KR101539359B1 - A light source driving method, a light source device for performing the same, and a display device including the light source device - Google Patents

A light source driving method, a light source device for performing the same, and a display device including the light source device Download PDF

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Abstract

복수의 광원 스트링들이 병렬로 연결된 일단에 구동 전압을 인가하여 상기 광원 스트링들을 구동한다. 각 광원 스트링의 전압 차이에 의한 피크 전류를 스위칭 제어하여 광원 스트링들의 평균 전류를 일정하게 한다. A driving voltage is applied to one end of the plurality of light source strings connected in parallel to drive the light source strings. The peak current due to the voltage difference of each light source string is controlled to be controlled to make the average current of the light source strings constant.
광원 스트링, 전압 편차, 피크 전류, 스위칭 제어, 평균 전류 Light source string, voltage deviation, peak current, switching control, average current

Description

광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원 장치를 포함하는 표시 장치{METHOD FOR DRIVING A LIGHT SOURCE, LIGHT SOURCE APPARATUS FOR PERFORMING THE METHOD, AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE LIGHT SOURCE APPARATUS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source driving method, a light source device for performing the same, and a display device including the light source device. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원 장치를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안전화를 위한 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원 장치를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a light source driving method, a light source device for performing the same, and a display device including the light source device, more particularly, to a light source driving method for safety, a light source device for performing the method, And a display device.

일반적으로, 액정표시장치는 두께가 얇고 무게가 가벼우며 전력소모가 낮은 장점이 있어, 모니터, 노트북, 휴대폰뿐만 아니라 대형 TV에도 사용된다. 상기 액정표시장치는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널 및 상기 액정표시패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.In general, liquid crystal displays are thin, light in weight and low in power consumption, and are used not only for monitors, notebooks, and mobile phones but also for large-sized TVs. The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel displaying an image using light transmittance of liquid crystal and a backlight assembly providing light to the liquid crystal display panel.

상기 백라이트 어셈블리는 광을 발생시키는 광원을 포함하고, 상기 광원은 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp), 외부전극 형광램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp), 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 등일 수 있다. 상기 발 광 다이오드는 낮은 전력소모 및 높은 색재현성을 가지므로 상기 액정표시장치의 광원으로 많이 사용되고 있다. The backlight assembly may include a light source for generating light, and the light source may be a cold cathode fluorescent lamp, a hot cathode fluorescent lamp, a light emitting diode, or the like. Since the light emitting diode has low power consumption and high color reproducibility, it is widely used as a light source of the liquid crystal display device.

최근에는 상기 액정표시장치에 표시되는 영상의 명암비가 개선하기 위해 상기 액정표시패널을 복수의 영역으로 구획하고 각 영역별로 표시되는 영상의 계조에 대응하여 상기 백라이트의 광량을 제어하는 로컬 디밍(local dimming) 방법이 개발되고 있다. 상기 로컬 디밍 방법은 상대적으로 어두운 영상이 표시되는 영역에 위치한 발광 다이오드들에 제공되는 구동 전류량을 감소시켜 광량을 줄이고, 상대적으로 밝은 영상이 표시되는 영역에 위치한 발광 다이오드들에 제공되는 구동 전류량을 증가시켜 광량을 증가시킨다. In recent years, in order to improve the contrast ratio of an image displayed on the liquid crystal display device, the liquid crystal display panel is divided into a plurality of regions, and a local dimming ) Method is being developed. The local dimming method reduces the amount of driving current supplied to the light emitting diodes located in the regions where the relatively dark images are displayed and decreases the amount of driving current supplied to the light emitting diodes located in the regions where relatively bright images are displayed Thereby increasing the amount of light.

상기와 같이, 발광 다이오드를 이용하여 로컬 디밍 방식을 채용하는 경우, 상기 백라이트 어셈블리는 서로 병렬로 연결된 복수의 스트링(string) 및 복수의 스트링들에 구동 전류를 제공하기 위한 다채널 전류제어회로를 포함한다. 상기 스트링은 복수의 발광 다이오드들이 직렬로 연결된 구조를 갖는다. As described above, when a local dimming scheme is employed using a light emitting diode, the backlight assembly includes a plurality of strings connected in parallel to each other and a multi-channel current control circuit for providing driving currents to the plurality of strings do. The string has a structure in which a plurality of light emitting diodes are connected in series.

상기 다채널 전류 제어회로는 일반적으로 상기 발광 다이오드 스트링들 사이의 전압 편차를 전력으로 소모하여 상기 발광 다이오드 스트링들에 흐르는 구동 전류들을 동일하게 제어한다. 따라서, 상기 다채널 전류 제어회로의 발열에 의해 전자 소자가 손상되는 문제점을 가진다. The multi-channel current control circuit generally consumes voltage deviation between the light emitting diode strings to control the driving currents flowing through the light emitting diode strings equally. Therefore, there is a problem that the electronic device is damaged by the heat of the multi-channel current control circuit.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 광원 장치를 보호하기 위한 광원 구동 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of driving a light source for protecting a light source device.

본 발명의 다른 목적은 상기 광원 구동 방법을 수행하기 위한 광원 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a light source device for performing the light source driving method.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 광원 장치를 구비한 표시 장치를 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a display device provided with the light source device.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 광원 구동 방법은 복수의 광원 스트링들이 병렬로 연결된 일단에 구동 전압을 인가하여 상기 광원 스트링들을 구동한다. 각 광원 스트링의 전압 차이에 의한 피크 전류를 스위칭 제어하여 상기 광원 스트링들의 평균 전류를 일정하게 한다. According to an embodiment of the present invention, a driving voltage is applied to one end of a plurality of light source strings connected in parallel to drive the light source strings. And the peak current due to the voltage difference of each light source string is controlled to be controlled so that the average current of the light source strings is constant.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 광원 장치는 광원 모듈 및 다채널 전류 제어부를 포함한다. 상기 광원 모듈은 일단에 구동 전압을 수신하고 복수의 광원 스트링들이 병렬로 연결된다. 상기 다채널 전류 제어부는 각 광원 스트링의 타단에 연결되어, 상기 광원 스트링의 전압 차이에 의한 피크 전류를 스위칭 제어하여 상기 광원 스트링들의 평균 전류를 일정하게 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a light source apparatus including a light source module and a multi-channel current controller. The light source module receives a driving voltage at one end and a plurality of light source strings are connected in parallel. The multi-channel current controller is connected to the other end of each light source string, and controls the peak current due to the voltage difference of the light source string to control the average current of the light source strings.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 광원 모듈 및 다채널 전류 제어부를 포함한다. 상기 표시 패널은 영상을 표시한다. 상기 광원 모듈은 일단에 구동 전압을 수신하고 복수의 광원 스트링들이 병렬로 연결된다. 상기 다채널 전류 제어부는 각 광원 스트링의 타단에 연결되어, 상기 광원 스트링의 전압 차이에 의한 피크 전류를 스위칭 제어하여 상 기 광원 스트링들의 평균 전류를 일정하게 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a display device including a display panel, a light source module, and a multi-channel current controller. The display panel displays an image. The light source module receives a driving voltage at one end and a plurality of light source strings are connected in parallel. The multi-channel current controller is connected to the other end of each light source string, and controls the peak current due to the voltage difference of the light source string to control the average current of the light source strings.

본 발명에 따르면, 광원 스트링들의 전압 편차를 광원 스트링들에 흐르는 피크 전류를 스위칭 형태로 제어하여 상기 광원 스트링들의 평균 전류를 일정하게 유지할 수 있다. 이에 의해 전압 편차를 전력으로 소모하지 않으므로 발열에 의해 소자 손상을 막을 수 있다. According to the present invention, the average current of the light source strings can be maintained constant by controlling the voltage deviation of the light source strings in a switching manner in the peak current flowing through the light source strings. As a result, since the voltage deviation is not consumed as electric power, the element damage can be prevented by heat generation.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged from the actual size in order to clarify the present invention. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Also, where a section such as a layer, a film, an area, a plate, or the like is referred to as being "on" another section, it includes not only the case where it is "directly on" another part but also the case where there is another part in between. On the contrary, where a section such as a layer, a film, an area, a plate, etc. is referred to as being "under" another section, this includes not only the case where the section is "directly underneath"

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다. 1 is a block diagram of a display device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100), 타이밍 제어부(110), 패널 구동부(170) 및 광원 장치(290)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the display device includes a display panel 100, a timing controller 110, a panel driver 170, and a light source device 290.

상기 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함하며, 예를 들면, 상기 화소들은 MㅧN(M, N은 자연수 임)개 이다. 각 화소(P)는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)에 연결된 스위칭 소자(TR), 상기 스위칭 소자(TR)에 연결된 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)를 포함한다. The display panel 100 includes a plurality of pixels for displaying an image, for example, the pixels are M? N (where M and N are natural numbers). Each pixel P includes a switching element TR connected to the gate wiring GL and the data wiring DL, a liquid crystal capacitor CLC connected to the switching element TR and a storage capacitor CST.

상기 타이밍 제어부(110)는 외부로부터 제어 신호(101) 및 영상 신호(102)를 수신한다. 수신된 제어 신호를 이용해 상기 표시 패널(100)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 제어신호를 생성한다. 상기 타이밍 제어신호는 클럭신호, 수평개시신 호 및 수직개시신호를 포함한다. The timing controller 110 receives the control signal 101 and the video signal 102 from the outside. And generates a timing control signal for controlling the driving timing of the display panel 100 using the received control signal. The timing control signal includes a clock signal, a horizontal open signal, and a vertical start signal.

상기 패널 구동부(170)는 상기 타이밍 제어부(110)의 제어에 따라서 상기 표시 패널(100)을 구동시킨다. 상기 패널 구동부(170)는 데이터 구동부(130) 및 게이트 구동부(150)를 포함한다. The panel driver 170 drives the display panel 100 under the control of the timing controller 110. The panel driver 170 includes a data driver 130 and a gate driver 150.

상기 데이터 구동부(130)는 상기 타이밍 제어부(110)로부터 제공된 데이터 제어신호 및 영상 신호를 이용하여 상기 데이터 배선(DL)을 구동시킨다. 즉, 상기 데이터 구동부(130)는 상기 데이터 배선(DL)에 상기 영상 신호를 아날로그 형태의 데이터 신호로 변환하여 출력한다. 상기 게이트 구동부(150)는 상기 타이밍 제어부(110)로부터 제공된 게이트 제어신호를 이용하여 상기 게이트 배선(GL)을 구동시킨다. 즉, 상기 게이트 구동부(150)는 상기 게이트 배선(GL)에 게이트 신호를 출력한다. The data driver 130 drives the data line DL by using a data control signal and a video signal provided from the timing controller 110. That is, the data driver 130 converts the video signal into an analog data signal on the data line DL. The gate driver 150 drives the gate line GL using a gate control signal provided from the timing controller 110. [ That is, the gate driver 150 outputs a gate signal to the gate line GL.

상기 광원 장치(290)는 광원 모듈(200), 로컬 디밍 제어부(210), 광원 구동부(230), 다채널 전압 제어부(240), 다채널 전류 제어부(250) 및 전원 발생부(270)를 포함한다. The light source unit 290 includes a light source module 200, a local dimming control unit 210, a light source driving unit 230, a multi-channel voltage control unit 240, a multi-channel current control unit 250, and a power generation unit 270 do.

상기 광원 모듈(200)은 복수의 발광 블록들(B)로 나누어지고, 각 발광 블록은 복수의 광원들이 직렬로 연결된 광원 스트링을 포함한다. 상기 광원은 발광 다이오드(LED)를 예로 하며, 상기 발광 블록은 복수의 발광 다이오드들이 직렬로 연결된 발광 다이오드 스트링(이하에서는 'LED 스트링'으로 명칭 함)을 포함한다. 상기 광원 모듈(200)은 서로 병렬로 연결된 복수의 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)을 포함한다. The light source module 200 is divided into a plurality of light-emitting blocks B, and each light-emitting block includes a light source string in which a plurality of light sources are connected in series. The light source includes a light emitting diode (LED), and the light emitting block includes a light emitting diode string (hereinafter referred to as an LED string) in which a plurality of light emitting diodes are connected in series. The light source module 200 includes a plurality of LED strings LS1, LS2, LS3, and LS4 connected in parallel to each other.

상기 로컬 디밍 제어부(210)는 상기 영상 신호를 상기 발광 블록들(B)에 대응하는 복수의 영상 블록들(D)로 나누고, 각 영상 블록의 계조에 대응하여 발광 블록(B)의 휘도를 제어하는 디밍 신호를 생성한다. 예컨대, 상기 디밍 신호는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation : PWM)된 PWM 신호이다. The local dimming control unit 210 divides the image signal into a plurality of image blocks D corresponding to the light emitting blocks B and controls the luminance of the light emitting blocks B in accordance with the gradation of each image block Thereby generating a dimming signal. For example, the dimming signal is a pulse width modulation (PWM) PWM signal.

상기 광원 구동부(230)는 입력 전압(Vin)을 부스팅하고, 부스팅된 구동 전압(Vout)을 상기 복수의 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)이 병렬로 연결된 공통단에 제공한다. 상기 광원 구동부(230)는 상기 로컬 디밍 제어부(210)로부터 제공된 상기 PWM 신호를 이용하여 상기 광원 모듈(200)을 발광 블록(B)별로 디밍 구동한다.The light source driving unit 230 boosts the input voltage Vin and provides the boosted driving voltage Vout to the common terminal connected in parallel with the plurality of LED strings LS1, LS2, LS3 and LS4. The light source driving unit 230 dims the light source module 200 for each light emitting block B using the PWM signal provided from the local dimming control unit 210.

상기 다채널 전압 검출부(240)는 상기 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)의 타단들에 연결된다. 상기 다채널 전압 검출부(240)는 상기 PWM 신호들에 동기를 맞춰 상기 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)의 전압을 검출하고 검출된 검출 전압이 기준 전압 보다 크면 상기 광원 구동부(230)에 제공된다. 상기 광원 구동부(230)는 상기 기준 전압 보다 큰 검출 전압에 응답하여 보호 모드로 동작한다. 예컨대, 상기 광원 구동부(230)는 상기 구동 전압(Vout)을 상기 광원 모듈(200)에 제공하지 않는다. 한편, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압 보다 작으면 상기 기준 전압이 상기 광원 구동부(230)에 제공되고, 상기 광원 구동부(230)는 정상 모드로 동작한다. The multi-channel voltage detector 240 is connected to the other ends of the LED strings LS1, LS2, LS3, and LS4. The multi-channel voltage detector 240 detects the voltages of the LED strings LS1, LS2, LS3, and LS4 in synchronization with the PWM signals. If the detected voltage is greater than the reference voltage, . The light source driver 230 operates in a protection mode in response to a detection voltage greater than the reference voltage. For example, the light source driver 230 does not provide the driving voltage Vout to the light source module 200. If the detected voltage is smaller than the reference voltage, the reference voltage is supplied to the light source driving unit 230, and the light source driving unit 230 operates in the normal mode.

상기 다채널 전류 제어부(250)는 상기 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)의 타단들에 연결된다. 상기 다채널 전류 제어부(250)는 상기 PWM 신호들에 동기를 맞춰 상기 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)의 전압 편차에 의해 상기 LED 스트링들 에 흐르는 피크 전류 편차를 스위칭 제어하여 상기 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)의 평균 전류(IAVG)를 일정하게 유지한다. The multi-channel current controller 250 is connected to the other ends of the LED strings LS1, LS2, LS3 and LS4. The multi-channel current controller 250 controls the peak current deviation flowing in the LED strings according to the voltage deviation of the LED strings LS1, LS2, LS3, and LS4 in synchronization with the PWM signals, The average current I AVG of the strings LS1, LS2, LS3, LS4 is kept constant.

상기 전원 발생부(270)는 상기 광원 구동부(230)에 입력 전압(Vin)을 제공한다. The power generator 270 provides the input voltage Vin to the light source driver 230.

도 2는 도 1에 도시된 광원 장치의 상세한 회로도이다. 2 is a detailed circuit diagram of the light source device shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 광원 장치(290)는 광원 모듈(200), 광원 구동부(230), 다채널 전압 검출부(240) 및 다채널 전류 제어부(250)를 포함한다. 1 and 2, the light source device 290 includes a light source module 200, a light source driver 230, a multi-channel voltage detector 240, and a multi-channel current controller 250.

상기 광원 모듈(200)은 병렬로 연결된 복수의 LED 스트링들, 예컨대, 제1, 제2, 제3 및 제4 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)을 포함한다. 각 LED 스트링(LS1)은 복수의 발광 다이오드(LED)들을 포함한다. The light source module 200 includes a plurality of LED strings connected in parallel, for example, first, second, third and fourth LED strings LS1, LS2, LS3 and LS4. Each LED string LS1 includes a plurality of light emitting diodes (LEDs).

상기 광원 구동부(230)는 집적 회로(231), 부스팅 회로(233) 및 궤환 회로(235)를 포함한다. 상기 집적 회로(231)는 상기 부스팅 회로(233)와 전기적으로 연결된 게이트 단자(GATE)와 센싱 단자(CS)를 포함하고, 상기 궤환 회로(235)와 전기적으로 연결된 보호 단자(OVP)를 포함한다. 상기 집적 회로(231)는 상기 센싱 단자(CS)에 수신된 센싱 신호에 기초하여 상기 부스팅 회로(233)의 동작을 제어한다. 또한, 상기 집적 회로(231)는 상기 보호 단자(OVP)에 수신된 신호에 기초하여 상기 집적 회로(231)의 동작을 제어한다. The light source driving unit 230 includes an integrated circuit 231, a boosting circuit 233, and a feedback circuit 235. The integrated circuit 231 includes a protection terminal OVP including a gate terminal GATE electrically connected to the boosting circuit 233 and a sensing terminal CS and electrically connected to the feedback circuit 235 . The integrated circuit 231 controls the operation of the boosting circuit 233 based on the sensing signal received at the sensing terminal CS. Also, the integrated circuit 231 controls the operation of the integrated circuit 231 based on a signal received at the protection terminal OVP.

상기 부스팅 회로(233)는 인덕터(L), 부스팅 트랜지스터(FET1) 및 다이오드(D1)를 포함한다. 상기 인덕터(L)의 일단은 상기 입력 전압(Vin)을 수신하고 타 단은 상기 부스팅 트랜지스터(FET1)의 입력 전극과 연결된다. 상기 부스팅 트랜지스터(FET1)는 상기 게이트 단자(GATE)와 연결된 제어 전극과, 상기 인덕터(L)와 연결된 입력 전극 및 상기 센싱 단자(CS)와 연결된 출력 전극을 포함한다. 상기 다이오드(D1)는 상기 인덕터(L)의 타단과 직렬로 연결된 애노드와 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)의 제1 공통단(CM1)에 연결된 캐소드를 포함한다. The boosting circuit 233 includes an inductor L, a boosting transistor FET1 and a diode D1. One end of the inductor L receives the input voltage Vin and the other end thereof is connected to the input electrode of the boosting transistor FET1. The boosting transistor FET1 includes a control electrode connected to the gate terminal GATE, an input electrode connected to the inductor L, and an output electrode connected to the sensing terminal CS. The diode D1 includes an anode connected in series with the other end of the inductor L and a first common terminal CM1 of the first, second, third and fourth LED strings LS1, LS2, LS3 and LS4, Lt; / RTI >

상기 부스팅 트랜지스터(FET1)가 턴-온 되면, 상기 인덕터(L)는 상기 입력 전압(Vin)을 에너지로 축적한다. 상기 부스팅 트랜지스터(FET1)가 턴-오프 되면, 상기 인덕터(L)에 축적된 에너지는 상기 구동 전압(Vout)으로 부스팅 된다. 상기 구동 전압(Vout)은 상기 다이오드(D1)를 통해 상기 제1 공통단(CM1)에 인가된다.  When the boosting transistor FET1 is turned on, the inductor L stores the input voltage Vin as energy. When the boosting transistor FET1 is turned off, the energy stored in the inductor L is boosted to the driving voltage Vout. The driving voltage Vout is applied to the first common terminal CM1 through the diode D1.

한편, 상기 센싱 단자(CS)는 상기 부스팅 트랜지스터(FET1)의 출력 전극에 흐르는 출력 신호를 검출하고 상기 집적 회로(231)는 검출된 출력 신호에 따라서 상기 부스팅 회로(233)의 동작을 제어한다. 예를 들면, 상기 집적 회로(231)는 상기 출력 신호가 기준 신호 보다 크면 상기 부스팅 트랜지스터(FET1)를 턴-오프 시킨다. Meanwhile, the sensing terminal CS detects an output signal flowing to the output electrode of the boosting transistor FET1, and the integrated circuit 231 controls the operation of the boosting circuit 233 in accordance with the detected output signal. For example, the integrated circuit 231 turns off the boosting transistor FET1 if the output signal is greater than the reference signal.

상기 궤환 회로(235)는 상기 제1 다이오드(D1)의 타단과 병렬로 연결된 저항 스트링을 포함하고, 상기 저항 스트링은 N 노드(N)를 통해 상기 집적 회로(231)의 보호 단자(OVP)에 연결된다. 상기 부스팅 회로(233)에서 출력된 상기 구동 전압(Vout)은 상기 저항 스트링을 통해 분배되고, 상기 분배된 전압은 상기 N 노드(N)를 통해 상기 보호 단자(OVP)에 제공한다. 즉, 상기 다채널 전압 검출부(240) 로부터 검출된 검출 전압이 상기 N 노드(N)의 전압 보다 크면, 상기 보호 단자(OVP)는 상기 검출 전압을 수신한다. 한편, 상기 검출 전압이 상기 N 노드(N)의 전압 보다 작으면, 상기 보호 단자(OVP)는 상기 N 노드(N)의 전압을 수신한다. 따라서, 상기 집적 회로(231)는 상기 보호 단자(OVP)에 상기 검출 전압이 수신되면 보호 모드로 동작하고, 상기 저항 스트링에 의해 분배된 상기 구동 전압(Vout)이 수신되면 정상 모드로 동작한다. The feedback circuit 235 includes a resistor string connected in parallel to the other end of the first diode D1 and the resistor string is connected to the protection terminal OVP of the integrated circuit 231 via the N node N . The driving voltage Vout output from the boosting circuit 233 is distributed through the resistor string and the divided voltage is provided to the protection terminal OVP via the N-node N. [ That is, if the detection voltage detected by the multi-channel voltage detector 240 is larger than the voltage of the N-node N, the protection terminal OVP receives the detection voltage. On the other hand, if the detected voltage is smaller than the voltage of the N-node (N), the protection terminal (OVP) receives the voltage of the N-node (N). Therefore, the integrated circuit 231 operates in the protection mode when the detection voltage is received on the protection terminal OVP, and operates in the normal mode when the driving voltage Vout divided by the resistance string is received.

상기 다채널 전압 검출부(240)는 상기 제1 내지 제4 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)의 타단들에 연결되고, 상기 제1 내지 제4 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)의 PWM 신호들에 동기되어 상기 제1 내지 제4 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)에 걸린 전압을 검출하는 복수의 검출 회로들을 포함한다. The multi-channel voltage detector 240 is connected to the other ends of the first through fourth LED strings LS1, LS2, LS3 and LS4, and the first through fourth LED strings LS1, LS2, LS3, LS2, LS3, and LS4 in synchronization with the PWM signals of the first to fourth LED strings LS1, LS2, LS3, and LS4.

예를 들면, 제1 검출 회로(241)는 상기 제1 LED 스트링(LS1)의 타단에 연결된다. 상기 제1 검출 회로(241)는 상기 제1 LED 스트링(LS2)의 타단에 연결된 저항(R) 및 상기 저항(R)에 연결된 애노드와 제2 공통단(CM2)에 연결된 캐소드로 이루어진 다이오드(D2)를 포함한다. 상기 제1 검출 회로(241)는 상기 제1 LED 스트링(LS)에 해당하는 PWM 신호(PWM1)를 수신하는 입력부(241a)를 더 포함한다. 상기 입력부(241a)는 상기 저항(R)과 다이오드(D2) 사이에 연결된다. 상기 입력부(241a)에 하이 레벨이 수신되면 상기 제1 검출 회로(241)에 의해 상기 제1 LED 스트링(LS1)의 전압이 검출되고, 상기 입력부(241a)에 로우 레벨이 수신되면 상기 제1 LED 스트링(LS1)의 전압이 검출되지 않는다. For example, the first detection circuit 241 is connected to the other end of the first LED string LS1. The first detection circuit 241 includes a resistor R connected to the other end of the first LED string LS2 and a diode D2 comprising a cathode connected to the anode connected to the resistor R and a second common terminal CM2 ). The first detection circuit 241 further includes an input unit 241a that receives the PWM signal PWM1 corresponding to the first LED string LS. The input unit 241a is connected between the resistor R and the diode D2. When the high level is received at the input unit 241a, the first detection circuit 241 detects the voltage of the first LED string LS1. When the low level is received at the input unit 241a, The voltage of the string LS1 is not detected.

같은 방식으로 제2 내지 제4 LED 스트링들(LS2, LS3, LS4)의 타단들에 연결 된 검출 회로들은 상기 제2 공통단(CM2)에 연결된다. 상기 제2 공통단(CM2)은 다이오드(D3)를 통해 상기 N 노드(N)에 연결된다. 상기 다이오드(D3)는 상기 제2 공통단(CM2)에 연결된 애노드와 상기 N 노드(N)에 연결된 캐소드로 이루어진다. In the same manner, the detection circuits connected to the other ends of the second to fourth LED strings LS2, LS3 and LS4 are connected to the second common terminal CM2. The second common terminal CM2 is connected to the N-node N through a diode D3. The diode D3 includes an anode connected to the second common terminal CM2 and a cathode connected to the N node N. [

상기 다채널 전류 제어부(250)는 상기 제1 내지 제4 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)의 타단들에 연결된다. 상기 다채널 전류 제어부(250)는 복수의 전류 제어 회로들을 포함하고, 상기 전류 제어 회로들은 상기 PWM 신호들에 동기되어 상기 제1 내지 제4 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)에 흐르는 피크 전류들을 검출하고, 검출된 피크 전류들에 따라서 상기 제1 내지 제4 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4)에 흐르는 피크 전류들을 스위칭 제어한다. 결과적으로, 상기 다채널 전류 제어부(250)는 상기 제1 내지 제4 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3, LS4) 각각의 평균 전류를 일정하게 유지한다. The multi-channel current controller 250 is connected to the other ends of the first through fourth LED strings LS1, LS2, LS3 and LS4. The multi-channel current controller 250 includes a plurality of current control circuits, and the current control circuits are connected to the first to fourth LED strings LS1, LS2, LS3, and LS4 in synchronization with the PWM signals. Detects peak currents, and controls switching of peak currents flowing in the first to fourth LED strings (LS1, LS2, LS3, LS4) according to the detected peak currents. As a result, the multi-channel current controller 250 maintains the average currents of the first through fourth LED strings LS1, LS2, LS3, and LS4 constant.

예를 들면, 상기 제1 LED 스트링(LS1)의 타단에는 제1 전류 제어 회로(251)가 연결된다. 상기 전류 제어 회로(251)는 입력부(251a), 제어 트랜지스터(FET2)와, 필터(251b) 및 비교기(251c)를 포함한다. For example, the first current control circuit 251 is connected to the other end of the first LED string LS1. The current control circuit 251 includes an input unit 251a, a control transistor FET2, a filter 251b, and a comparator 251c.

상기 입력부(251a)는 상기 제어 트랜지스터(FET2)의 제어 전극에 연결된 애노드와 상기 PWM 신호를 수신하는 캐소드를 포함하는 다이오드(D4)를 포함한다. 상기 입력부(251a)에 하이 레벨이 수신되면 상기 제1 전류 제어 회로(251)는 동작하고, 상기 입력부(251a)의 로우 레벨이 수신되면 상기 제1 전류 제어 회로(251)는 동작하지 않는다.The input unit 251a includes a diode D4 including an anode connected to the control electrode of the control transistor FET2 and a cathode for receiving the PWM signal. The first current control circuit 251 operates when a high level is received by the input unit 251a and the first current control circuit 251 does not operate when a low level of the input unit 251a is received.

상기 제어 트랜지스터(FET2)는 상기 제1 LED 스트링(LS1)의 타단에 연결된 입력 전극과 상기 필터(251b)에 연결된 출력 전극 및 상기 비교기(251c)에 연결된 제어 전극을 포함한다. 상기 제어 트랜지스터(FET2)는 임계 전압(Vth) 보다 크면 턴-온 되고, 상기 임계 전압(Vth) 보다 작으면 턴-오프 된다. The control transistor FET2 includes an input electrode connected to the other end of the first LED string LS1, an output electrode connected to the filter 251b, and a control electrode connected to the comparator 251c. The control transistor FET2 is turned on when the threshold voltage Vth is higher than the threshold voltage Vth and turned off when the control transistor FET2 is lower than the threshold voltage Vth.

상기 필터(251b)는 상기 제1 LED 스트링(LS1)의 타단에 연결되어, 상기 제1 LED 스트링(LS1)에 흐르는 피크 전류의 주파수를 결정한다. 예컨대, 상기 필터(251b)는 상기 제어 트랜지스터(FET2)의 출력 전극에 연결된 저항(R)과 상기 저항(R)에 병렬로 연결된 커패시터(C)를 포함한다. 상기 필터(251b)는 전압 편차가 가장 높은 상태를 예측해 저항(R)과 커패시터(C)의 값을 설정함으로써 상기 LED 스트링들의 전압 편차에 따라서 주파수가 다를 수 있다. 또한, 시정수(RC) 값을 설정할 때 상기 PWM 신호의 주파수 보다 높게 설정할 수 있다. The filter 251b is connected to the other end of the first LED string LS1 to determine a frequency of a peak current flowing in the first LED string LS1. For example, the filter 251b includes a resistor R connected to the output electrode of the control transistor FET2 and a capacitor C connected in parallel to the resistor R. The filter 251b may be different in frequency depending on the voltage deviation of the LED strings by setting the values of the resistor R and the capacitor C by predicting the state where the voltage deviation is the highest. Further, it is possible to set the frequency of the PWM signal higher than the frequency of the PWM signal when setting the time constant RC.

상기 필터(251b)는 상기 제1 LED 스트링(LS1)에 흐르는 피크 전류에 대응하는 상기 제어 트랜지스터(FET2)의 출력 신호의 주파수를 결정한다. 상기 필터(251b)는 상기 주파수가 결정된 비교 신호(VFED)를 상기 비교기(251c)에 입력된다. The filter 251b determines the frequency of the output signal of the control transistor FET2 corresponding to the peak current flowing in the first LED string LS1. The filter 251b inputs the comparison signal V FED whose frequency has been determined to the comparator 251c.

상기 비교기(251c)는 기준 신호(VREF)를 수신하는 기준단(+)과 상기 비교 신호(VFED)를 수신하는 비교단(-)을 포함한다. 상기 비교기(251c)는 기준 신호(VREF)와 상기 비교 신호(VFED)의 비교 결과에 따라서 상기 제어 트랜지스터(FET2)의 턴-온 및 턴-오프를 제어하는 출력 신호를 출력한다. 예컨대, 상기 비교기(251c)는 상기 비교 신호(VFED)가 상기 기준 신호(VREF) 보다 작으면 로우 레벨의 신호를 출력하고, 상기 비교 신호(VFED)가 상기 기준 신호(VREF) 보다 하이 레벨의 신호를 출력한다. The comparator 251c includes a reference terminal (+) for receiving the reference signal V REF and a comparison terminal (-) for receiving the comparison signal V FED . The comparator 251c outputs an output signal for controlling the turn-on and turn-off of the control transistor FET2 according to a comparison result between the reference signal V REF and the comparison signal V FED . For example, than the comparator (251c) is the comparison signal (V FED) is the reference signal (V REF) is smaller than the output signal of a low level, and the comparison signal (V FED) is the reference signal (V REF) And outputs a high level signal.

도 3은 도 2에 도시된 광원 장치의 구동을 설명하기 위한 회로도이다. 도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 광원 장치의 신호들에 대한 파형도들이다. FIG. 3 is a circuit diagram for explaining driving of the light source device shown in FIG. 2. FIG. 4A and 4B are waveform diagrams of signals of the light source device shown in FIG.

도 2 내지 도 4a를 참조하면, 상기 광원 장치는 제1 LED 스트링(LS1) 및 상기 LED 스트링(LS)에 흐르는 피크 전류를 제어하는 전류 제어 회로(251)를 포함한다. 상기 전류 제어 회로(251)는 입력부(251a), 제어 트랜지스터(FET2), 필터(251b) 및 비교기(251c)를 포함한다. 2 to 4A, the light source apparatus includes a first LED string LS1 and a current control circuit 251 for controlling a peak current flowing through the LED string LS. The current control circuit 251 includes an input unit 251a, a control transistor (FET2), a filter 251b, and a comparator 251c.

상기 제1 LED 스트링(LS1)의 일단은 상기 구동 전압(Vout)을 수신한다. 상기 입력부(251a)는 상기 PWM 신호(PWM1)를 수신한다. 상기 PWM 신호(PWM1)가 하이 레벨이면 상기 전류 제어 회로(251)는 동작하고, 상기 PWM 신호(PWM1)가 로우 레벨이면 동작하지 않는다. One end of the first LED string LS1 receives the driving voltage Vout. The input unit 251a receives the PWM signal PWM1. When the PWM signal PWM1 is at the high level, the current control circuit 251 operates, and when the PWM signal PWM1 is at the low level, the current control circuit 251 does not operate.

상기 LED 스트링들은 설계 편차에 의해 저항 편차가 발생하고 이에 따른 전압 편차가 발생할 수 있다. 상대적으로 전압 편차가 큰 LED 스트링에는 상대적으로 큰 전류가 흐른다. 따라서, 상기 제1 LED 스트링(LS1)에 전압 편차(Vf)가 존재하는 경우, 상기 제1 LED 스트링(LS1)에는 상기 전압 편차(Vf)에 대응하는 높은 피크 전류(ILS)가 흐른다. The LED strings may have a resistance variation due to a design deviation, and a voltage deviation may occur accordingly. Relatively large current flows through the LED strings with relatively large voltage deviations. Therefore, when a voltage deviation Vf exists in the first LED string LS1, a high peak current I LS corresponding to the voltage deviation Vf flows in the first LED string LS1.

상기 제1 LED 스트링(LS1)에 흐른 피크 전류(ILS)는 상기 제어 트랜지스터(FET2)를 경유하여 상기 필터(251b)에 입력된다. 상기 필터(251b)는 저항(R) 및 커패시터(C)에 의해 상기 피크 전류(ILS)의 주파수를 결정한다. 상기 주파수가 결정된 피크 전류(ILS)는 비교 신호(VFED)는 상기 비교기(251c)의 비교단(-)에 수신된다. 상기 비교 신호(VFED)의 주파수는 상기 PWM 신호의 주파수 보다 현저하게 큰 주파수를 가진다. 예를 들면, 상기 비교 신호(VFED)의 주파수는 상기 PWM 신호의 주파수 보다 약 20 배 빠른 약 30Hz 정도 일 수 있다. 따라서 상기 PWM 신호에 의해 상기 LED 스트링이 디밍 구동될 때 상기 비교 신호는 해상도에 영향을 미치지 않는다. The peak current I LS flowing through the first LED string LS1 is input to the filter 251b via the control transistor FET2. The filter 251b determines the frequency of the peak current I LS by the resistor R and the capacitor C. [ The peak current I LS for which the frequency is determined is received at the comparator (-) of the comparator 251c, and the comparison signal V FED is received. The frequency of the comparison signal V FED has a frequency significantly greater than the frequency of the PWM signal. For example, the frequency of the comparison signal V FED may be about 30 Hz which is about 20 times faster than the frequency of the PWM signal. Therefore, when the LED string is dimmed by the PWM signal, the comparison signal does not affect the resolution.

상기 비교기(251c)는 기준 신호(VREF)와 상기 비교 신호(VFED)를 비교한다. 상기 비교기(251c)는 상기 비교 신호(VFED)가 상기 기준 신호(VREF) 보다 크면 로우 레벨의 신호를 출력하고, 상기 비교 신호(VFED)가 상기 기준 신호(VREF) 보다 작으면 하이 레벨의 신호를 출력한다.The comparator 251c compares the reference signal V REF with the comparison signal V FED . It said comparator (251c) is, if the comparison signal (V FED), the output signals of the reference large low level than the signal (V REF), and the comparison signal (V FED) is less than the reference signal (V REF) High Level signal.

이하에서는 상기 입력부(251a)에 하이 레벨의 PWM 신호(PWM1)가 수신되는 경우 상기 전류 제어 회로(251)의 동작을 설명하다. Hereinafter, the operation of the current control circuit 251 will be described when a high-level PWM signal PWM1 is received at the input unit 251a.

도 3 및 도 4b를 참조하면, 상기 비교 신호(VFED)가 상기 기준 신호(VREF) 보다 큰 레벨에 도달하는 시점(T1)에 상기 비교기(251)는 상기 비교 신호(VFED)가 상기 기준 신호(VREF)보다 크므로 로우 레벨의 신호를 출력한다. 상기 비교기(251c)의 출력단(B 노드)은 로우 전압으로 떨어지고, 상기 제어 트랜지스터(FET2)의 제어 전극에는 임계 전압(Vth) 보다 낮은 전압이 인가된다. 이에 따라서, 상기 제어 트랜 지스터(FET2)는 턴-오프 된다. 3 and 4B, at a time T1 when the comparison signal V FED reaches a level higher than the reference signal V REF , the comparator 251 compares the comparison signal V FED with the reference signal V REF , And outputs a low level signal because it is larger than the reference signal V REF . The output terminal (B node) of the comparator 251c drops to a low voltage and a voltage lower than the threshold voltage Vth is applied to the control electrode of the control transistor FET2. Accordingly, the control transistor (FET2) is turned off.

상기 제어 트랜지스터(FET2)가 턴 오프 되면, 상기 제어 트랜지스터(FET2)의 입력 전극과 연결된 상기 제1 LED 스트링(LS1)의 타단(A 노드)에는 하이 전압이 인가되고 피크 전류(ILS)는 거의 흐르지 않게 된다. 상기 제어 트랜지스터(FET2)가 턴-오프 되는 제1 구간(TI1) 동안 상기 제1 LED 스트링(LS1)에는 거의 피크 전류(ILS)가 흐르지 않는다.When the control transistor FET2 is turned off, a high voltage is applied to the other end (A node) of the first LED string LS1 connected to the input electrode of the control transistor FET2, and the peak current I LS is almost It will not flow. The peak current I LS does not flow in the first LED string LS1 during the first period TI1 during which the control transistor FET2 is turned off.

이후, 상기 비교 신호(VFED)는 결정된 주파수에 의해 로우 레벨로 떨어진다. 상기 비교기(251c)는 상기 비교 신호(VFED)가 상기 기준 신호(VREF)보다 작으므로 하이 레벨의 신호를 출력한다. 일정 시간 이후, 상기 비교기(251c)의 출력단, 상기 제어 트랜지스터(FET2)의 제어 전극에 임계 전압(Vth) 보다 큰 전압이 인가되는 시점(T2)이 되면, 상기 제어 트랜지스터(FET2)는 턴-온 된다. 상기 제어 트랜지스터(FET2)가 턴-온 되면, 상기 제1 LED 스트링(LS1)의 타단(A 노드)에는 로우 전압이 인가되고 피크 전류(ILS)가 흐른다. Thereafter, the comparison signal V FED falls to a low level by the determined frequency. The comparator 251c outputs a high level signal because the comparison signal V FED is smaller than the reference signal V REF . The control transistor FET2 turns on at a time T2 when a voltage higher than the threshold voltage Vth is applied to the output terminal of the comparator 251c and the control electrode of the control transistor FET2 after a predetermined time, do. When the control transistor FET2 is turned on, a low voltage is applied to the other end (A node) of the first LED string LS1 and a peak current I LS flows.

상기 제어 트랜지스터(FET2)가 턴-온 되는 제2 구간(TI2) 동안 상기 제1 LED 스트링(LS1)에는 피크 전류(ILS)가 흐른다.A peak current I LS flows through the first LED string LS1 during the second period TI2 during which the control transistor FET2 is turned on.

결과적으로 전압 편차에 따른 상기 LED 스트링들의 피크 전류 편차를 이용하여 상기 제어 트랜지스터(FET2)의 턴-온 및 턴-오프를 제어함으로써 상기 LED 스트링들의 평균 전류(IAVG)를 일정하게 유지시킨다. 예를 들면, 상기 LED 스트링에 흐 르는 피크 전류(ILS)가 크면 상기 제어 트랜지스터(FET2)의 턴-오프 시간을 증가시키고, 상기 피크 전류(ILS)가 작으면 상기 제어 트랜지스터(FET2)의 턴-오프 시간을 감소시키는 방식으로 상기 평균 전류(IAVG)를 일정하게 유지시킨다. As a result, the average current I AVG of the LED strings is kept constant by controlling the turn-on and turn-off of the control transistor FET2 using the peak current deviation of the LED strings according to the voltage deviation. For example, if the peak current I LS flowing through the LED string is large, the turn-off time of the control transistor FET 2 is increased. If the peak current I LS is small, And keeps the average current I AVG constant in a manner that reduces the turn-off time.

도 5는 도 2에 도시된 광원 스트링들의 전압 편차에 따른 전류 파형도들이다. 5 is a current waveform diagram according to a voltage deviation of the light source strings shown in FIG.

도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 LED 스트링(LS1)의 양단 전압이 28.2V 이고, 상기 제2 LED 스트링(LS2)의 양단 전압(Vf2)이 27.1V 이고, 상기 제3 LED 스트링(LS3)의 양단 전압(Vf3)이 26.0V 인 경우를 상기 제1, 제2 및 제3 LED 스트링들(LS1, LS2, LS3)에 흐르는 전류들을 측정하였다. Referring to FIGS. 2 and 5, the voltage across the first LED string LS1 is 28.2V, the voltage across the second LED string LS2 is 27.1V, Second and third LED strings LS1, LS2, and LS3 when the voltage Vf3 across both terminals LS1, LS2, and LS3 is 26.0V.

상기 제1 LED 스트링(LS1)은 제1 피크 전류(PI1)와 제1 폭(W1)을 가지는 제1 주파수의 전류(I1)가 흘렀다. 예컨대, 상기 제1 피크 전류(PI1)는 약 75mA 이었다. 상기 제2 LED 스트링(LS2)은 상기 제1 피크 전류(PI1) 보다 큰 제2 피크 전류(PI2)와 상기 제1 폭(W1) 보다 작은 제2 폭(W2)을 가지는 제2 주파수의 전류(I2)가 흘렀다. 예컨대, 상기 제2 피크 전류(PI2)는 약 150mA 이었다. 상기 제3 LED 스트링(LS3)은 상기 제2 피크 전류(PI2) 보다 큰 제3 피크 전류(PI3)와 상기 제2 폭(W2) 보다 작은 제3 폭(W3)을 가지는 제3 주파수의 전류(I3)가 흘렀다. 예컨대, 상기 제3 피크 전류(PI3)는 약 230mA 이었다. The first LED string LS1 has a first current I1 having a first peak current PI1 and a first width W1. For example, the first peak current PI1 was about 75 mA. Wherein the second LED string LS2 is a current of a second frequency having a second peak current PI2 larger than the first peak current PI1 and a second width W2 smaller than the first width W1 I2) flowed. For example, the second peak current PI2 was about 150 mA. The third LED string LS3 is a third LED string LS3 having a third peak current PI3 larger than the second peak current PI2 and a third frequency W3 having a third width W3 smaller than the second width W2 I3). For example, the third peak current PI3 was about 230 mA.

한편, 상기 제1 내지 제3 전류(I3)들은 동일한 평균 전류(IAVG)를 가졌다. 예 컨대, 상기 평균 전류(IAVG)는 약 65 mA 이었다. On the other hand, the first to third currents I3 have the same average current I AVG . For example, the average current I AVG was about 65 mA.

따라서, 상기 LED 스트링들의 전압 편차에 따라서 상기 LED 스트링들에는 서로 다른 피크 전류들이 흘렀으나 스위칭 형태로 상기 피크 전류들이 제어됨으로써 상기 LED 스트링들에는 동일한 평균 전류가 흘렀다. Thus, different peak currents flowed in the LED strings according to the voltage deviation of the LED strings, but the peak currents were controlled in a switching manner so that the same average current flowed through the LED strings.

본 발명의 실시예들에 따르면, 광원 스트링들의 전압 편차에 따라서 광원 스트링들에 흐르는 피크 전류를 스위칭 제어함으로써 상기 광원 스트링들의 평균 전류를 일정하게 유지할 수 있다. 이에 의해 전압 편차를 전력으로 소모하지 않으므로 발열에 의해 소자 손상을 막을 수 있다. According to embodiments of the present invention, the average current of the light source strings can be kept constant by controlling switching of the peak current flowing through the light source strings according to the voltage deviation of the light source strings. As a result, since the voltage deviation is not consumed as electric power, the element damage can be prevented by heat generation.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 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 present invention as defined by the following claims. You will understand.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다. 1 is a block diagram of a display device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 광원 장치의 상세한 회로도이다. 2 is a detailed circuit diagram of the light source device shown in FIG.

도 3은 도 2에 도시된 광원 장치의 구동을 설명하기 위한 회로도이다. FIG. 3 is a circuit diagram for explaining driving of the light source device shown in FIG. 2. FIG.

도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 광원 장치의 신호들에 대한 파형도들이다. 4A and 4B are waveform diagrams of signals of the light source device shown in FIG.

도 5는 도 2에 도시된 광원 스트링들의 전압 편차에 따른 전류 파형도들이다. 5 is a current waveform diagram according to a voltage deviation of the light source strings shown in FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

100 : 표시 패널 110 : 타이밍 제어부100: display panel 110: timing controller

130 : 데이터 구동부 140 : 게이트 구동부130: Data driver 140: Gate driver

150 : 패널 구동부 300 : 광원 장치150: panel driving unit 300: light source device

210 : 로컬 디밍 제어부 230 : 광원 구동부210: local dimming control unit 230: light source driving unit

240 : 다채널 전압 검출부 250 : 다채널 전류 제어부240: multi-channel voltage detector 250: multi-channel current controller

LS1 : 제1 LED 스트링 251 : 전류 제어 회로LS1: first LED string 251: current control circuit

251a : 입력부 251b : 필터251a: input unit 251b: filter

251c : 비교기 FET2 : 제어 트랜지스터251c: comparator FET2: control transistor

Claims (18)

  1. 복수의 광원 스트링들이 병렬로 연결된 일단에 구동 전압을 인가하여 상기 광원 스트링들을 구동하는 단계; 및Driving the light source strings by applying a driving voltage to one end of the plurality of light source strings connected in parallel; And
    각 광원 스트링의 전압 차이에 의한 피크 전류를 스위칭 제어하여 상기 광원 스트링들의 평균 전류를 일정하게 하는 단계를 포함하고,And controlling a peak current due to a voltage difference of each light source string to control an average current of the light source strings,
    상기 피크 전류를 스위칭 제어하는데 있어서, 상기 광원 스트링에 흐르는 상기 피크 전류의 주파수를 결정하고, 상기 주파수가 결정된 비교 신호를 출력하며, 기준 신호와 상기 비교 신호의 비교 결과에 따라서 제어 트랜지스터의 턴-온 및 턴-오프를 제어하는 출력 신호를 상기 제어 트랜지스터의 제어 전극에 출력하는 광원 구동 방법.And a comparator for comparing the reference signal and the comparison signal, and for controlling switching of the peak current, determining a frequency of the peak current flowing in the light source string, outputting the comparison signal in which the frequency is determined, And outputs an output signal for controlling turn-off to a control electrode of the control transistor.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광원 스트링들을 구동하는 단계는 The method of claim 1, wherein driving the light source strings
    상기 광원 스트링들 각각의 휘도를 제어하는 디밍 신호들에 동기되어 구동되는 것을 특징으로 하는 광원 구동 방법. Wherein the light source strings are driven in synchronization with dimming signals for controlling the luminance of each of the light source strings.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스위칭 제어된 피크 전류들의 주파수는 상기 디밍 신호들의 주파수 보다 큰 것을 특징으로 하는 광원 구동 방법.3. The method of claim 2, wherein the frequency of the switching controlled peak currents is greater than the frequency of the dimming signals.
  4. 제1항에 있어서, 상기 평균 전류를 일정하게 하는 단계는2. The method of claim 1, wherein the step of &lt; RTI ID = 0.0 &gt;
    상기 광원 스트링의 피크 전류가 크면 상기 피크 전류가 흐르는 시간을 감소시키고, 상기 광원 스트링의 피크 전류가 작으면 상기 피크 전류가 흐르는 시간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 광원 구동 방법. Wherein when the peak current of the light source string is large, the time during which the peak current flows is reduced, and when the peak current of the light source string is small, the time during which the peak current flows is increased.
  5. 일단에 구동 전압을 수신하고 복수의 광원 스트링들이 병렬로 연결된 광원 모듈; 및A light source module which receives a driving voltage at one end and to which a plurality of light source strings are connected in parallel; And
    각 광원 스트링의 타단에 연결되어, 상기 광원 스트링의 전압 차이에 의한 피크 전류를 스위칭 제어하여 상기 광원 스트링들의 평균 전류를 일정하게 하는 다채널 전류 제어부를 포함하고,And a multi-channel current controller connected to the other end of each light source string for controlling the peak current due to the voltage difference of the light source string to control the average current of the light source strings,
    상기 다채널 전류 제어부는 상기 광원 스트링들에 연결된 복수의 전류 제어 회로들을 포함하고, 각 전류 제어 회로는,Wherein the multi-channel current controller includes a plurality of current control circuits connected to the light source strings,
    상기 광원 스트링의 타단에 연결되어, 상기 광원 스트링에 흐르는 상기 피크 전류의 주파수를 결정하고 상기 주파수가 결정된 비교 신호를 출력하는 필터;A filter connected to the other end of the light source string to determine a frequency of the peak current flowing through the light source string and to output a comparison signal in which the frequency is determined;
    상기 광원 스트링의 타단에 연결된 입력 전극 및 상기 필터에 연결된 출력 전극을 포함하는 제어 트랜지스터; 및A control transistor including an input electrode connected to the other end of the light source string and an output electrode connected to the filter; And
    기준 신호와 상기 비교 신호의 비교 결과에 따라서 상기 제어 트랜지스터의 턴-온 및 턴-오프를 제어하는 출력 신호를 상기 제어 트랜지스터의 제어 전극에 출력하는 비교기를 포함하는 광원 장치.And a comparator for outputting an output signal for controlling the turn-on and turn-off of the control transistor to the control electrode of the control transistor according to a result of comparison between the reference signal and the comparison signal.
  6. 제5항에 있어서, 상기 각 전류 제어 회로는6. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein each of the current control circuits
    각 광원 스트링의 피크 전류가 크면 상기 피크 전류가 흐르는 시간을 감소시키고, 각 광원 스트링의 피크 전류가 작으면 상기 피크 전류가 흐르는 시간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 광원 장치. Wherein when the peak current of each light source string is large, the time for which the peak current flows is reduced, and when the peak current of each light source string is small, the time for which the peak current flows is increased.
  7. 삭제delete
  8. 제5항에 있어서, 상기 전류 제어 회로는 상기 비교기의 출력단과 상기 제어 트랜지스터의 제어 전극 사이에 연결되어, 상기 광원 스트링의 휘도를 제어하는 디밍 신호를 수신하는 제1 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.The liquid crystal display of claim 5, wherein the current control circuit further comprises a first input connected between an output terminal of the comparator and a control electrode of the control transistor, for receiving a dimming signal for controlling the brightness of the light source string .
  9. 제8항에 있어서, 상기 피크 전류의 주파수는 상기 디밍 신호의 주파수 보다 큰 것을 특징으로 하는 광원 장치.The light source device according to claim 8, wherein the frequency of the peak current is larger than the frequency of the dimming signal.
  10. 제8항에 있어서, 상기 광원 스트링들의 타단들에 연결되어 상기 광원 스트링들로부터 검출 전압을 검출하는 다채널 전압 검출부; 및The apparatus of claim 8, further comprising: a multi-channel voltage detector connected to the other ends of the light source strings to detect a detection voltage from the light source strings; And
    상기 검출 전압에 따라서 상기 구동 전압의 생성 여부를 제어하는 광원 구동부를 더 포함하는 광원 장치.And a light source driving unit for controlling the generation of the driving voltage according to the detection voltage.
  11. 제10항에 있어서, 상기 다채널 전압 검출부는 상기 광원 스트링들의 타단들에 연결된 복수의 검출 회로들을 포함하고, 각 검출 회로는11. The image pickup apparatus according to claim 10, wherein the multi-channel voltage detector includes a plurality of detection circuits connected to the other ends of the light source strings,
    각 광원 스트링의 타단에 연결된 저항과, 상기 저항에 연결된 다이오드, 및 상기 저항과 다이오드 사이에 연결되어 상기 디밍 신호를 수신하는 제2 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 장치. A resistor connected to the other end of each light source string; a diode connected to the resistor; and a second input connected between the resistor and the diode to receive the dimming signal.
  12. 영상을 표시하는 표시 패널;A display panel for displaying an image;
    일단에 구동 전압을 수신하고 복수의 광원 스트링들이 병렬로 연결된 광원 모듈; 및A light source module which receives a driving voltage at one end and to which a plurality of light source strings are connected in parallel; And
    각 광원 스트링의 타단에 연결되어, 상기 광원 스트링의 전압 차이에 의한 피크 전류를 스위칭 제어하여 상기 광원 스트링들의 평균 전류를 일정하게 하는 다채널 전류 제어부를 포함하고,And a multi-channel current controller connected to the other end of each light source string for controlling the peak current due to the voltage difference of the light source string to control the average current of the light source strings,
    상기 다채널 전류 제어부는 상기 광원 스트링들에 연결된 복수의 전류 제어 회로들을 포함하고, 각 전류 제어 회로는,Wherein the multi-channel current controller includes a plurality of current control circuits connected to the light source strings,
    상기 광원 스트링의 타단에 연결되어, 상기 광원 스트링에 흐르는 상기 피크 전류의 주파수를 결정하고 상기 주파수가 결정된 비교 신호를 출력하는 필터;A filter connected to the other end of the light source string to determine a frequency of the peak current flowing through the light source string and to output a comparison signal in which the frequency is determined;
    상기 광원 스트링의 타단에 연결된 입력 전극 및 상기 필터에 연결된 출력 전극을 포함하는 제어 트랜지스터; 및A control transistor including an input electrode connected to the other end of the light source string and an output electrode connected to the filter; And
    기준 신호와 상기 비교 신호의 비교 결과에 따라서 상기 제어 트랜지스터의 턴-온 및 턴-오프를 제어하는 출력 신호를 상기 제어 트랜지스터의 제어 전극에 출력하는 비교기를 포함하는 표시 장치.And a comparator for outputting an output signal for controlling the turn-on and turn-off of the control transistor to the control electrode of the control transistor according to a result of comparison between the reference signal and the comparison signal.
  13. 제12항에 있어서, 상기 각 전류 제어 회로는13. The semiconductor device according to claim 12, wherein each of the current control circuits
    각 광원 스트링의 피크 전류가 크면 상기 피크 전류가 흐르는 시간을 감소시키고, 각 광원 스트링의 피크 전류가 작으면 상기 피크 전류가 흐르는 시간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.Wherein when the peak current of each light source string is large, the time for which the peak current flows is reduced, and when the peak current of each light source string is small, the time for which the peak current flows is increased.
  14. 삭제delete
  15. 제12항에 있어서, 상기 전류 제어 회로는 상기 비교기의 출력단과 상기 제어 트랜지스터의 제어 전극 사이에 연결되어, 상기 광원 스트링의 휘도를 제어하는 디밍 신호를 수신하는 제1 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.13. The light emitting device of claim 12, wherein the current control circuit further comprises a first input connected between the output terminal of the comparator and the control electrode of the control transistor, for receiving a dimming signal for controlling the brightness of the light source string / RTI &gt;
  16. 제15항에 있어서, 상기 피크 전류의 주파수는 상기 디밍 신호의 주파수 보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.16. The display device according to claim 15, wherein a frequency of the peak current is larger than a frequency of the dimming signal.
  17. 제15항에 있어서, 상기 광원 스트링들의 타단들에 연결되어 상기 광원 스트링들로부터 검출 전압을 검출하는 다채널 전압 검출부; 및16. The apparatus of claim 15, further comprising: a multi-channel voltage detector connected to the other ends of the light source strings to detect a detection voltage from the light source strings; And
    상기 검출 전압에 따라서 상기 구동 전압의 생성 여부를 제어하는 광원 구동부를 더 포함하는 표시 장치.And a light source driving unit for controlling the generation of the driving voltage according to the detection voltage.
  18. 제17항에 있어서, 상기 다채널 전압 검출부는 상기 광원 스트링들의 타단들에 연결된 복수의 검출 회로들을 포함하고, 각 검출 회로는18. The apparatus of claim 17, wherein the multi-channel voltage detector includes a plurality of detection circuits connected to the other ends of the light source strings,
    각 광원 스트링의 타단에 연결된 저항과, 상기 저항에 연결된 다이오드, 및 상기 저항과 다이오드 사이에 연결되어 상기 디밍 신호를 수신하는 제2 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.A resistor connected to the other end of each light source string; a diode connected to the resistor; and a second input connected between the resistor and the diode to receive the dimming signal.
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