KR101510885B1 - Apparatus and Method for Driving Light Source in Back Light Unit - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛의 광원 구동장치 및 방법에 관한 것으로, 다수의 LED 채널; 및 상기 LED 채널들에 LED 구동전압을 공급하고 상기 LED 채널들을 제어하기 위한 PWM 신호들을 순차적으로 지연시키는 LED 드라이버를 구비한다. 상기 LED 드라이버는

Figure 112014058686293-pat00058
(N은 LED 채널 수) 이상의 하이 디밍시에 외부로부터 입력되는 디밍신호에 따라 가변되는 PWM 듀티비로 상기 LED 구동전압을 제어하고, 상기
Figure 112014058686293-pat00059
미만의 로우 디밍시에 상기 하이 디밍시에 발생되는 LED 구동전압보다 낮은 직류(DC) 전압을 상기 LED 채널들에 공급한다. The present invention relates to an apparatus and method for driving a light source of a backlight unit, including a plurality of LED channels; And an LED driver for sequentially delaying PWM signals for supplying LED driving voltages to the LED channels and controlling the LED channels. The LED driver
Figure 112014058686293-pat00058
Controls the LED driving voltage with a PWM duty ratio varying according to a dimming signal input from the outside at the time of high dimming (N is the number of LED channels)
Figure 112014058686293-pat00059
(DC) voltage lower than the LED driving voltage generated at the time of the high dimming at the time of low-dimming less than the LED driving voltage.

Description

백라이트 유닛의 광원 구동장치 및 방법{Apparatus and Method for Driving Light Source in Back Light Unit}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight unit,

본 발명은 액정표시장치에 광을 조사하는 백라이트 유닛에 관한 것으로 특히, 백라이트 유닛의 광원 구동장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight unit for irradiating light to a liquid crystal display device, and more particularly, to an apparatus and method for driving a light source of a backlight unit.

액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정표시장치의 대부분을 차지하고 있는 투과형 액정표시장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 데이터전압에 따라 조절하여 화상을 표시한다. BACKGROUND ART [0002] Liquid crystal display devices are becoming increasingly widespread due to features such as light weight, thinness, and low power consumption driving. This liquid crystal display device is used as a portable computer such as a notebook PC, an office automation device, an audio / video device, and an indoor / outdoor advertisement display device. The transmissive liquid crystal display device which occupies most of the liquid crystal display device controls an electric field applied to the liquid crystal layer to adjust the light incident from the backlight unit according to the data voltage to display an image.

백라이트 유닛의 광원으로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)와 같은 형광 램프가 사용되어 왔으나 최근에는 기존 형광 램프에 비하여 소비전력, 무게, 휘도 등에서 많은 장점을 가지는 발광 다이오드(Light Emitting Diode : 이하 'LED'라 함)가 적용되고 있다. 다수의 LED들을 광원으로 적용한 백라이트 유닛에는 펄스폭 변조 신호(Pulse Width Modulation, 이하 "PWM"라 함)에 응답하여 LED들의 점등과 소등을 제어하는 LED 드라이버를 포함한다. A fluorescent lamp such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) has been used as a light source of a backlight unit. Recently, a light emitting diode (LED) having many advantages in terms of power consumption, weight, : Hereinafter referred to as "LED"). A backlight unit to which a plurality of LEDs are applied as a light source includes an LED driver that controls turning on and off of the LEDs in response to a pulse width modulation (PWM) signal.

일반적으로 LED들은 LED 드라이버의 전원 출력단자와 피드백단자들 사이에 접속되고 하나의 PWM 신호에 의해 도 1과 같이 동시에 점등하고 동시에 소등한다. 이러한 LED 구동방식에서는 LED들 모두가 턴-오프되는 기간 즉, 소등되는 기간이 주기적으로 변동되어 액정표시패널에 조사되는 광의 광량이 주기적으로 변동되고 그 결과, 액정표시패널에 표시되는 영상에서 물결 노이즈와 같이 원치 않는 노이즈가 관찰될 수 있다. Generally, the LEDs are connected between the power output terminal and the feedback terminals of the LED driver, and are turned on and off simultaneously by a single PWM signal as shown in FIG. In the LED driving method, the period during which all the LEDs are turned off, that is, the period during which the LEDs are turned off periodically fluctuates periodically, so that the light amount of the light radiated to the liquid crystal display panel periodically changes. As a result, Unwanted noise may be observed.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 안출된 발명으로써 광량 변동으로 인하여 초래되는 표시영상의 노이즈를 예방하도록 한 백라이트 유닛의 광원 구동장치 및 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for driving a light source of a backlight unit, which prevents noise of a display image caused by variations in light amount, in order to solve the problems of the related art.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동장치는 다수의 LED 채널; 및 상기 LED 채널들에 LED 구동전압을 공급하고 상기 LED 채널들을 제어하기 위한 PWM 신호들을 순차적으로 지연시키는 LED 드라이버를 구비한다.
상기 LED 드라이버는

Figure 112014058686293-pat00060
(N은 LED 채널 수) 이상의 하이 디밍시에 외부로부터 입력되는 디밍신호에 따라 가변되는 PWM 듀티비로 상기 LED 구동전압을 제어하고, 상기
Figure 112014058686293-pat00061
미만의 로우 디밍시에 상기 하이 디밍시에 발생되는 LED 구동전압보다 낮은 직류(DC) 전압을 상기 LED 채널들에 공급한다. In order to achieve the above object, a light source driving apparatus of a backlight unit according to an embodiment of the present invention includes a plurality of LED channels; And an LED driver for sequentially delaying PWM signals for supplying LED driving voltages to the LED channels and controlling the LED channels.
The LED driver
Figure 112014058686293-pat00060
Controls the LED driving voltage with a PWM duty ratio varying according to a dimming signal input from the outside at the time of high dimming (N is the number of LED channels)
Figure 112014058686293-pat00061
(DC) voltage lower than the LED driving voltage generated at the time of the high dimming at the time of low-dimming less than the LED driving voltage.

삭제delete

상기 LED 드라이버는 상기 로우 디밍시에 디밍값이 낮을수록 상기 LED 구동전압의 전압을 낮춘다. The LED driver lowers the voltage of the LED driving voltage as the dimming value is low at the time of the low dimming.

본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 드라이버는

Figure 112014058686293-pat00006
이상의 하이 디밍시에 외부로부터 입력되는 디밍신호에 따라 가변되는 PWM 듀티비로 상기 LED 채널들을 구동하고, 상기
Figure 112014058686293-pat00007
미만의 로우 디밍시에 DC 제어방식과 PWM 제어방식을 병용하는 하이브리드 제어방식으로 상기 LED 채널들을 구동한다. The LED driver according to another embodiment of the present invention includes:
Figure 112014058686293-pat00006
Driving the LED channels with a PWM duty ratio varying according to a dimming signal input from the outside at the time of the high dimming,
Figure 112014058686293-pat00007
The LED channels are driven by a hybrid control method using a DC control method and a PWM control method in combination.

상기 LED 드라이버는 상기 로우 디밍시에 상기

Figure 112014058686293-pat00008
이상의 하이 디밍시에 상기 LED 채널들에 공급하는 LED 구동전압보다 낮은 전압의 LED 구동전압을 상기 LED 채널들에 공급하고 상기 PWM 신호들의 듀티비를 100%로 제어하며, 상기 로우 디밍시에 디밍값이 낮을수록 상기 LED 구동전압의 전압을 낮춘다. The LED driver may further comprise:
Figure 112014058686293-pat00008
The LED driving voltage supplied to the LED channels is lower than the LED driving voltage supplied to the LED channels during the high dimming operation, and the duty ratio of the PWM signals is controlled to 100%, and the dimming value The voltage of the LED driving voltage is lowered.

상기 LED 드라이버는 상기 LED 채널들이 접속되는 전원 출력단자와 피드백단자들을 구비하고, 상기 피드백단자들을 통해 입력되는 신호들에 기초하여 상기 LED 채널 수를 판단하고, 360/N의 분주값으로 상기 PWM 신호들을 순차적으로 지연시킨다. The LED driver has a power output terminal and feedback terminals to which the LED channels are connected, determines the number of LED channels based on signals input through the feedback terminals, and outputs the PWM signal .

본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은 LED 채널들에 LED 구동전압을 공급하고 상기 LED 채널들을 제어하기 위한 PWM 신호들을 순차적으로 지연시키는 단계;

Figure 112014058686293-pat00062
(N은 LED 채널 수) 이상의 하이 디밍시에 외부로부터 입력되는 디밍신호에 따라 가변되는 PWM 듀티비로 상기 LED 채널들을 구동하는 단계; 및 상기
Figure 112014058686293-pat00063
미만의 로우 디밍시에 상기 하이 디밍시에 발생되는 LED 구동전압보다 낮은 직류(DC) 전압을 상기 LED 채널들에 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은 다수의 LED 채널들에 구동전압을 공급하고 상기 LED 채널들을 제어하기 위한 PWM 신호들을 순차적으로 지연시키는 단계;
Figure 112014058686293-pat00011
이상의 하이 디밍시에 외부로부터 입력되는 디밍신호에 따라 가변되는 PWM 듀티비로 상기 LED 채널들을 구동하는 단계; 및 상기
Figure 112014058686293-pat00012
미만의 로우 디밍시에 DC 제어방식과 PWM 제어방식을 병용하는 하이브리드 제어방식으로 상기 LED 채널들을 구동하는 단계를 포함한다. A method of driving a light source of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention includes sequentially delaying PWM signals for supplying LED driving voltages to LED channels and controlling the LED channels;
Figure 112014058686293-pat00062
Driving the LED channels with a PWM duty ratio varying according to a dimming signal input from the outside at a time of high dimming (N is the number of LED channels) or more; And
Figure 112014058686293-pat00063
And supplying a direct current (DC) voltage lower than the LED driving voltage generated at the time of the high dimming to the LED channels at the time of low dimming less than the LED driving voltage.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a light source of a backlight unit, comprising: sequentially supplying a driving voltage to a plurality of LED channels and sequentially delaying PWM signals for controlling the LED channels;
Figure 112014058686293-pat00011
Driving the LED channels with a PWM duty ratio varying according to a dimming signal inputted from the outside at the time of high dimming; And
Figure 112014058686293-pat00012
And driving the LED channels by a hybrid control method using a DC control method and a PWM control method at the time of low dimming.

삭제delete

본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동장치 및 방법은 PWM 신호들을 순차적으로 지연시켜 광량 변동으로 인하여 초래되는 표시영상의 노이즈를 예방하고

Figure 112008049458945-pat00013
(N은 LED 채널 수) 미만의 로우 디밍시에 DC 제어 방식 또는 순차 지연 PWM+DC의 하이브리드 방식으로 LED 채널들을 구동하여 로우 디밍시에도 액정표시패널에 조사되는 광량을 일정하게 유지하여 로우 디밍시에도 광량 변동으로 인한 표시영상의 노이즈를 예방할 수 있다. 나아가, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동장치 및 방법은 로우 디밍시에 LED 구동전압을 낮추므로 소비전력을 줄일 수 있다. An apparatus and method for driving a light source of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention sequentially delays PWM signals to prevent noise of a display image caused by light amount fluctuation
Figure 112008049458945-pat00013
(N is the number of LED channels), the LED channels are driven by the DC control method or the hybrid method of sequential delay PWM + DC to keep the amount of light irradiated on the liquid crystal display panel constant even during low dimming, It is possible to prevent the noise of the display image due to the fluctuation of the light amount. Further, the apparatus and method for driving the light source of the backlight unit according to the embodiment of the present invention lower the LED driving voltage at the time of low dimming, so that the power consumption can be reduced.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 7. FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(10), 액정표시패널(10)에 빛을 조사하는 백라이트 유닛(20), 백라이트 유닛(20) 의 LED들을 구동하기 위한 LED 드라이버(21), 액정표시패널(10)의 데이터라인들(14)을 구동하기 위한 소스 드라이버(12), 액정표시패널(10)의 게이트라인들(15)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(13), 및 타이밍 콘트롤러(11)를 구비한다. 2, a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel 10, a backlight unit 20 that emits light to the liquid crystal display panel 10, A source driver 12 for driving the data lines 14 of the liquid crystal display panel 10 and a gate driver 15 for driving the gate lines 15 of the liquid crystal display panel 10, (13), and a timing controller (11).

액정표시패널(10)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성된다. 이 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 다수의 데이터라인들(14)과 다수의 게이트라인들(15)이 교차된다. 데이터라인들(14)과 게이트라인들(15)의 교차 구조에 의해 액정표시패널(10)에는 액정셀들(Clc)이 매트릭스 형태로 배치된다. 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 데이터라인들(14), 게이트라인들(15), 박막트랜지스터(TFT), 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 액정셀(Clc)의 화소전극(1), 및 스토리지 커패시터(Cst) 등이 형성된다. In the liquid crystal display panel 10, a liquid crystal layer is formed between two glass substrates. A plurality of data lines 14 and a plurality of gate lines 15 intersect the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 10. The liquid crystal cells Clc are arranged in a matrix form in the liquid crystal display panel 10 by the intersection structure of the data lines 14 and the gate lines 15. [ The pixel electrode 1 of the liquid crystal cell Clc connected to the data lines 14, the gate lines 15, the thin film transistor TFT and the thin film transistor TFT is formed on the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 10, , A storage capacitor (Cst), and the like are formed.

액정표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극(2)이 형성된다. 공통전극(2)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. On the upper glass substrate of the liquid crystal display panel 10, a black matrix, a color filter, and a common electrode 2 are formed. The common electrode 2 is formed on an upper glass substrate in a vertical electric field driving method such as a TN (Twisted Nematic) mode and a VA (Vertical Alignment) mode. The common electrode 2 is formed of an IPS (In Plane Switching) mode, an FFS (Fringe Field Switching) Is formed on the lower glass substrate together with the pixel electrode 1 in the same horizontal electric field driving system. On the upper glass substrate and the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 10, a polarizing plate is attached and an alignment film for forming a pre-tilt angle of the liquid crystal is formed on the inner surface in contact with the liquid crystal.

백라이트 유닛(20)은 LED 드라이버(21)에 의해 구동되는 LED 채널들로부터의 빛을 액정표시패널(10)에 조사한다. 이 백라이트 유닛(20)은 LED 채널들이 도광판의 측면과 대향하게 배치되는 에지형 백라이트 유닛으로 구현될 수 있고 또한, LED 들이 확산판 아래에 배치되는 직하형 백라이트 유닛으로 구현될 수도 있다. 에지형 백라이트 유닛(20)은 LED 채널들로부터 발생된 빛을 도광판과 그 위에 적층된 다수의 광학시트를 이용하여 균일한 면광원으로 변환하여 액정표시패널(10)에 빛을 조사한다. 직하형 백라이트 유닛(20)은 LED들로부터 발생된 빛을 확산판과 그 위에 적층된 다수의 광학시트를 통해 균일한 면광원으로 변환하여 액정표시패널(10)에 빛을 조사한다. The backlight unit 20 irradiates light from the LED channels driven by the LED driver 21 to the liquid crystal display panel 10. [ The backlight unit 20 may be embodied as an edge-type backlight unit in which LED channels are disposed to face the side surface of the light guide plate, and may also be implemented as a direct-type backlight unit in which LEDs are disposed under the diffusion plate. The edge type backlight unit 20 converts light generated from the LED channels into a uniform surface light source by using a light guide plate and a plurality of optical sheets stacked thereon to irradiate the liquid crystal display panel 10 with light. The direct-type backlight unit 20 converts light generated from the LEDs into a uniform surface light source through a diffusion plate and a plurality of optical sheets stacked thereon to irradiate light to the liquid crystal display panel 10.

소스 드라이버(12)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치한다. 그리고 소스 드라이버(12)는 정극성/부극성 감마보상 기준전압을 이용하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성/부극성 아날로그 데이터전압으로 변환하여 데이터라인들(14)에 공급한다.The source driver 12 latches the digital video data (RGB) under the control of the timing controller 11. The source driver 12 converts the digital video data RGB to positive / negative polarity analog data voltages using the positive / negative gamma compensated reference voltages and supplies them to the data lines 14.

게이트 드라이버(13)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 포함한다. 이 게이트 드라이버(13)는 대략 1 수평기간의 펄스폭을 가지는 게이트펄스(또는 스캔펄스들)을 순차적으로 출력하여 게이트라인들(15)에 공급한다. The gate driver 13 includes a shift register, a level shifter for converting an output signal of the shift register into a swing width suitable for driving the TFT of the liquid crystal cell, and an output buffer. The gate driver 13 sequentially outputs gate pulses (or scan pulses) having a pulse width of approximately one horizontal period and supplies the gate pulses to the gate lines 15.

타이밍 콘트롤러(11)는 외부 비디오 소스로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)와 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)을 입력받아 디지털 비디오 데이터(RGB)를 소스 드라이버(12)에 공급하고 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)에 기초하여 소스 드라이버(12)와 게이트 드라이버(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다. 이 타이밍 콘트롤러(11)는 입력 영상을 분석하여 그 분석 결과에 따라 표시 영상의 동적 범위가 확대될 수 있도록 LED 드라이 버(21)를 로컬 디밍 방법으로 제어할 수도 있다. The timing controller 11 receives the digital video data RGB and timing signals Vsync, Hsync, DE and CLK input from an external video source and supplies the digital video data RGB to the source driver 12, Generates timing control signals for controlling the operation timings of the source driver 12 and the gate driver 13 based on the signals Vsync, Hsync, DE, and CLK. The timing controller 11 may analyze the input image and control the LED driver 21 by a local dimming method so that the dynamic range of the display image may be enlarged according to the analysis result.

LED 드라이버(21)는 외부 유저 인터페이스를 통해 입력되거나 광센서로부터 입력되는 PWM 디밍신호(PWM_DIM)에 따라 LED 채널들의 PWM 듀티를 조정하여 액정표시패널에 조사되는 빛의 휘도를 조정한다. 그리고 LED 드라이버(21)는 자신의 피드백단자를 통해 입력되는 LED 채널들의 전류를 감지하여 LED 구동전압이 공급되는 LED 채널 수(N)를 판단하고 그 LED 채널 수에 따라 조정되는 분주값(360/N)으로 결정되는 위상차만큼 PWM 신호들을 순차적으로 지연시켜 LED 채널 수에 따라 적응적으로 PWM 신호들의 위상차를 최적화한다. 이렇게 LED 채널 수에 따라 PWM 신호들의 위상차를 자동으로 최적화하는 방법은 본원 출원인에 의해 기출원된 대한민국 특허출원 제10-2008-0064969호(2008. 07. 04)에 상세히 설명되어 있다. PWM 신호들의 순차적인 지연으로 인하여, 액정표시패널(10)에 항상 일정한 광량으로 광이 조사되므로 액정표시패널(10)의 표시 영상에서 광량 변동으로 인한 노이즈 예컨대, 물결 노이즈가 보이지 않는다. 이러한 LED 드라이버(21)는 타이밍 콘트롤러(11)의 영상 분석 결과에 따라 로컬 디밍 방법으로 LED들을 구동할 수도 있다. The LED driver 21 adjusts the PWM duty of the LED channels according to the PWM dimming signal PWM_DIM inputted through the external user interface or inputted from the optical sensor to adjust the luminance of the light irradiated to the liquid crystal display panel. The LED driver 21 senses the current of the LED channels input through the feedback terminal of the LED driver 21 to determine the number N of LED channels to which the LED driving voltage is supplied and adjusts the division value 360 / N) to optimize the phase difference of the PWM signals adaptively according to the number of LED channels. A method for automatically optimizing the phase difference of the PWM signals according to the number of LED channels is described in detail in Korean Patent Application No. 10-2008-0064969 (2008.07.04) filed by the present applicant. Due to the sequential delay of the PWM signals, light is always irradiated on the liquid crystal display panel 10 with a constant amount of light, so that noise (e.g., ripple noise) due to light quantity fluctuation is not seen in the display image of the liquid crystal display panel 10. The LED driver 21 may drive the LEDs according to a local dimming method according to the image analysis result of the timing controller 11. [

사용자는 키보드나 OSD(On screen board) 등의 유저 인터페이스를 통해 백라이트 유닛의 휘도를 조정할 수 있다. 또한, 액정표시패널이 장착된 시스템에서는 절전모드 등에서 백라이트 유닛의 휘도를 조정할 수 있다. 이렇게 유저 인터페이스 또는 시스템의 절전모드 대응 소프트웨어에 따라 PWM 디밍신호(PWM_DIM)의 듀티비값이 조정될 수 있다. 또한, 표시화상은 주변 환경의 조도에 따라 휘도가 조정될 수 있는데, 주변 환경의 조도를 감지하는 광센서의 출력에 기초하여 PWM 디밍신 호(PWM_DIM)의 듀티비값이 조정될 수 있다. The user can adjust the brightness of the backlight unit through a user interface such as a keyboard or an OSD (On Screen Board). In addition, in a system equipped with a liquid crystal display panel, the brightness of the backlight unit can be adjusted in a power saving mode or the like. Thus, the duty ratio value of the PWM dimming signal PWM_DIM can be adjusted according to the power saving mode corresponding software of the user interface or the system. Further, the luminance of the display image can be adjusted according to the illuminance of the surrounding environment, and the duty ratio value of the PWM dimming signal PWM_DIM can be adjusted based on the output of the optical sensor that senses the illuminance of the surrounding environment.

PWM 디밍신호(PWM_DIM)가

Figure 112014058686293-pat00014
(여기서, N은 LED 채널 수) 미만으로 낮은 로우 디밍시에 PWM으로만 LED 채널들을 구동시키면, 순차적으로 지연되는 PWM 신호들에 의해서 LED 채널들이 순차적으로 구동되는 경우에도 모든 LED 채널들이 턴-오프되는 기간이 발생될 수 있다. 이를 도 5에 결부하여 예를 들어 설명하면, LED 드라이버(21)에 3 개의 LED 채널들이 접속된다면 LED 드라이버(21)는 자신의 피드백단자를 통해 입력되는 LED 채널들의 전류를 감지하여 LED 구동전압이 공급되는 LED 채널 수(N)를 '3'으로 판단하고 그 LED 채널 수에 따라 조정되는 분주값(360/3 = 120°)만큼 PWM 신호들을 순차적으로 지연시켜 도 5와 같이 LED 채널들을 순차적으로 턴-온시킨다. 이 경우에,
Figure 112014058686293-pat00015
이상의 하이 디밍시에는 LED 채널들 모두가 동시에 턴-오프되는 기간이 없지만 도 5의 우측 파형도와 같이 33.3% 미만의 로우 디밍시에 모든 LED 채널들이 동시에 턴-오프되는 기간이 발생하여 표시화상에서 물결 노이즈와 같은 원치 않는 노이즈가 발생할 수 있다. 이렇게 로우 디밍시에 모든 LED 채널들이 동시에 턴-오프되는 기간이 발생되지 않도록 LED 채널들을 구동하기 위하여, LED 드라이버(21)는 로우 디밍시에 다음과 같은 두 가지 실시예로 동작한다. When the PWM dimming signal PWM_DIM is
Figure 112014058686293-pat00014
(N is the number of LED channels), if the LED channels are sequentially driven by the sequentially delayed PWM signals, then all the LED channels are turned off May occur. 5, if three LED channels are connected to the LED driver 21, the LED driver 21 senses the current of the LED channels input through the feedback terminal of the LED driver 21, It is determined that the number N of LED channels to be supplied is '3', and the PWM signals are sequentially delayed by a division value (360/3 = 120 °) adjusted according to the number of LED channels, Turn on. In this case,
Figure 112014058686293-pat00015
At the time of high dimming, there is no period in which all of the LED channels are simultaneously turned off. However, as shown in the right waveform of FIG. 5, during the low dimming of less than 33.3%, all the LED channels are simultaneously turned off, Unwanted noise such as noise may occur. In order to drive the LED channels in such a manner that no time period during which all the LED channels are simultaneously turned off at the time of low dimming occurs, the LED driver 21 operates in the following two embodiments at the time of low dimming.

LEDLED 드라이버(21)의 제1  First of the drivers 21 실시예Example

LED 드라이버(21)는

Figure 112008049458945-pat00016
미만의 로우 디밍시에 낮은 휘도로 LED 채널들이 발광할 수 있도록 로우 디밍의 휘도로 LED 채널들을 발광시킬 수 있는 정도의 낮은 직류 전압(DC Voltage)으로 LED 채널들을 구동한다. 이렇게 LED 채널들이 로우 디밍시에 DC 제어방식으로 구동되기 때문에, LED 드라이버(21)는 로우 디밍시에 모든 LED 채널들이 동시에 턴-오프되는 기간 없이 LED 채널들을 구동할 수 있다. The LED driver 21
Figure 112008049458945-pat00016
The LED channels are driven with a DC voltage that is low enough to emit the LED channels with a low dimming luminance so that the LED channels can emit light with low luminance at the time of low dimming. Thus, since the LED channels are driven in a DC control manner at the time of low dimming, the LED driver 21 can drive the LED channels at the time of low dimming without the period in which all the LED channels are simultaneously turned off.

LEDLED 드라이버(21)의 제2  Of the driver 21, 실시예Example

LED 드라이버(21)는

Figure 112008049458945-pat00017
미만의 로우 디밍시에
Figure 112008049458945-pat00018
이상의 PWM 듀티비로 LED 채널들을 순차적으로 구동시키고 로우 디밍의 휘도로 LED 채널들을 발광시킬 수 있는 정도의 낮은 구동 전압을 LED 채널들에 공급한다. 이렇게 LED 채널들이 로우 디밍시에 PWM 제어와 DC 제어를 병용한 하이브리드(Hybrid) 방식으로 구동되기 때문에, LED 드라이버(21)는 로우 디밍시에 모든 LED 채널들이 동시에 턴-오프되는 기간 없이 LED 채널들을 구동할 수 있다. The LED driver 21
Figure 112008049458945-pat00017
At low dimming
Figure 112008049458945-pat00018
The LED channels are sequentially driven with the above-mentioned PWM duty ratio and the LED channels are supplied with a driving voltage low enough to emit the LED channels with the luminance of low dimming. Since the LED channels are driven in a hybrid mode using PWM control and DC control at the time of low dimming, the LED driver 21 can control the LED channels at the time of low dimming without any period in which all LED channels are simultaneously turned off. Can be driven.

도 3은 LED 드라이버(21)의 구성을 보여 주는 블록도이다. 도 4는 LED 채널의 LED열을 상세히 나타내는 등가 회로도이다. 3 is a block diagram showing the configuration of the LED driver 21. 4 is an equivalent circuit diagram showing the LED column of the LED channel in detail.

도 3 및 도 4를 참조하면, LED 드라이버(21)는 구동전압 발생부(22), 피드백 전압 검출부(23), 및 PWM 제어부(24)를 구비한다. 또한, LED 드라이버(21)는 LED 채널들(LS1 내지 LS6)의 전류패스를 절환하기 위한 다수의 스위치소자들(S1 내지 S6)을 구비한다. 3 and 4, the LED driver 21 includes a driving voltage generator 22, a feedback voltage detector 23, and a PWM controller 24. In addition, the LED driver 21 has a plurality of switch elements S1 to S6 for switching the current paths of the LED channels LS1 to LS6.

LED 드라이버(21)에 접속되는 LED 채널들 각각은 도 4와 같이 하나 이상의 LED들이 직렬로 접속된 LED열(LS1 내지 LS6)을 포함한다. Each of the LED channels connected to the LED driver 21 includes LED columns LS1 to LS6 in which one or more LEDs are connected in series as shown in Fig.

LED 드라이버(21)의 전원 입력단자(Vin)에는 직류 입력전압이 공급된다. LED 드라이버(21)의 전원 출력단자(Vbst)는 다수의 LED열(LS1 내지 LS6)의 애노드단자에 접속된다. LED 드라이버(21)는 전원 출력단자(Vbst)를 통해 LED 채널들에 LED 구동전압을 공급한다. LED 드라이버(21)의 피드백단자들(FB1 내지 FB6)에는 LED열들(LS1 내지 LS6)의 캐소드단자들이 1:1로 접속된다. LED 드라이버(21)는 피드백단자들(FB1 내지 FB6)을 통해 공급되는 LED 채널들의 전류를 감지하여 구동 가능한 LED 채널 수를 판단한다. 피드백단자들(FB1 내지 FB6)의 개수는 도면에서는 6 개로 도시되었지만 접속 가능한 최대 LED 채널 수에 따라 그 개수는 증가될 수 있다. The DC input voltage is supplied to the power input terminal Vin of the LED driver 21. The power output terminal Vbst of the LED driver 21 is connected to the anode terminals of the plurality of LED strings LS1 to LS6. The LED driver 21 supplies the LED drive voltage to the LED channels via the power output terminal Vbst. The cathode terminals of the LED columns LS1 to LS6 are connected to the feedback terminals FB1 to FB6 of the LED driver 21 at a ratio of 1: 1. The LED driver 21 senses the currents of the LED channels supplied through the feedback terminals FB1 to FB6 to determine the number of driveable LED channels. Although the number of the feedback terminals FB1 to FB6 is shown as six in the drawing, the number of the feedback terminals FB1 to FB6 can be increased according to the maximum number of connectable LED channels.

피드백 전압 검출부(23)는 LED 드라이버(21)의 피드백단자들(FB1 내지 FB6)을 통해 입력되는 LED열들(LS1 내지 LS6)의 전류를 감지하여 LED 드라이버(21)에 접속된 LED 채널 수를 판단하고, 그 LED 채널 수 정보를 구동전압 발생부(22)와 PWM 제어부(24)에 공급한다. The feedback voltage detector 23 detects the current of the LED columns LS1 to LS6 input through the feedback terminals FB1 to FB6 of the LED driver 21 to determine the number of LED channels connected to the LED driver 21 And supplies the LED channel number information to the drive voltage generating unit 22 and the PWM control unit 24.

구동전압 발생부(22)는 입력 전압(Vin)을 LED 채널들을 구동할 수 있는 전압으로 승압하기 위한 전원 부스트회로와, 전원 부스트 회로의 출력 전압을 PWM 제어부(24)로부터의 PWM 듀티비 데이터(PWM%)에 따라 조정하여 LED열들(LS1 내지 LS6)에 공급될 LED 구동전압을 발생하는 LED 구동전압 조정회로를 포함한다. 이 구동 전압 발생부(22)는 피드백 전압 검출부(23)에 의해 검출되는 LED 채널 수에 따라 LED 구동전압을 조정한다. 구동전압 발생부(22)는 LED 채널 수가 증가할수록 출력전압을 높이는 반면, LED 채널 수가 감소할수록 출력전압을 낮춘다. The driving voltage generating unit 22 includes a power boosting circuit for boosting the input voltage Vin to a voltage capable of driving the LED channels and a PWM boosting circuit for outputting the output voltage of the power boosting circuit to the PWM duty ratio data PWM%) so as to generate an LED drive voltage to be supplied to the LED columns LS1 to LS6. The driving voltage generating unit 22 adjusts the LED driving voltage according to the number of LED channels detected by the feedback voltage detecting unit 23. The driving voltage generating unit 22 increases the output voltage as the number of LED channels increases, while decreases the output voltage as the number of LED channels decreases.

구동전압 발생부(22)에는 PWM 디밍신호(PWM_DIM)가 입력된다. 구동전압 발생부(22)는 PWM 디밍신호(PWM_DIM)에 응답하여

Figure 112014058686293-pat00019
미만의 로우 디밍시에 LED 드라이버(21)의 제1 및 제2 실시예에서 전술한 바와 같이
Figure 112014058686293-pat00020
이상의 하이 디밍시에 LED열들(LS1 내지 LS6)에 공급되는 LED 구동전압보다 낮은 LED 구동전압을 LED열들(LS1 내지 LS6)에 공급한다. 구동전압 발생부(22)는 로우 디밍의 PWM 디밍신호(PWM_DIM)의 PWM 듀티비가 낮을수록 즉, 로우 디밍의 휘도가 낮을 수록 LED 구동전압의 전압을 더 낮춘다. 동일한 로우 디밍시에 LED 드라이버(21)의 제2 실시예에서 발생되는 LED 구동전압은 제1 실시예의 LED 구동전압보다 낮다. 이는 제1 실시예에서 LED 채널들은 DC 제어방식으로 계속 발광하는 반면, 제2 실시예에서 LED 채널들은 PWM 턴-온/오프(turn-on/off)를 반복하기 때문이다. A PWM dimming signal PWM_DIM is input to the driving voltage generating section 22. [ The driving voltage generating unit 22 generates a driving voltage in response to the PWM dimming signal PWM_DIM
Figure 112014058686293-pat00019
As described above in the first and second embodiments of the LED driver 21 at the time of low-
Figure 112014058686293-pat00020
The LED driving voltage supplied to the LED columns LS1 to LS6 is lower than the LED driving voltage supplied to the LED columns LS1 to LS6. The driving voltage generating unit 22 further lowers the voltage of the LED driving voltage as the PWM duty ratio of the PWM dimming signal PWM_DIM of the low dimming is lower, that is, as the luminance of the low dimming is lower. The LED driving voltage generated in the second embodiment of the LED driver 21 at the same low dimming is lower than the LED driving voltage of the first embodiment. This is because the LED channels in the first embodiment continue to emit light in the DC control manner, whereas the LED channels in the second embodiment repeat the PWM turn-on / off.

PWM 제어부(24)는 LED열들(LS1 내지 LS6) 각각의 점등 및 소등을 제어하기 위한 제1 내지 제6 PWM 신호들(PWM1 내지 PWM6)을 발생한다. 그리고 PWM 제어부(24)는 360/N(N은 LED 채널 수)의 분주값만큼 PWM 신호들(PWM1 내지 PWM6)을 순차적으로 지연시켜 PWM 신호들(PWM1 내지 PWM6)의 위상차를 LED 채널 수에 따라 적응적으로 조정한다. 예컨대, PWM 제어부(24)는 도 2와 같이 6 개의 LED열들(LS1 내지 LS6)이 LED 드라이버(21)에 접속되면 360/6 = 60°의 위상차로 PWM 신호들(PWM1 내지 PWM6)을 순차적으로 지연시키고, 3 개의 LED열들이 LED 드라이버(21)에 접속되면 360/3 = 120°의 위상차로 PWM 신호들(PWM1 내지 PWM6)을 순차적으로 지연시킨다. 한편, LED열이 접속되지 않는 LED 드라이버(21)의 피드백단자는 풀다운저항을 통해 기저전압원(GND)에 접속된다. The PWM control unit 24 generates the first to sixth PWM signals PWM1 to PWM6 for controlling the ON and OFF states of the LED strings LS1 to LS6, respectively. The PWM control unit 24 sequentially delays the PWM signals PWM1 to PWM6 by the frequency division value of 360 / N (N is the number of the LED channels), and adjusts the phase difference of the PWM signals PWM1 to PWM6 according to the number of LED channels Adaptively adjust. For example, when the six LED columns LS1 to LS6 are connected to the LED driver 21 as shown in FIG. 2, the PWM control unit 24 sequentially outputs the PWM signals PWM1 to PWM6 with a phase difference of 360/6 = When the three LED strings are connected to the LED driver 21, the PWM signals PWM1 to PWM6 are sequentially delayed with a phase difference of 360/3 = 120 °. On the other hand, the feedback terminal of the LED driver 21 to which the LED string is not connected is connected to the ground voltage source (GND) through a pull-down resistor.

PWM 제어부(24)에는 PWM 디밍신호(PWM_DIM)가 입력된다. PWM 제어부(24)는 PWM 디밍신호(PWM_DIM)에 응답하여

Figure 112008049458945-pat00021
미만의 로우 디밍시에 LED 드라이버(21)의 제1 실시예에서 전술한 바와 같이 LED 채널들이 DC 제어방식으로 구동될 수 있도록 PWM 신호들(PWM1 내지 PWM6)의 듀티비를 100%로 발생한다. 즉, PWM 제어부(24)는
Figure 112008049458945-pat00022
미만의 로우 디밍시에 스위치소자들(S1 내지 S6)의 제어신호 전압을 직류전압으로 발생한다. 또한, PWM 제어부(24)는 PWM 디밍신호(PWM_DIM)에 응답하여
Figure 112008049458945-pat00023
미만의 로우 디밍시에 LED 드라이버(21)의 제2 실시예에서 전술한 바와 같이 LED 채널들이 PWM+DC를 병용하는 하이브리드 방식으로 구동될 수 있도록 PWM 신호들(PWM1 내지 PWM6)의 듀티비를
Figure 112008049458945-pat00024
이상의 듀티비로 제어할 수 있다. The PWM dimming signal PWM_DIM is input to the PWM control unit 24. [ The PWM control unit 24 responds to the PWM dimming signal PWM_DIM
Figure 112008049458945-pat00021
The duty ratio of the PWM signals PWM1 to PWM6 is 100% so that the LED channels can be driven in the DC control manner as described above in the first embodiment of the LED driver 21 at the time of low dimming less than the threshold voltage. That is, the PWM control unit 24
Figure 112008049458945-pat00022
The control signal voltage of the switch elements S1 to S6 is generated as a DC voltage. In addition, the PWM control unit 24 responds to the PWM dimming signal PWM_DIM
Figure 112008049458945-pat00023
The duty ratio of the PWM signals PWM1 to PWM6 is set so that the LED channels can be driven in a hybrid manner using the PWM + DC as described above in the second embodiment of the LED driver 21 at the time of low-
Figure 112008049458945-pat00024
The duty ratio can be controlled.

PWM 제어부(24)로부터 발생되는 제1 PWM 신호(PWM1)는 제1 LED열(LS1)의 전류패스를 절환하기 위한 제1 스위치소자(S1)의 제어단자에 공급되어 제1 스위치소 자(S1)의 턴-온/오프를 제어한다. 제2 PWM 신호(PWM2)는 제2 LED열(LS2)의 전류패스를 절환하기 위한 제2 스위치소자(S2)의 제어단자에 공급되어 제2 스위치소자(S2)의 턴-온/오프를 제어한다. 제3 PWM 신호(PWM3)는 제3 LED열(LS3)의 전류패스를 절환하기 위한 제3 스위치소자(S3)의 제어단자에 공급되어 제3 스위치소자(S3)의 턴-온/오프를 제어한다. 제4 PWM 신호(PWM4)는 제4 LED열(LS4)의 전류패스를 절환하기 위한 제4 스위치소자(S4)의 제어단자에 공급되어 제4 스위치소자(S4)의 턴-온/오프를 제어한다. 제5 PWM 신호(PWM5)는 제5 LED열(LS5)의 전류패스를 절환하기 위한 제5 스위치소자(S5)의 제어단자에 공급되어 제5 스위치소자(S5)의 턴-온/오프를 제어한다. 제6 PWM 신호(PWM6)는 제6 LED열(LS6)의 전류패스를 절환하기 위한 제6 스위치소자(S6)의 제어단자에 공급되어 제6 스위치소자(S6)의 턴-온/오프를 제어한다. The first PWM signal PWM1 generated from the PWM control unit 24 is supplied to the control terminal of the first switch element S1 for switching the current path of the first LED string LS1 to be supplied to the first switch element S1 On / off " The second PWM signal PWM2 is supplied to the control terminal of the second switch element S2 for switching the current path of the second LED string LS2 to control the turn-on / off of the second switch element S2 do. The third PWM signal PWM3 is supplied to the control terminal of the third switch element S3 for switching the current path of the third LED string LS3 to control the turn-on / off of the third switch element S3 do. The fourth PWM signal PWM4 is supplied to the control terminal of the fourth switch element S4 for switching the current path of the fourth LED string LS4 to control the turn-on / off of the fourth switch element S4 do. The fifth PWM signal PWM5 is supplied to the control terminal of the fifth switch element S5 for switching the current path of the fifth LED string LS5 to control the turn-on / off of the fifth switch element S5 do. The sixth PWM signal PWM6 is supplied to the control terminal of the sixth switch element S6 for switching the current path of the sixth LED string LS6 to control the turn-on / off of the sixth switch element S6 do.

제1 스위치소자(S1)의 일측 단자는 제1 피드백단자(FB1)와 피드백 전압 검출부(23)의 제1 입력단자 사이의 노드에 접속되고, 제1 스위치소자(S1)의 타측 단자는 기저전압원(GND)에 접속된다. 이 제1 스위치소자(S1)는 제1 PWM 신호(PWM1)의 하이논리전압에 응답하여 턴-온되어 제1 피드백단자(FB1)와 기저전압원(GND) 사이에 전류패스를 형성하는 반면, 제1 PWM 신호(PWM1)의 로우논리 전압에 응답하여 턴오프되어 제1 피드백단자(FB1)와 기저전압원(GND) 사이에 전류패스를 개방한다. 제1 LED열(LS1)은 제1 스위치소자(S1)가 턴온될 때 전류가 흘러 점등하고 제1 스위치소자(S1)가 턴오프될 때 소등한다. 제2 스위치소자(S2)의 일측 단자는 제2 피드백단자(FB2)와 피드백 전압 검출부(23)의 제2 입력단자 사이의 노드에 접속되고, 제2 스위치소자(S2)의 타측 단자는 기저전압원(GND)에 접속된다. 이 제2 스위치소자(S2)는 제2 PWM 신호(PWM2)의 하이논리전압에 응답하여 턴온되어 제2 피드백단자(FB2)와 기저전압원(GND) 사이에 전류패스를 형성하는 반면, 제2 PWM 신호(PWM2)의 로우논리 전압에 응답하여 턴오프되어 제2 피드백단자(FB2)와 기저전압원(GND) 사이에 전류패스를 개방한다. 제2 LED열(LS2)은 제2 스위치소자(S2)가 턴온될 때 전류가 흘러 점등하고 제2 스위치소자(S2)가 턴오프될 때 소등한다. 제3 스위치소자(S3)의 일측 단자는 제3 피드백단자(FB3)와 피드백 전압 검출부(23)의 제3 입력단자 사이의 노드에 접속되고, 제3 스위치소자(S3)의 타측 단자는 기저전압원(GND)에 접속된다. 이 제3 스위치소자(S3)는 제3 PWM 신호(PWM3)의 하이논리전압에 응답하여 턴온되어 제3 피드백단자(FB3)와 기저전압원(GND) 사이에 전류패스를 형성하는 반면, 제3 PWM 신호(PWM3)의 로우논리 전압에 응답하여 턴오프되어 제3 피드백단자(FB3)와 기저전압원(GND) 사이에 전류패스를 개방한다. 제3 LED열(LS3)은 제3 스위치소자(S3)가 턴온될 때 전류가 흘러 점등하고 제3 스위치소자(S3)가 턴오프될 때 소등한다. 제4 스위치소자(S4)의 일측 단자는 제4 피드백단자(FB4)와 피드백 전압 검출부(23)의 제4 입력단자 사이의 노드에 접속되고, 제4 스위치소자(S4)의 타측 단자는 기저전압원(GND)에 접속된다. 이 제4 스위치소자(S4)는 제4 PWM 신호(PWM4)의 하이논리전압에 응답하여 턴온되어 제4 피드백단자(FB4)와 기저전압원(GND) 사이에 전류패스를 형성하는 반면, 제4 PWM 신호(PWM4)의 로우논리 전압에 응답하여 턴오프되어 제4 피드백단자(FB4)와 기저전압원(GND) 사이에 전류패스를 개방한다. 제4 LED열(LS4)은 제4 스위치소자(S4)가 턴온될 때 전류가 흘러 점등하고 제4 스위치소자(S4)가 턴오프될 때 소등한다. 제5 스위치소자(S5)의 일측 단자는 제5 피드백단자(FB5)와 피드백 전압 검출부(23)의 제5 입력단자 사이의 노드에 접속되고, 제5 스위치소자(S5)의 타측 단자는 기저전압원(GND)에 접속된다. 이 제5 스위치소자(S5)는 제5 PWM 신호(PWM5)의 하이논리전압에 응답하여 턴온되어 제5 피드백단자(FB5)와 기저전압원(GND) 사이에 전류패스를 형성하는 반면, 제5 PWM 신호(PWM5)의 로우논리 전압에 응답하여 턴오프되어 제5 피드백단자(FB5)와 기저전압원(GND) 사이에 전류패스를 개방한다. 제5 LED열(LS5)은 제5 스위치소자(S5)가 턴온될 때 전류가 흘러 점등하고 제5 스위치소자(S5)가 턴오프될 때 소등한다. 제6 스위치소자(S6)의 일측 단자는 제6 피드백단자(FB6)와 피드백 전압 검출부(23)의 제6 입력단자 사이의 노드에 접속되고, 제6 스위치소자(S6)의 타측 단자는 기저전압원(GND)에 접속된다. 이 제6 스위치소자(S6)는 제6 PWM 신호(PWM6)의 하이논리전압에 응답하여 턴온되어 제6 피드백단자(FB6)와 기저전압원(GND) 사이에 전류패스를 형성하는 반면, 제6 PWM 신호(PWM6)의 로우논리 전압에 응답하여 턴오프되어 제6 피드백단자(FB6)와 기저전압원(GND) 사이에 전류패스를 개방한다. 제6 LED열(LS6)은 제6 스위치소자(S6)가 턴온될 때 전류가 흘러 점등하고 제6 스위치소자(S6)가 턴오프될 때 소등한다. One terminal of the first switch element S1 is connected to a node between the first feedback terminal FB1 and the first input terminal of the feedback voltage detector 23 and the other terminal of the first switch element S1 is connected to the ground voltage source (GND). The first switch element S1 is turned on in response to the high logic voltage of the first PWM signal PWM1 to form a current path between the first feedback terminal FB1 and the ground voltage source GND, 1 PWM signal PWM1 to open the current path between the first feedback terminal FB1 and the ground voltage source GND. The first LED string LS1 is turned off when the first switch element S1 is turned on and extinguished when the first switch element S1 is turned off. One terminal of the second switch element S2 is connected to the node between the second feedback terminal FB2 and the second input terminal of the feedback voltage detector 23 and the other terminal of the second switch element S2 is connected to the ground voltage source (GND). The second switching element S2 is turned on in response to the high logic voltage of the second PWM signal PWM2 to form a current path between the second feedback terminal FB2 and the ground voltage source GND, Is turned off in response to the low logic voltage of the signal PWM2 to open the current path between the second feedback terminal FB2 and the ground voltage source GND. The second LED string LS2 is turned off when the second switch element S2 is turned on and is turned off when the second switch element S2 is turned off. One terminal of the third switch element S3 is connected to the node between the third feedback terminal FB3 and the third input terminal of the feedback voltage detector 23 and the other terminal of the third switch element S3 is connected to the ground voltage source (GND). The third switch element S3 is turned on in response to the high logic voltage of the third PWM signal PWM3 to form a current path between the third feedback terminal FB3 and the ground voltage source GND, Is turned off in response to the low logic voltage of the signal PWM3 to open the current path between the third feedback terminal FB3 and the ground voltage source GND. The third LED string LS3 is turned off when the third switch element S3 is turned on and is turned off when the third switch element S3 is turned off. One terminal of the fourth switch element S4 is connected to the node between the fourth feedback terminal FB4 and the fourth input terminal of the feedback voltage detector 23 and the other terminal of the fourth switch element S4 is connected to the ground voltage source (GND). The fourth switch element S4 is turned on in response to the high logic voltage of the fourth PWM signal PWM4 to form a current path between the fourth feedback terminal FB4 and the ground voltage source GND, Is turned off in response to the low logic voltage of the signal PWM4 to open the current path between the fourth feedback terminal FB4 and the ground voltage source GND. The fourth LED string LS4 is turned off when the fourth switch element S4 is turned on and off when the fourth switch element S4 is turned off. One terminal of the fifth switch element S5 is connected to the node between the fifth feedback terminal FB5 and the fifth input terminal of the feedback voltage detector 23 and the other terminal of the fifth switch element S5 is connected to the ground voltage source (GND). The fifth switch element S5 is turned on in response to the high logic voltage of the fifth PWM signal PWM5 to form a current path between the fifth feedback terminal FB5 and the ground voltage source GND, Is turned off in response to the low logic voltage of the signal PWM5 to open the current path between the fifth feedback terminal FB5 and the ground voltage source GND. The fifth LED string LS5 is turned off when the fifth switch element S5 is turned on and turned off when the fifth switch element S5 is turned off. One terminal of the sixth switch element S6 is connected to the node between the sixth feedback terminal FB6 and the sixth input terminal of the feedback voltage detector 23 and the other terminal of the sixth switch element S6 is connected to the ground voltage source (GND). The sixth switch element S6 is turned on in response to the high logic voltage of the sixth PWM signal PWM6 to form a current path between the sixth feedback terminal FB6 and the ground voltage source GND, And is turned off in response to the low logic voltage of the signal PWM6 to open the current path between the sixth feedback terminal FB6 and the ground voltage source GND. The sixth LED string LS6 is turned off when the sixth switch element S6 is turned on and is turned off when the sixth switch element S6 is turned off.

본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은 도 6과 같은 DC 제어방식으로 LED 채널들을 제어한다. The light source driving method of the backlight unit according to the first embodiment of the present invention controls the LED channels by the DC control method as shown in FIG.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은

Figure 112014058686293-pat00025
이상의 하이 디밍시에 PWM 신호들(PWM1 내지 PWM6)의 듀티비를 33.3(%) 이상으로 제어한다. Referring to FIG. 6, a method of driving a light source of a backlight unit according to the first embodiment of the present invention includes:
Figure 112014058686293-pat00025
The duty ratio of the PWM signals PWM1 to PWM6 is controlled to be 33.3 (%) or more.

이에 비하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은

Figure 112014058686293-pat00026
미만의 로우 디밍시에 PWM 신호들(PWM1 내지 PWM6)의 듀티비를 100(%)으로 제어하고 LED 구동전압을 직류로 발생하여 LED 채널들을 DC 제어방식으로 구동한다. 그리고 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은 로우 디밍시의 낮은 휘도로 LED 채널들이 발광할 수 있도록
Figure 112014058686293-pat00027
이상의 하이 디밍시에 발생되는 LED 구동전압보다 낮은 전압을 LED 구동전압으로 발생한다. In contrast, in the method of driving the light source of the backlight unit according to the first embodiment of the present invention,
Figure 112014058686293-pat00026
The duty ratio of the PWM signals PWM1 to PWM6 is controlled to be 100% and the LED driving voltage is generated as DC to drive the LED channels in a DC control manner. The method of driving the light source of the backlight unit according to the first embodiment of the present invention is a method of driving the LED channels with low luminance at the time of low dimming
Figure 112014058686293-pat00027
A voltage lower than the LED driving voltage generated at the time of high dimming is generated as the LED driving voltage.

본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은 LED 드라이버(21)에 6 개의 LED 채널들이 접속되면

Figure 112008049458945-pat00028
미만의 로우 디밍시에 LED 채널들을 DC 제어방식으로 구동한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은 LED 드라이버(21)에 의해 구동 가능한 LED 채널 수가 5 개이면
Figure 112008049458945-pat00029
미만의 로우 디밍시에 LED 채널들을 DC 제어방식으로 구동하고, LED 채널 수가 4 개이면
Figure 112008049458945-pat00030
미만의 로우 디밍시에 LED 채널 들을 DC 제어방식으로 구동한다. 그리고 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은 LED 채널 수가 2 개이면
Figure 112008049458945-pat00031
미만의 로우 디밍시에 LED 채널들을 DC 제어방식으로 구동한다. In the method of driving the light source of the backlight unit according to the first embodiment of the present invention, when six LED channels are connected to the LED driver 21
Figure 112008049458945-pat00028
The LED channels are driven in a DC control manner. In the method of driving the light source of the backlight unit according to the first embodiment of the present invention, when the number of LED channels that can be driven by the LED driver 21 is five
Figure 112008049458945-pat00029
The LED channels are driven by the DC control method, and when the number of LED channels is four
Figure 112008049458945-pat00030
The LED channels are driven in a DC control manner. In the method of driving the light source of the backlight unit according to the first embodiment of the present invention, when the number of LED channels is two
Figure 112008049458945-pat00031
The LED channels are driven in a DC control manner.

본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은 도 7과 같은 PWM+DC의 하이브리드 제어방식으로 LED 채널들을 제어한다. The method of driving the light source of the backlight unit according to the second embodiment of the present invention controls the LED channels by the PWM + DC hybrid control method as shown in FIG.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은

Figure 112014058686293-pat00032
이상의 하이 디밍시에 PWM 신호들(PWM1 내지 PWM6)의 듀티비를 33.3(%) 이상으로 제어한다. Referring to FIG. 7, a method of driving a light source of a backlight unit according to a second embodiment of the present invention includes:
Figure 112014058686293-pat00032
The duty ratio of the PWM signals PWM1 to PWM6 is controlled to be 33.3 (%) or more.

이에 비하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은

Figure 112014058686293-pat00033
미만의 로우 디밍시에 PWM 신호들(PWM1 내지 PWM6)의 듀티비를 33.3% 이상 그리고 100(%) 미만의 듀티비로 제어하여 LED 채널들을 PWM+DC의 하이브리드 제어방식으로 구동한다. 그리고 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은 로우 디밍시의 낮은 휘도로 LED 채널들이 발광할 수 있도록
Figure 112014058686293-pat00034
이상의 하이 디밍시에 발생되는 LED 구동전압보다 낮은 전압을 LED 구동전압으로 발생한다. On the other hand, in the method of driving the light source of the backlight unit according to the second embodiment of the present invention,
Figure 112014058686293-pat00033
The duty ratio of the PWM signals PWM1 to PWM6 is controlled to be 33.3% or more and less than 100% to drive the LED channels in the PWM + DC hybrid control scheme. The method of driving the light source of the backlight unit according to the second embodiment of the present invention is a method of driving the LED channels with low luminance at the time of low dimming
Figure 112014058686293-pat00034
A voltage lower than the LED driving voltage generated at the time of high dimming is generated as the LED driving voltage.

본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은 LED 드라이 버(21)에 6 개의 LED 채널들이 접속되면

Figure 112008049458945-pat00035
미만의 로우 디밍시에 LED 채널들을 PWM+DC의 하이브리드 제어방식으로 구동한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은 LED 드라이버(21)에 의해 구동 가능한 LED 채널 수가 5 개이면
Figure 112008049458945-pat00036
미만의 로우 디밍시에 LED 채널들을 PWM+DC의 하이브리드 제어방식으로 구동하고, LED 채널 수가 4 개이면
Figure 112008049458945-pat00037
미만의 로우 디밍시에 LED 채널들을 PWM+DC의 하이브리드 제어방식으로 구동한다. 그리고 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법은 LED 채널 수가 2 개이면
Figure 112008049458945-pat00038
미만의 로우 디밍시에 LED 채널들을 PWM+DC의 하이브리드 제어방식으로 구동한다. In the method of driving the light source of the backlight unit according to the second embodiment of the present invention, when six LED channels are connected to the LED driver 21
Figure 112008049458945-pat00035
The LED channels are driven by the PWM + DC hybrid control scheme. In the method of driving the light source of the backlight unit according to the second embodiment of the present invention, when the number of LED channels that can be driven by the LED driver 21 is five
Figure 112008049458945-pat00036
The LED channels are driven by the PWM + DC hybrid control scheme, and when the number of LED channels is four
Figure 112008049458945-pat00037
The LED channels are driven by the PWM + DC hybrid control scheme. In the method of driving the light source of the backlight unit according to the first embodiment of the present invention, when the number of LED channels is two
Figure 112008049458945-pat00038
The LED channels are driven by the PWM + DC hybrid control scheme.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the present invention should not be limited to the details described in the detailed description, but should be defined by the claims.

도 1은 종래의 LED PWM 구동을 보여 주는 파형도이다. 1 is a waveform diagram showing a conventional LED PWM driving.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여 주는 블록도이다. 2 is a block diagram showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 LED 드라이버와 그 LED 드라이버에 접속되는 LED 채널들을 보여 주는 회로도이다. 3 is a circuit diagram showing the LED driver shown in FIG. 2 and the LED channels connected to the LED driver.

도 4는 LED 채널의 LED열을 상세히 나타내는 등가 회로도이다. 4 is an equivalent circuit diagram showing the LED column of the LED channel in detail.

도 5는 순차적으로 지연되는 PWM 신호에 의해 LED 채널들이 순차적으로 구동되고 그 LED 채널들이 로우 디밍 PWM으로 구동될 때 LED 채널 전체가 오프되는 기간을 보여 주는 파형도이다. 5 is a waveform diagram showing a period during which the LED channels are sequentially driven by a sequentially delayed PWM signal and the entire LED channel is turned off when the LED channels are driven by the low dimming PWM.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법을 설명하기 위한 파형도이다. 6 is a waveform diagram for explaining a light source driving method of a backlight unit according to the first embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 광원 구동방법을 설명하기 위한 파형도이다. 7 is a waveform diagram for explaining a light source driving method of a backlight unit according to a second embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

21 : LED 드라이버 22 : 구동전압 발생부21: LED driver 22: driving voltage generator

23 : 피드백 전압 검출부 24 : PWM 제어부23: feedback voltage detecting unit 24: PWM control unit

Claims (10)

다수의 LED 채널; 및 A plurality of LED channels; And 상기 LED 채널들에 LED 구동전압을 공급하고 상기 LED 채널들을 제어하기 위한 PWM 신호들을 순차적으로 지연시키는 LED 드라이버를 구비하고;And an LED driver for sequentially delaying PWM signals for supplying LED drive voltages to the LED channels and for controlling the LED channels; 상기 LED 드라이버는
Figure 112014058686293-pat00064
(N은 LED 채널 수) 이상의 하이 디밍시에 외부로부터 입력되는 디밍신호에 따라 가변되는 PWM 듀티비로 상기 LED 구동전압을 제어하고, 상기
Figure 112014058686293-pat00065
미만의 로우 디밍시에 상기 하이 디밍시에 발생되는 LED 구동전압보다 낮은 직류(DC) 전압을 상기 LED 채널들에 공급하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 광원 구동장치. The LED driver
Figure 112014058686293-pat00064
Controls the LED driving voltage with a PWM duty ratio varying according to a dimming signal input from the outside at the time of high dimming (N is the number of LED channels)
Figure 112014058686293-pat00065
And supplies a direct current (DC) voltage lower than an LED driving voltage generated at the time of the high dimming to the LED channels at the time of low dimming. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 LED 드라이버는,The LED driver includes: 상기 로우 디밍시에 디밍값이 낮을수록 상기 LED 구동전압을 낮추는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 광원 구동장치. Wherein the driving voltage of the backlight unit is lowered as the dimming value becomes lower at the time of the low dimming. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 LED 드라이버는,The LED driver includes: 상기 LED 채널들이 접속되는 전원 출력단자와 피드백단자들을 구비하고, A power supply output terminal to which the LED channels are connected and feedback terminals, 상기 피드백단자들을 통해 입력되는 신호들에 기초하여 상기 LED 채널 수를 판단하고, 360/N의 분주값으로 상기 PWM 신호들을 순차적으로 지연시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 광원 구동장치. Wherein the number of LED channels is determined based on signals input through the feedback terminals, and the PWM signals are sequentially delayed by a frequency division value of 360 / N. 다수의 LED 채널; 및 A plurality of LED channels; And 상기 LED 채널들에 구동전압을 공급하고 상기 LED 채널들을 제어하기 위한 PWM 신호들을 순차적으로 지연시키는 LED 드라이버를 구비하고;And an LED driver for sequentially delaying PWM signals for supplying a driving voltage to the LED channels and controlling the LED channels; 상기 LED 드라이버는
Figure 112008049458945-pat00042
(N은 LED 채널 수) 이상의 디밍시에 외부로부터 입력되는 디밍신호에 따라 가변되는 PWM 듀티비로 상기 LED 채널들을 구동하고, 상기
Figure 112008049458945-pat00043
미만의 로우 디밍시에 DC 제어방식과 PWM 제어방식을 병용하는 하이브리드 제어방식으로 상기 LED 채널들을 구동하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 광원 구동장치. The LED driver
Figure 112008049458945-pat00042
Drives the LED channels with a PWM duty ratio varying according to a dimming signal input from the outside at the time of dimming at least (N is the number of LED channels)
Figure 112008049458945-pat00043
Wherein the LED channels are driven by a hybrid control method using a DC control method and a PWM control method at the time of low dimming. 제 4 항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 LED 드라이버는,The LED driver includes: 상기 로우 디밍시에 상기
Figure 112008049458945-pat00044
이상의 디밍시에 상기 LED 채널들에 공급하는 LED 구동전압보다 낮은 전압의 LED 구동전압을 상기 LED 채널들에 공급하고 상기 PWM 신호들의 듀티비를 100%로 제어하며, Wherein when the low dimming is performed,
Figure 112008049458945-pat00044
Supplying the LED driving voltage of the LED driving voltage lower than the LED driving voltage to the LED channels and controlling the duty ratio of the PWM signals to 100% 상기 로우 디밍시에 디밍값이 낮을수록 상기 LED 구동전압의 전압을 낮추는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 광원 구동장치. And lowers the voltage of the LED driving voltage as the dimming value becomes low at the time of the low dimming. 제 4 항에 있어서, 5. The method of claim 4, 상기 LED 드라이버는,The LED driver includes: 상기 LED 채널들이 접속되는 전원 출력단자와 피드백단자들을 구비하고, A power supply output terminal to which the LED channels are connected and feedback terminals, 상기 피드백단자들을 통해 입력되는 신호들에 기초하여 상기 LED 채널 수를 판단하고, 360/N의 분주값으로 상기 PWM 신호들을 순차적으로 지연시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 광원 구동장치. Wherein the number of LED channels is determined based on signals input through the feedback terminals, and the PWM signals are sequentially delayed by a frequency division value of 360 / N. LED 채널들에 LED 구동전압을 공급하고 상기 LED 채널들을 제어하기 위한 PWM 신호들을 순차적으로 지연시키는 단계; Sequentially delaying PWM signals for supplying LED drive voltages to the LED channels and for controlling the LED channels;
Figure 112014058686293-pat00045
(N은 LED 채널 수) 이상의 하이 디밍시에 외부로부터 입력되는 디밍신호에 따라 가변되는 PWM 듀티비로 상기 LED 채널들을 구동하는 단계; 및
Figure 112014058686293-pat00045
Driving the LED channels with a PWM duty ratio varying according to a dimming signal input from the outside at a time of high dimming (N is the number of LED channels) or more; And 상기
Figure 112014058686293-pat00046
미만의 로우 디밍시에 상기 하이 디밍시에 발생되는 LED 구동전압보다 낮은 직류(DC) 전압을 상기 LED 채널들에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 광원 구동방법. remind
Figure 112014058686293-pat00046
And supplying a direct current (DC) voltage lower than an LED driving voltage generated at the time of the high dimming to the LED channels at the time of low-dimming less than the LED driving voltage of the backlight unit. 제 7 항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 LED 채널들을 DC 제어방식으로 구동하는 단계는, The step of driving the LED channels in a DC- 상기 로우 디밍시에 디밍값이 낮을수록 상기 LED 구동전압을 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 광원 구동방법. And lowering the LED driving voltage as the dimming value becomes lower at the time of the low dimming. 다수의 LED 채널들에 구동전압을 공급하고 상기 LED 채널들을 제어하기 위한 PWM 신호들을 순차적으로 지연시키는 단계; Sequentially supplying a driving voltage to a plurality of LED channels and sequentially delaying PWM signals for controlling the LED channels;
Figure 112008049458945-pat00048
(N은 LED 채널 수) 이상의 디밍시에 외부로부터 입력되는 디밍신호에 따라 가변되는 PWM 듀티비로 상기 LED 채널들을 구동하는 단계; 및
Figure 112008049458945-pat00048
Driving the LED channels with a PWM duty ratio varying according to a dimming signal inputted from the outside at the time of dimming more than N (N is the number of LED channels); And 상기
Figure 112008049458945-pat00049
미만의 로우 디밍시에 DC 제어방식과 PWM 제어방식을 병용하는 하이브리드 제어방식으로 상기 LED 채널들을 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 광원 구동방법. remind
Figure 112008049458945-pat00049
And driving the LED channels by a hybrid control method using a DC control method and a PWM control method at the time of low-dimming. 제 9 항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 DC 제어방식과 PWM 제어방식을 병용하는 하이브리드 제어방식으로 상기 LED 채널들을 구동하는 단계는, The driving of the LED channels using a hybrid control method using the DC control method and the PWM control method together, 상기 로우 디밍시에 상기
Figure 112008049458945-pat00050
이상의 디밍시에 상기 LED 채널들에 공급하는 LED 구동전압보다 낮은 전압의 LED 구동전압을 상기 LED 채널들에 공급하고 상기 PWM 신호들의 듀티비를 100%로 제어하는 단계; 및 Wherein when the low dimming is performed,
Figure 112008049458945-pat00050
Supplying an LED driving voltage lower than an LED driving voltage to the LED channels to the LED channels and controlling a duty ratio of the PWM signals to 100% at the time of dimming the LED channels; And 상기 로우 디밍시에 디밍값이 낮을수록 상기 LED 구동전압의 전압을 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 광원 구동방법.And lowering the voltage of the LED driving voltage as the dimming value becomes lower at the time of the low dimming.
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