다.

따라서, 본 발명의 제 2 실시예에서는 상기와 같은 소비 전력(W)의 제한에 따라 면발광 소자를 구동할 수 있는 구동회로 및 구동 방법을 제안한다.

즉, 본 발명의 제 2 실시예의 면발광 소자의 구동회로 및 구동 방법은, 본 발명의 제 1 실시예에서 공급되는 순간 전류는 그대로 유지하고 공급되는 시간을 줄여 소비 전력을 낮추는 것이다.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면발광 소자의 구동 회로의 구성도이이다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 면발광 소자의 구동회로는, 도 9에 도시한 바와 같이, 저항(R1, R2)으로 구성되어 상기 면발광 소자에 공급되는 전류를 피드백하여 분압하는 분압부(31)와, 상기 분압부(31)를 통해 상기 면발광 소자에 공급되는 전류를 피드백하고 상기 피드백된 전류를 기준값과 비교하여 상기 면발광 소자에 인가되는 전류를 제어하기 위한 구동 펄스를 발생하는 인버터 컨트롤러(41)와, 온도 감지 센서(서미스터(RT)) 및 저항(R7) 등으로 구성되어 상기 면발광 소자의 주변 온도를 감지하기 위한 온도 감지부(32)와, 다이오드(D2) 및 저항(R3) 등으로 구성되어 상기 분압부(31)에서 분압되어 상기 인버터 컨트롤러(41)에 인가되는 전류 레벨을 제한하기 위한 제 1 전류 차단부(51)와, 다이오드(D1) 및 저항(R4) 등으로 구성되어 상기 분압부(31)에서 분압되어 상기 인버터 컨트롤러(41)에 인가되는 전류 레벨을 제한하기 위한 제 2 전류 차단부(52)와, 다이오드(D3), 저항(R5, R6) 및 커패스터(C1) 등으로 이루어져 상기 분압부(31)에서 분압되어 상기 인버터 컨트롤러(41)에 인가되는 전류 레벨을 제한하기 위한 제 3 전류 차단부(53)와, 상기 온도 감지부(32)로부터 면발광 소자의 주변온도를 감지하여 저온 구동을 위한 스트라이킹 모드(striking mode), 휘도 안정화를 위한 웜 업 모드(warm-up mode), 정상적인 상태의 구동을 위한 노말 모드(normal mode)의 구동 조건을 판단하고, 상기 제 1, 제 2, 제 3 전류 차단부(51,52,53)를 제어하여 상기 인버터 컨트롤러(41)에 인가되는 피드백 전류를 강제 조절하며, 스트라이킹 모드 또는 웜-업 모드 구동 시 인가되는 전류의 듀티 비를 조절하여 소비 전력(W)을 감소시키는 구동 조건 판단 제어부(42)를 포함하고 구성된다.

여기서, 모든 구성요소는 본 발명의 제 1 실시예와 같으나, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 구성 및 기능에 차이가 있다.

즉, 휘도 안정화 시간을 단축하고 저온 시동 특성을 개선하기 위하여 스트라이킹 모드 또는 웜-업 모드 구동 시 강제적으로 면발광 소자에 높은 전류를 인가하므로, 소비 전력(W)이 증가하게 된다.

따라서, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 상기 구동조건 판단 제어부(42)는 상기 스트라이킹 모드 또는 웜-업 모드 구동 시 소비 전력을 감소시키기 위하여 전류는 높게 인가되도록 하되, 높은 전류가 인가되는 시간을 줄여 소비 전력(W)을 줄인다. 상기 구동 조건 판단 제어부(42)의 제 5 포트에서 상기 인버터 컨트롤러(41)의 동작 시간(듀티 비)를 조절하기 위한 온/오프 신호를 출력한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 면발광 소자의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.

상술한 바와 같이, 감지된 면발광 소자의 동작 온도에 따라 스트라이킹 모드, 웜-업 모드 및 노말 모드로 구동하는 방법은 도 8의 본 발명의 제 1 실시예와 같다.

단, 스트라이킹 모드 및 웜-업 모드 시에 소비 전력(W)을 줄이기 위해, 인버터 컨트롤러(41)의 동작을 온/오프시키고 동작 시간 비를 조절한다.

도 10(a) 내지 도 10(d)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인버터 컨트롤러(41)의 출력 파형도이다.

즉, 동작 온도가 -10℃≤ 동작 온도 ≤ 0℃로 검출되어 저온 시동(도 5의 step#1 레벨로)을 위해, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)가 제 1,제 2, 제 3 포트 모두에 로우 신호를 출력하고, 제 5 포트에서 듀티 비가 약 45 내지 55%인 온/오프 제어신호를 출력한다. 따라서, 상기 인버터 컨트롤러(41)에서 출력되는 파형은 도 10(a)와 같다.

도 10(a)는 인버터 컨트롤부(41)에서 약 200㎃의 전류를 면발광 소자에 출력하고 듀티비를 45 내지 55%로 출력하는 예를 나타낸 것이다.

또한, 상기와 같이 구동하여 상기 면발광 소자가 시동되면, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)는 제 1 포트에 하이신호를 출력하고 제 2 및 제 3 포드에 로우신호를 출력하여 도 5의 step #2 레벨의 전류가 출력되도록 함과 동시에 제 5 포트에서 듀티 비가 약 55% 이상 80% 미만인 온/오프 제어신호를 출력한다. 따라서, 상기 인버터 컨트롤러(41)에서 출력되는 파형은 도 10(b)와 같다.

도 10(b)에서는 인버터 컨트롤부(41)에서 약 180㎃의 전류를 면발광 소자에 출력하고 듀티비를 55% 이상 80% 미만으로 출력하는 예를 나타낸 것이다.

그리고, 0℃이상의 동작 온도에서 도 5의 step#3 레벨로 휘도 안정화를 위한 웜 업 모드 구동 시, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)는 제 1, 제 2 포트에 하이신호를 출력하고 제 3 포트에 로우신호를 출력하여 도 5의 step#3의 전류 레벨이 면발광 소자에 인가되도록 함과 동시에, 제 5 포트에서 듀티 비가 약 55% 이상 95% 미만인 온/오프 제어신호를 출력한다. 따라서, 상기 인버터 컨트롤러(41)에서 출력되는 파형은 도 10(c)와 같다.

도 10(c)에서는 인버터 컨트롤부(41)에서 약 150㎃의 전류를 면발광 소자에 출력하고 듀티비를 55% 이상 95% 미만으로 출력하는 예를 나타낸 것이다.

또한, 상기와 같은 방법으로, 도 5의 step #4의 노말 모드 구동시는, 상기 구동 조건 판단 제어부(42)는 제 1, 제 2, 제 3 포트에 모두 하이 신호를 출력하고 동시에, 제 5 포트에서 듀티 비가 약 100%인 온/오프 제어신호를 출력한다. 따라서, 상기 인버터 컨트롤러(41)에서 출력되는 파형은 도 10(d)와 같다.

도 10(d)에서는 인버터 컨트롤부(41)에서 약 130㎃의 전류를 면발광 소자에 출력하고 듀티비를 95% 이상으로 출력하는 예를 나타낸 것이다.

도 10(a) 내지 10(d)의 내용을 조합하면, 상기에서 언급된 듀티 비는 일예를 나타낸 것으로 이에 한정되지 않고, 상기 면발광 소자에 인가되는 전류가 높으면 상대적으로 듀티 비는 낮게 되고, 상기 면발광 소자에 인가되는 전류가 낮으면 상대적으로 듀티 비를 높게 제어함에 그 특징이 있다.

도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 면발광 소자의 구동회로를 나타낸 개략적인 구성도이고, 도 12는 온도 센서의 감지 특성 및 기타 동작을 설명하기 위한 그래프이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 면발광 소자(도시되지 않음)가 배치된 공간의 온도를 감지하여 전압을 검출하는 온도 감지부(100)와, 상기 온도 감지부(100)에서 검출된 전압을 미리 설정된 기준전압과 비교하여 그 차이에 따라 상기 면발광 소자의 전류 크기를 조절하는 전류 제어부(200)와, 상기 온도 감지부(100)에서 검출된 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하여 전력 제어를 위한 PWM 신호를 발생하는 동작 제어부(300)와, 상기 면발광 소자에 공급되는 전류를 피드 백하고 상기 전류 제어부(200)와 동작 제어부(300)의 제어를 통해 상기 면발광 소자를 구동하는 인버터 컨트롤러(400) 및 상기 인버터 컨트롤러(400)에 상기 면발광 소자의 온/오프(On/Off) 신호와 디밍 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러(500)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 전류 제어부(200)는 이득 제어부(210)와 비교기(220)로 이루어져 있는데, 상기 이득 제어부(210)는 상기 비교기(220)의 입력단과 출력단 사이에 캐패시터(211)와 저항(212)이 병렬로 연결되어 구성된다.

상기 캐패시터(211)와 저항(212)에 병렬로 연결되게 추가적으로 순방향 다이오드(도시되지않음)를 구성할 수도 있다.

상기 온도 감지부(100)는 온도 센서를 사용하고, 상기 동작 제어부(300)는 상기 면발광 소자에 공급되는 전력 제어를 위해 PWM 신호를 발생한다.

상기 동작 제어부(300)는 상기 온도 감지부(100)에서 검출된 전압이 상기 기준전압보다 낮을 때 저온 동작을 위해 전력 제어를 위한 PWM 신호 및 화면 밝기 신호인 디밍(dimming) 최대 전환신호를 발생한다.

상기 동작 제어부(300)는 비교기(310)와 OP 앰프(320)로 구성되고, 상기 비교기(310)의 일측 입력단에는 상기 온도 감지부(100)에서 검출된 전압이 입력되고 타측 입력단에는 상기 인버터 컨트롤러(400)에서 발생된 삼각파가 입력되어 비교하여 PWM 신호를 발생하고, 상기 인버터 컨트롤러(400)의 피드 백에 연결된다.

한편, 상기 동작 제어부(300)의 비교기(310)는 상기 온도 감지부(100)에서 검출된 전압과 삼각파를 각각 입력단에 입력하여 비교하여 저온 동작을 위한 디밍 최대 전환 신호를 발생한다.

상기 인버터 컨트롤러(400)는 외부의 타이밍 콘트롤러로부터 면발광 소자의 온/오프 신호 및 밝기 제어를 위한 디밍(dimming) 신호를 입력으로 받고 있는데, 상기 디밍 신호와 내부에서 발생된 디밍 MAX 신호를 비교하여 높은 레벨의 디밍 신호를 컨트롤로에 인가하여 더 높은 디밍 신호 레벨을 출력한다.

상기 인버터 컨트롤러(400)는 상기 피드백 전류를 반전 단자(-)에 입력하고 비반전 단자(+)에 기준 전류를 입력하여 두 차를 증폭하는 차동 증폭기(도시되지 않음)를 구비하고 있다.

한편, 저온에서 인버터 컨트롤러(400)가 동작되는 경우 밝기 제어를 위한 PWM 디밍 신호와 같은 제어신호를 동작 제어부(300)의 비교기(310)에서 기능을 차단하는 역할을 한다. 그리고 면발광 소자가 적정 온도 이상으로 안정화가 되면 차단된 기능들을 정상적으로 복귀한다.

예를 들면, 사용시 사용자 디밍 설정이 50%라고 하면, 저온 시동시에 감지된 온도가 낮기 때문에 저온으로 동작을 하면서 디밍 설정을 100%로 고정시켜 버리고 감지된 온도가 적정 온도 이상으로 감지되면 디밍 설정을 원래 설정치인 50%로 변경한다.

상기 전류 제어부(200)와 인버터 컨트롤러(400)의 사이에는 상기 인버터 컨트롤러(400)의 전류 레벨을 보호하기 위해 역방향 다이오드(600)가 추가로 구성되어 있다.

따라서 상기 역방향 다이오드(600)를 통해 상기 인버터 컨트롤러(400)에 순간적인 전류 레벨이 입력되지 않도록 차단하게 된다.

상기 타이밍 컨트롤러(500)는 피드백된 전류와 동작 제어부(300)와 전류 제어부(200)를 통해 입력된 신호를 내부의 비교기 입력단에 각각 입력하여 비교하여 최종적으로 인버터(도시되지 않음)를 제어하여 면발광 소자를 구동한다.

상기 인버터는 풀-브릿지 인버터(full-bridge inverter)이며, 상기 풀-브릿지 인버터는 입력된 DC 전압을 AC로 변환하기 위한 전력 변환 방식이 적용된다. 상기 풀-브릿지 인버터를 통해 AC로 변환된 전압을 고압의 전압으로 승압하기 위한 셋-업 트랜스포머(set-up transformer)를 거치면서 면발광 소자를 구동하게 된다.

도 12에 도시된 바와 같이, 온도 감지부(100)는 온도 센서로 이루어져 있는데, 상기 온도 센서는 5V DC와 GND 사이에 직렬로 연결된 두 개의 저항(10kΩ)으로 이루어지고, 온도에 따른 전압을 측정하면 일정한 기울기를 가진 직선으로 온도에 따라 센싱 전압이 변하는 것을 확인할 수 있다.

따라서 온도에 따른 온도 감지 특성을 동작 제어부(300)의 비교기(310)와 OP 앰프(320)의 입력단에 각각 입력해 주면 설정된 기준 전압과 비교한 OP 앰프(320)는 일정 기울기의 기준전압을 발생하여 인버터 컨트롤러(400)의 피드백에 입력되고, 상기 비교기(310)에는 삼각파와 비교되여 저온 구동시 전력제어를 위한 PWM 신호를 발생하여 인버터 컨트롤러(400)의 피드백에 연결된다.

도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 면발광 소자의 구동방법을 개략적으로 설명하기 위한 순서도이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 온도 감지 센서와 같은 온도 감지부(100)를 사용하여 면발광 소자가 방치된 공간의 온도를 감지하여 전압을 검출한다(S101).

이어서, 상기 온도 감지부(100)에서 검출된 전압을 동작 제어부(300)의 비교기(310)와 OP 앰프(320)에 각각 입력하여 미리 설정된 기준 전압과 비교하여 상기 면발광 소자에 공급되는 전력을 제어한다(S102).

이어서, 상기 온도 감지부(100)에서 검출된 전압을 전류 제어부(200)의 비교기(220)에 입력하여 미리 설정된 기준전압과 비교하여 그 차이에 따라 상기 면발광 소자의 전류 크기를 조절한다(S103).

여기서, 상기 검출된 전압이 기준전압보다 낮을 때 저온 동작을 위한 PWM 신호를 발생하고, 화면 밝기 제어 신호인 디밍(dimming) 신호를 발생한다.

그리고 상기 면발광 소자에 공급되는 전류를 피드 백하고, 상기 동작 제어부(300)의 전력 제어와 전류 제어부(200)의 전류 제어를 통해 상기 면발광 소자를 구동한다(S104).

즉, 면발광 소자의 온도를 감지하여 기준전압보다 저온일 때 동작 제어부(300)와 전류 제어부(200)를 사용하여 순간적으로 전류 및 전력을 상승시키어 휘도를 안정화시킬 수가 있다.

또한, 화면 밝기를 조절하기 위해 타이밍 컨트롤러로부터 발생되는 디밍 신호를 내부에서 발생한 디밍 신호와 비교하여 저온 동작시에 내부에서 발생한 디밍신호를 인버터 컨트롤러에 공급한다.

또한, 면발광 소자가 저온에서 시동 후 감지된 온도의 레벨이 상온 구간인 경우 디밍 MAX 출력에 의해 차단되어진 외부 입력 디밍신호를 깜박임 없이 사용자 설정 레벨로 천천히 안정화 시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (13)

1. 면발광 소자가 방치된 공간의 온도를 감지하여 전압을 검출하는 온도 감지부와,

   상기 온도 감지부의 전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하여 온도에 따라 상기 면발광 소자에 공급되는 전류의 크기를 조절하는 전류 제어부와,

   상기 온도 감지부의 전압에 기초하여 상기 면발광 소자에 공급되는 전류의 듀티비를 조절하여 상기 면발광 소자에 공급되는 소비 전력(W)을 제어하는 동작 제어부와, 및

   상기 면발광 소자에 공급되는 전류를 피드백하고 상기 피드백된 전류와 상기 전류 제어부의 전류와 비교하여 상기 면발광 소자를 구동하는 인버터 컨트롤러를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 동작 제어부는 상기 온도 감지부의 전압과 기준전압을 비교하여 상기 기준전압보다 낮을 때 디밍 MAX 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동회로.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 온도 감지부는 전원단과 접지단 사이에 직렬로 연결되는 두 개의 저항으로 이루어짐을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동회로.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 인버터 컨트롤러는 외부로부터 온/오프 신호와 함께 화면 밝기 신호인 디밍(dimming) 신호를 입력받고, 상기 디밍 신호와 내부에서 발생된 상기 디밍 MAX 신호를 비교하여 높은 레벨의 디밍 신호를 컨트롤러에 인가하여 더 높은 디밍 신호 레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동회로.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 제어부와 인버터 컨트롤러의 사이에 구성되어 상기 인버터 컨트롤러의 전류 레벨 보호를 위한 역방향 다이오드를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동회로.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 인버터 컨트롤러는 상기 피드백 전류를 반전 단자(-)에 입력하고 비반전 단자(+)에 기준 전류를 입력하여 두 차를 증폭하는 차동 증폭기를 구비함을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동회로.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 제어부는 이득을 제어하는 이득 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동회로.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 동작 제어부는 상기 인버터 컨트롤러부터 삼각파 신호를 받아 동작하는 것을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동회로.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 이득 제어부는 상기 전류 제어부에서 상기 온도 감지부의 전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하는 비교기의 입력단과 출력단 사이에 캐패시터와 저항이 직렬로 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동회로.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 동작 제어부는 비교기와 OP 앰프로 구성되고, 상기 비교기의 일측 입력단에는 상기 온도 감지부에서 검출된 전압이 입력되고 타측 입력단에는 상기 인버터 컨트롤러에서 발생된 삼각파가 입력되어 비교하여 저온 구동시 전력제어를 위한 PWM 신호를 발생하고, 상기 인버터 컨트롤러의 피드 백에 연결되는 것을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동회로.
11. 인버터 컨트롤러의 제어신호를 받아 구동하는 면발광 소자이고,

    상기 면발광 소자가 방치된 공간의 온도를 감지하여 전압을 검출하는 단계;

    상기 검출된 전압과 미리 설정된 기준전압을 비교하여 온도에 따라 상기 면발광 소자에 입력되는 전류의 크기를 조절하는 단계;

    상기 온도 감지부의 전압에 따라 상기 면발광 소자에 공급되는 전류의 듀티비를 조절하여 상기 면발광 소자에 공급되는 전력의 크기를 조절하는 단계; 및

    상기 면발광 소자에 공급되는 전류를 피드백하고 상기 조절된 전력 및 전류를 받아 상기 면발광 소자를 구동하는 단계

    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 검출된 전압이 기준전압보다 낮을 때 발생되는 디밍 MAX 신호와 화면 밝기 제어를 위한 외부 입력 신호인 디밍(dimming) 신호를 비교하여 높은 레벨의 디밍 신호를 컨트롤러에 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 검출된 전압이 기준전압보다 높아지면 상기 디밍 MAX 신호의 출력에 의해 차단된 외부 입력 디밍 신호에 따라 사용자 설정 레벨로 천천히 안정화 시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면발광 소자의 구동방법.