KR101665306B1 - 발광 다이오드의 구동장치 및 구동 방법, 및 이를 이용한 액정 표시 장치 - Google Patents

발광 다이오드의 구동장치 및 구동 방법, 및 이를 이용한 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 예는 발광 다이오드 어레이에 흐르는 과전류를 검출하여 구동전원 생성부의 구동을 중단시켜 과전류에 의한 파손을 방지할 수 있도록 한 발광 다이오드의 구동장치 및 구동 방법, 및 이를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치는 복수의 발광 다이오드가 직렬 접속된 발광 다이오드 어레이, 발광 다이오드 어레이에 구동전원을 공급하기 위한 구동전원 생성부, 발광 다이오드 어레이로부터 기저전원으로 흐르는 전류를 제어하기 위한 스위칭 소자, 및 기저전원으로 흐르는 전류에 대응되는 피드백 전압을 이용하여 스위칭 소자의 스위칭을 제어하기 위한 전류 제어신호를 생성함과 아울러 전류 제어신호의 전압 레벨에 따라 구동전원 생성부의 구동을 제어하는 발광 다이오드 구동부를 포함한다. 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 구동부는 제 1 기준전압과 피드백 전압을 이용하여 전류 제어신호를 생성하는 전류 제어부, 제 2 기준전압과 전류 제어부로부터 출력되는 전류 제어신호의 전압 레벨을 이용하여 제 1 전원 온/오프 신호를 생성하는 제 1 구동전원 제어부, 제 3 기준전압과 피드백 전압을 이용하여 제 2 전원 온/오프 신호를 생성하는 제 2 구동전원 제어부, 및 제 1 및 제 2 전원 온/오프 신호에 따라 구동전원 생성부의 구동을 온/오프시키는 제 3 구동전원 제어부를 포함한다.
발광 다이오드 어레이, 스위칭 소자, 쇼트, 과전류, 구동전원 생성부

Description

발광 다이오드의 구동장치 및 구동 방법, 및 이를 이용한 액정 표시 장치{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING OF LIGHT EMITTING DIODE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 발광 다이오드의 구동장치 및 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 발광 다이오드 어레이에 흐르는 과전류를 검출하여 구동전원 생성부의 구동을 중단시켜 과전류에 의한 파손을 방지할 수 있도록 한 발광 다이오드의 구동장치 및 구동 방법, 및 이를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
백 라이트 유닛(Back Light Unit)은 액정 표시 패널을 조명하는 장치로서, 기존에는 광원으로서 냉음극선관 램프(CCFL)를 사용하였으나, 냉음극선관 램프를 사용할 경우, 수은 사용으로 인하여 환경 유해 문제가 발생할 수 있으며, 응답속도가 15ms 정도로 느리고, 색재현성이 NTSC 대비 75% 정도가 낮다. 또한 사전에 설정된 백색광을 생성하는 등 여러 문제점이 발생하기 때문에, 최근 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 소자가 광원으로서 더욱 각광받고 있다.
발광 다이오드는 냉음극선관 램프와 비교할 때, 친환경적이며, 응답 속도가 수 나노(Nano) 초로서 고속 응답이 가능하며, 임펄스(Impulse) 구동이 가능하며, 색재현성이 80%에서 100% 이상이다. 또한, 발광 다이오드는 광량을 조절하여 백 라이트의 휘도 및 색 온도를 임의로 조정할 수 있다는 장점이 있다.
이러한 발광 다이오드를 점등시키기 위한 구동장치는 복수의 발광 다이오드가 전기적으로 직렬 접속된 발광 다이오드 어레이를 포함한다.
도 1은 종래기술에 따른 발광 다이오드의 구동장치를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 발광 다이오드 어레이 구동장치는 발광 다이오드 어레이(10), 구동전원 생성부(20), 스위칭 소자(Q), 저항(Rs), 및 발광 다이오드 구동부(30)를 구비한다.
발광 다이오드 어레이(10)는 전기적으로 직렬 접속된 복수의 발광 다이오드(LED)로 이루어진다. 이러한, 발광 다이오드 어레이(10)는 직렬 연결된 발광 다이오드마다 순방향 전압 편차가 존재하기 때문에 정전류로 구동되어야 한다.
구동전원 생성부(20)는 입력 전원(Vin)을 이용하여 발광 다이오드 구동부(30)의 제어에 따라 발광 다이오드 어레이(10)의 구동에 필요한 구동전원(Vd)을 생성하고, 생성된 구동전원(Vd)을 발광 다이오드 어레이(10)에 공급한다.
스위칭 소자(Q)는 발광 다이오드 어레이(10)의 타단과 제 1 노드(N1) 사이에 접속된다. 이러한, 스위칭 소자(Q)는 발광 다이오드 구동부(30)로부터 출력되는 전류 제어신호(CCS)에 따라 스위칭되어, 발광다이오드 어레이(10)로부터 제 1 노드(N1)로 흐르는 전류 량을 제어한다.
저항(Rs)은 제 1 노드(N1)와 기저전원(GND) 사이에 접속되어 스위칭 소자(Q) 로부터 제 1 노드(N1)를 경유하여 기저전원(GND)로 흐르는 전류에 대응되는 전압이 제 1 노드(N1)에 검출되도록 한다.
발광 다이오드 구동부(30)는 외부로부터 공급되는 발광 다이오드 디밍신호에 따라 구동전원 생성부(20)를 제어함으로써 구동전원 생성부(20)로부터 발광 다이오드 어레이(10)에 공급되는 구동전원(Vd)의 레벨을 제어한다.
또한, 발광 다이오드 구동부(30)는 저항(Rs)에 의해 제 1 노드(N1)에 걸리는 피드백 전압(Vfb)을 이용해 발광 다이오드 어레이(10)에 흐르는 전류(i1)를 감지하여 스위칭 소자(Q)의 스위칭을 제어함으로써 각 발광 다이오드 어레이(10)에 흐르는 전류(i1)를 제어한다.
그러나, 종래기술에 따른 발광 다이오드 어레이 구동장치에 의하면, 스위칭 소자(Q)를 이용하여 발광 다이오드 어레이(10)에 흐르는 전류를 제어하게 되는데, 스위칭 소자(Q)가 쇼트(Short)될 경우 발광 다이오드 어레이(10)에 과전류가 흐름으로써 발광 다이오드의 수명이 짧아짐과 아울러 과전류 및 발광 다이오드(LED)의 과열로 인하여 구동장치가 파손될 수 있다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발광 다이오드 어레이에 흐르는 과전류를 검출하여 구동전원 생성부의 구동을 중단시켜 과전류에 의한 파손을 방지할 수 있도록 한 발광 다이오드의 구동장치 및 구동 방법, 및 이를 이용한 액정 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치는 복수의 발광 다이오드가 직렬 접속된 발광 다이오드 어레이, 발광 다이오드 어레이에 구동전원을 공급하기 위한 구동전원 생성부, 발광 다이오드 어레이로부터 기저전원으로 흐르는 전류를 제어하기 위한 스위칭 소자, 및 기저전원으로 흐르는 전류에 대응되는 피드백 전압을 이용하여 스위칭 소자의 스위칭을 제어하기 위한 전류 제어신호를 생성함과 아울러 전류 제어신호의 전압 레벨에 따라 구동전원 생성부의 구동을 제어하는 발광 다이오드 구동부를 포함한다. 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 구동부는 제 1 기준전압과 피드백 전압을 이용하여 전류 제어신호를 생성하는 전류 제어부, 제 2 기준전압과 전류 제어부로부터 출력되는 전류 제어신호의 전압 레벨을 이용하여 제 1 전원 온/오프 신호를 생성하는 제 1 구동전원 제어부, 제 3 기준전압과 피드백 전압을 이용하여 제 2 전원 온/오프 신호를 생성하는 제 2 구동전원 제어부, 및 제 1 및 제 2 전원 온/오프 신호에 따라 구동전원 생성부의 구동을 온/오프시키는 제 3 구동전원 제어부를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드의 구동방법은 구동전원 생성부를 구동시켜 전기적으로 직렬 접속된 발광 다이오드 어레이에 구동전원을 공급하는 단계, 발광 다이오드 어레이의 타단과 기저전원 사이에 접속된 스위칭 소자의 스위칭을 제어하여 발광 다이오드 어레이에 전류가 흐르도록 하는 단계, 기저전원으로 흐르는 전류에 대응되는 피드백 전압과 제 1 기준전압을 이용하여 전류 제어신호를 생성하고, 전류 제어신호에 따라 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 단계, 및 전류 제어신호의 전압 레벨에 따라 구동전원 생성부의 구동을 제어하는 단계를 포함한다. 본 발명의 일 예에 따른 구동전원 생성부의 구동을 제어하는 단계는 제 2 기준전압과 전류 제어신호의 전압 레벨을 이용하여 제 1 전원 온/오프 신호를 생성하는 단계, 제 3 기준전압과 피드백 전압을 이용하여 제 2 전원 온/오프 신호를 생성하는 단계, 및 제 1 및 제 2 전원 온/오프 신호에 따라 구동전원 생성부의 구동을 온/오프시키는 단계를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 액정 표시 장치는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 액정셀을 포함하는 표시 패널, 외부로부터의 입력 데이터에 대응되는 화상을 표시 패널에 표시하는 패널 구동부, 및 표시 패널에 광을 조사하기 위한 발광 다이오드의 구동장치를 가지는 백 라이트 유닛을 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 발광 다이오드의 구동장치 및 구동 방법, 및 이를 이용한 액정 표시 장치는 발광 다이오드 어레이에 흐르는 전류를 제어하는 스위칭 소자를 스위칭시키기 위한 전류 제어신호 및 스위칭 소자를 통해 기저전원 으로 흐르는 전류에 대응되는 피드백 전압 중 적어도 하나를 검출하여 구동전원 생성부를 오프시킴으로써 과전류로 인한 구동장치의 파손을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치는 발광 다이오드 어레이(100), 구동전원 생성부(200); 스위칭 소자(Q), 저항(Rs) 및 발광 다이오드 구동부(300)를 포함하여 구성된다.
발광 다이오드 어레이(100)는 전기적으로 직렬 접속된 복수의 발광 다이오드(LED)로 이루어진다.
구동전원 생성부(200)는 외부로부터 공급되는 입력 전원(Vin)을 이용하여, 구동 제어부(240)의 제어에 따라 발광 다이오드 어레이(100)의 구동에 필요한 구동전원(Vd)을 생성하고, 생성된 구동전원(Vd)을 발광 다이오드 어레이(100)에 공급한다.
스위칭 소자(Q)는 발광 다이오드 어레이(100)의 타단과 기저전원(GND) 사이에 접속된다. 이러한, 스위칭 소자(Q)는 발광 다이오드 구동부(200)로부터 공급되는 전류 제어신호(CCS)에 따라 스위칭되어, 발광 다이오드 어레이(100)로부터 저항(Rs)을 통해 기저전원(GND)으로 흐르는 전류 량을 제어한다.
저항(Rs)은 스위칭 소자(Q)에 접속된 제 1 노드(N1)와 기저전원(GND) 사이에 접속되어 스위칭 소자(Q)로부터 제 1 노드(N1)를 경유하여 기저전원(GND)으로 흐르는 전류에 대응되는 전압이 제 1 노드(N1)에 검출되도록 한다.
발광 다이오드 구동부(300)는 도시하지는 않았지만, 외부로부터 공급되는 발광 다이오드 디밍신호에 따라 구동전원 생성부(200)를 제어함으로써 구동전원 생성부(200)로부터 발광 다이오드 어레이(100)에 공급되는 구동전원(Vd)의 레벨을 제어한다.
또한, 발광 다이오드 구동부(300)는 기저전원(GND)으로 흐르는 전류에 대응되는 피드백 전압(Vfb)을 이용하여 스위칭 소자(Q)의 스위칭을 제어하기 위한 전류 제어신호(CCS)를 생성함과 아울러 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨에 따라 구동전원 생성부(200)의 구동을 제어한다. 이를 위해, 발광 다이오드 구동부(300)는 전류 제어부(310), 및 구동전원 제어부(320)를 포함하여 구성된다.
전류 제어부(310)는 제 1 기준전압(V1)과 피드백 전압(Vfb)을 이용하여 전류 제어신호(CCS)를 생성한다. 이를 위해, 전류 제어부(310)는 제 1 기준전압(V1)이 공급되는 비반전단자(+), 제 1 노드(N1)에 검출된 피드백 전압(Vfb)이 공급되는 반전단자(-), 및 스위칭 소자(Q)의 제어 단자에 접속된 출력단자를 포함하여 구성된다.
이러한, 전류 제어부(310)는 제 1 기준 전압(V1)을 가지는 전압 플로워(Voltage Follower)로 동작하는 것으로, 제 1 기준전압(V1)과 피드백 전압(Vfb)의 전압 레벨에 따라 전류 제어신호(CCS)를 생성하여 스위칭 소자(Q)의 제어 단자 로 출력함으로써 스위칭 소자(Q)의 스위칭을 제어하여 발광 다이오드 어레이(100)에 흐르는 전류를 제어한다.
구동전원 제어부(320)는 제 2 기준전압(V2)과 전류 제어부(310)로부터 출력되는 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨을 이용하여 구동전원 생성부(200)의 구동을 온(On)/오프(Off)시킨다. 이를 위해, 구동전원 제어부(320)는 제 2 기준전압(V2)이 공급되는 비반전단자(+), 전류 제어부(310)로부터 출력되는 전류 제어신호(CCS)가 공급되는 반전단자(-), 및 구동전원 생성부(200)에 접속된 출력단자를 포함하여 구성된다. 여기서, 제 2 기준전압(V2)은 발광 다이오드 어레이(100)의 정상적인 발광시 흐르는 전류보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제 2 기준전압(V2)은 기저전원(GND) 또는 0.1V로 설정될 수 있다.
이러한, 구동전원 제어부(320)는 제 2 기준 전압(V2)을 가지는 전압 플로워로 동작하는 것으로, 제 2 기준전압(V2)과 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨에 따라 전원 온/오프 신호를 생성하여 구동전원 생성부(200)의 구동을 온/오프시킨다. 예를 들어, 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨이 제 2 기준전압(V2)보다 낮을 경우에만 제 1 논리 상태의 전원 온/오프 신호를 생성하여 구동전원 생성부(200)의 구동을 오프시킨다. 즉, 스위칭 소자(Q)의 쇼트 등에 의해 발광 다이오드 어레이(100)에 과전류가 흐르게 될 경우, 제 1 노드(N1)의 전압이 기저전원(GND)보다 높아지게 되고, 이에 따라 전류 제어부(310)로부터 출력되는 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨이 기저전원(GND) 또는 그 이하로 떨어지게 된다. 따라서, 구동전원 제어부(320)는 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨이 제 2 기준전압(V2)보다 낮을 경우를 검출하 여 구동전원 생성부(200)를 오프시킨다.
이와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치는 스위칭 소자(Q)가 제대로 작동하지 않는 경우에도, 전류 제어부(310)로부터 출력되는 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨을 검출하여 구동전원 생성부(200)를 오프시킴으로써 과전류로 인한 구동장치의 파손을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치는 발광 다이오드 어레이(100), 구동전원 생성부(200); 스위칭 소자(Q), 저항(Rs) 및 발광 다이오드 구동부(300)를 포함하여 구성되는 것으로, 발광 다이오드 구동부(300)를 제외한 나머지 구성은 상술한 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치와 동일하기 때문에 동일한 구성에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 하고, 동일한 도면 번호를 부여하기로 한다.
발광 다이오드 구동부(300)는 전류 제어부(310), 제 1 내지 제 3 구동전원 제어부(320, 330, 340)를 포함하여 구성된다.
전류 제어부(310)는 제 1 기준전압(V1)과 피드백 전압(Vfb)을 이용하여 전류 제어신호(CCS)를 생성한다. 이를 위해, 전류 제어부(310)는 제 1 기준전압(V1)이 공급되는 비반전단자(+), 제 1 노드(N1)에 검출된 피드백 전압(Vfb)이 공급되는 반전단자(-), 및 스위칭 소자(Q)의 제어 단자에 접속된 출력단자를 포함하여 구성된다.
이러한, 전류 제어부(310)는 제 1 기준 전압(V1)을 가지는 전압 플로워로 동작하는 것으로, 제 1 기준전압(V1)과 피드백 전압(Vfb)의 전압 레벨에 따라 전류 제어신호(CCS)를 생성하여 스위칭 소자(Q)의 제어 단자로 출력함으로써 스위칭 소자(Q)의 스위칭을 제어하여 발광 다이오드 어레이(100)에 흐르는 전류를 제어한다.
제 1 구동전원 제어부(320)는 제 2 기준전압(V2)과 전류 제어부(310)로부터 출력되는 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨을 이용하여 제 1 전원 온/오프 신호(PS1)를 생성한다. 이를 위해, 구동전원 제어부(320)는 제 2 기준전압(V2)이 공급되는 비반전단자(+), 전류 제어부(310)로부터 출력되는 전류 제어신호(CCS)가 공급되는 반전단자(-), 및 제 3 구동전원 제어부(340)에 접속된 출력단자를 포함하여 구성된다. 여기서, 제 2 기준전압(V2)은 발광 다이오드 어레이(100)의 정상적인 발광시 흐르는 전류보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제 2 기준전압(V2)은 기저전원(GND) 또는 0.1V로 설정될 수 있다.
이러한, 제 1 구동전원 제어부(320)는 제 2 기준 전압(V2)을 가지는 전압 플로워로 동작하는 것으로, 제 2 기준전압(V2)과 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨에 따라 제 1 전원 온/오프 신호(PS1)를 생성한다. 예를 들어, 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨이 제 2 기준전압(V2)보다 작을 경우에만 제 1 논리 상태의 제 1 전원 온/오프 신호(PS1)를 생성한다. 즉, 스위칭 소자(Q)의 쇼트 등에 의해 발광 다이오드 어레이(100)에 과전류가 흐르게 될 경우, 제 1 노드(N1)의 전압이 기저전원(GND)보다 높아지게 되고, 이에 따라 전류 제어부(310)로부터 출력되는 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨이 기저전원(GND) 이하로 떨어지게 된다. 따라서, 제 1 구동전원 제어부(320)는 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨이 제 2 기준전압(V2)보다 낮을 경우에만 제 1 논리 상태의 제 1 전원 온/오프 신호(PS1)를 생성한다.
제 2 구동전원 제어부(330)는 제 3 기준전압(V3)과 제 1 노드(N1)에 검출된 피드백 전압(Vfb)을 이용하여 제 2 전원 온/오프 신호(PS2)를 생성한다. 이를 위해, 제 2 구동전원 제어부(330)는 제 3 기준전압(V3)이 공급되는 반전단자(-), 제 1 노드(N1)에 검출된 피드백 전압(Vfb)이 공급되는 비반전단자(+), 및 제 3 구동전원 제어부(340)에 접속된 출력단자를 포함하여 구성된다. 여기서, 제 3 기준전압(V3)은 발광 다이오드 어레이(100)의 정상적인 발광시 흐르는 전류보다 높은 전압으로 설정될 수 있다.
이러한, 제 2 구동전원 제어부(330)는 제 3 기준 전압(V3)을 가지는 전압 플로워로 동작하는 것으로, 제 3 기준전압(V3)과 피드백 전압(Vfb)의 전압 레벨에 따라 제 2 전원 온/오프 신호(PS2)를 생성한다. 예를 들어, 피드백 전압(Vfb)의 전압 레벨이 제 3 기준전압(V3)보다 높을 경우에만 제 1 논리 상태의 제 2 전원 온/오프 신호(PS2)를 생성한다. 즉, 스위칭 소자(Q)의 쇼트 등에 의해 발광 다이오드 어레이(100)에 과전류가 흐르게 될 경우, 제 1 노드(N1)의 전압이 기저전원(GND)보다 높아지게 된다. 따라서, 제 2 구동전원 제어부(330)는 피드백 전압(Vfb)이 제 3 기준전압(V3)보다 높을 경우에만 제 1 논리 상태의 제 2 전원 온/오프 신호(PS2)를 생성한다.
제 4 구동전원 제어부(340)는 제 2 구동전원 제어부(320)로부터 공급되는 제 1 전원 온/오프 신호(PS1) 및 제 3 구동전원 제어부(330)로부터 공급되는 제 2 전 원 온/오프 신호(PS2)에 따라 구동전원 생성부(200)의 구동을 온/오프시킨다. 여기서, 제 4 구동전원 제어부(340)는 2개의 입력 단자와 1개의 출력 단자를 가지는 논리곱(AND) 게이트로 구성될 수 있다. 이에 따라, 제 4 구동전원 제어부(340)는 제 2 및 제 3 구동전원 제어부(320, 330) 각각으로 제 1 논리 상태의 제 1 및 제 2 전원 온/오프 신호(PS1, PS2)가 공급될 경우에만 구동전원 생성부(200)의 구동을 오프시킨다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치는 스위칭 소자(Q)가 제대로 작동하지 않는 경우에도, 전류 제어부(310)로부터 출력되는 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨을 검출함과 아울러 제 1 노드(N1)에 흐르는 과전류를 검출하여 구동전원 생성부(200)를 오프시킴으로써 과전류로 인한 구동장치의 파손을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 제 2 실시 예는 전류 제어신호(CCS)의 전압 레벨이 기저전원(GND)까지 떨어지고, 발광 다이오드 어레이(100)에 일정 전류 이상의 과전류가 흐를 경우에만 구동전원 생성부(200)를 오프시키게 된다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치는 발광 다이오드 어레이(100)에 흐르는 전류를 일정하게 유지하면서, 구동전원 생성부(200)의 중지를 효율적으로 제어할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예에서는 복수의 발광 다이오드(LED)가 전기적으로 접속된 하나의 발광 다이오드 어레이(100)를 도시하지 이에 대응되도록 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 발광 다이오드 어레이(100)는 발광 다이오드 구동부(300)의 구동 능력에 따른 채널 수에 대응되도록 복수로 병렬 접속될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치를 이용한 액정표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 표시 패널(400), 패널 구동부(500) 및 백 라이트 유닛(600)을 포함하여 구성된다.
표시 패널(400)은 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 화소(P)를 포함하여 이루어진다.
복수의 화소(P) 각각은 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 접속된 박막 트랜지스터(미도시) 및 박막 트랜지스터에 접속된 액정셀을 포함하여 이루어진다.
이러한 표시 패널(400)은 각 화소(P)에 공급되는 화소 전압에 따라 액정셀에 전계를 형성하여 백 라이트 유닛(600)으로부터 조사되는 광의 투과율을 조절함으로써 소정의 영상을 표시하게 된다.
패널 구동부(500)는 데이터 구동회로부(510), 게이트 구동회로부(520) 및 타이밍 제어부(530)를 포함하여 이루어진다.
데이터 구동회로부(510)는 타이밍 제어부(530)로부터 공급되는 데이터 제어신호(DCS)에 따라 타이밍 제어부(530)로부터 입력되는 데이터 신호(R, G, B)를 래치하고, 아날로그 정극성/부극성 감마전압을 이용하여 래치된 데이터 신호를 정극성/부극성 아날로그 화소 전압으로 변환한 후, 극성 제어신호에 대응되는 극성을 가지는 화소 전압을 생성하여 데이터 라인들(DL)에 공급한다.
게이트 구동회로부(520)는 타이밍 제어부(530)로부터 공급되는 게이트 제어신호(GCS)에 따라 게이트 펄스를 생성하여 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 공급한 다. 여기서, 게이트 구동회로부(520)는 박막 트랜지스터 형성과 동시에 기판상에 형성될 수 있다.
타이밍 제어부(530)는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(RGB)를 표시 패널(400)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 구동회로부(510)에 공급한다.
또한, 타이밍 제어부(530)는 입력되는 타이밍 동기신호(TSS)를 이용하여 데이터 구동회로부(510) 및 게이트 구동회로부(520)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)와 게이트 제어신호(GCS)를 생성한다.
타이밍 동기신호(TSS)는 수직 동기신호(Vsync); 수평 동기신호(Hsync); 데이터 인에이블 신호(Data Enable); 및 도트클럭(DCLK) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse); 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock); 소스 출력 인에이블(Source Output Enable); 및 극성 제어신호(POL) 등이 될 수 있다.
게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse); 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock); 및 게이트 출력 인에이블(Gate Output Enable) 등이 될 수 있다.
백 라이트 유닛(600)은 발광 다이오드를 이용하여 표시 패널(400)에 광을 조사한다. 이를 위해, 백 라이트 유닛(600)은 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드 구동장치를 포함하여 구성되므로 이에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 발광 다이오드 어레이(100)에 흐르는 과전류를 검출하여 백 라이트 유닛(600)의 구동이 중지됨으로써 과전류에 의한 파손을 방지할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래기술에 따른 발광 다이오드의 구동장치를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드의 구동장치를 이용한 액정 표시 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
100: 발광 다이오드 어레이 200: 구동전원 생성부
300: 발광 다이오드 구동부 310: 전류 제어부
320: 구동전원 제어부 330: 제 2 구동전원 제어부
340: 제 3 구동전원 제어부 400: 표시 패널
500: 패널 구동부 510: 데이터 구동회로부
520: 게이트 구동회로부 530: 타이밍 제어부
600: 백 라이트 유닛

Claims (10)

  1. 복수의 발광 다이오드가 직렬 접속된 발광 다이오드 어레이;
    상기 발광 다이오드 어레이에 구동전원을 공급하기 위한 구동전원 생성부;
    상기 발광 다이오드 어레이로부터 기저전원으로 흐르는 전류를 제어하기 위한 스위칭 소자; 및
    상기 기저전원으로 흐르는 전류에 대응되는 피드백 전압과 제 1 기준전압을 이용하여 상기 스위칭 소자의 스위칭을 제어하기 위한 전류 제어신호를 생성하고, 상기 전류 제어신호의 전압 레벨과 제 2 기준전압을 이용하여 상기 구동전원 생성부의 구동을 제어하는 발광 다이오드 구동부를 포함하며,
    상기 발광 다이오드 구동부는,
    상기 제 1 기준전압과 상기 피드백 전압을 이용하여 상기 전류 제어신호를 생성하는 전류 제어부;
    상기 제 2 기준전압과 상기 전류 제어부로부터 출력되는 상기 전류 제어신호의 전압 레벨을 이용하여 제 1 전원 온/오프 신호를 생성하는 제 1 구동전원 제어부;
    제 3 기준전압과 상기 피드백 전압을 이용하여 제 2 전원 온/오프 신호를 생성하는 제 2 구동전원 제어부; 및
    상기 제 1 및 제 2 전원 온/오프 신호에 따라 상기 구동전원 생성부의 구동을 온/오프시키는 제 3 구동전원 제어부를 포함하는, 발광 다이오드의 구동장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구동전원 제어부는 상기 전류 제어신호의 전압 레벨이 상기 제 2 기준전압보다 낮을 경우에 제 1 논리 상태의 제 1 전원 온/오프 신호를 생성하고,
    상기 제 2 구동전원 제어부는 상기 피드백 전압의 전압 레벨이 상기 제 3 기준전압보다 높을 경우에 제 1 논리 상태의 제 2 전원 온/오프 신호를 생성하고,
    상기 제 3 구동전원 제어부는 상기 제 1 논리 상태의 제 1 전원 온/오프 신호와 상기 제 1 논리 상태의 제 2 전원 온/오프 신호에 따라 상기 구동전원 생성부의 구동을 오프시키는, 발광 다이오드의 구동장치.
  6. 구동전원 생성부를 구동시켜 복수의 발광 다이오드가 직렬 접속된 발광 다이오드 어레이에 구동전원을 공급하는 단계;
    상기 발광 다이오드 어레이의 타단과 기저전원 사이에 접속된 스위칭 소자의 스위칭을 제어하여 상기 발광 다이오드 어레이에 전류가 흐르도록 하는 단계;
    상기 기저전원으로 흐르는 전류에 대응되는 피드백 전압과 제 1 기준전압을 이용하여 전류 제어신호를 생성하고, 상기 전류 제어신호에 따라 상기 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 단계; 및
    상기 전류 제어신호의 전압 레벨과 제 2 기준전압을 이용하여 상기 구동전원 생성부의 구동을 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 구동전원 생성부의 구동을 제어하는 단계는,
    상기 제 2 기준전압과 상기 전류 제어신호의 전압 레벨을 이용하여 제 1 전원 온/오프 신호를 생성하는 단계;
    제 3 기준전압과 상기 피드백 전압을 이용하여 제 2 전원 온/오프 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 전원 온/오프 신호에 따라 상기 구동전원 생성부의 구동을 온/오프시키는 단계를 포함하는, 발광 다이오드의 구동방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동전원 생성부의 구동을 온/오프시키는 단계는 상기 전류 제어신호의 전압 레벨이 상기 제 2 기준전압보다 낮을 경우에 생성되는 제 1 논리 상태의 제 1 전원 온/오프 신호 및 상기 피드백 전압의 전압 레벨이 상기 제 3 기준전압보다 높을 경우에 생성되는 제 1 논리 상태의 제 2 전원 온/오프 신호에 따라 상기 구동전원 생성부의 구동을 오프시키는, 발광 다이오드의 구동방법.
  10. 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 액정셀을 포함하는 표시 패널;
    외부로부터의 입력 데이터에 대응되는 화상을 상기 표시 패널에 표시하는 패널 구동부; 및
    상기 표시 패널에 광을 조사하기 위한 백 라이트 유닛을 포함하며,
    상기 백 라이트 유닛은 제 1 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 발광 다이오드의 구동장치를 포함하는, 액정 표시 장치.
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