KR101733202B1 - 발광다이오드 백라이트 유닛 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 다수의 발광다이오드 어레이를 포함하는 발광다이오드 백라이트와; 상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 구동전류에 대응되는 변조기준전압과 상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 발광구간에 대응되는 스위칭신호를 생성하는 연산부와; 상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 상기 구동전류에 따른 샘플링 전압을 상기 변조기준전압과 비교하여 출력전압을 출력하는 비교기와; 상기 스위칭신호에 따라 상기 출력전압을 순차적으로 전달하는 제1스위칭부와; 상기 출력전압에 따라 상기 다수의 발광다이오드 어레이의 상기 구동전류를 순차적으로 제어하는 다수의 트랜지스터와; 상기 다수의 트랜지스터에 연결되는 적어도 하나의 저항을 포함하는 발광다이오드 백라이트 유닛을 제공한다.

Description

발광다이오드 백라이트 유닛 및 그 구동방법 {LIGHT EMITTING DIODE BACKLIGHT UNIT AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 발광다이오드 백라이트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 비교기로 다수의 발광다이오드 어레이에 선택적으로 정전류를 공급하는 발광다이오드 구동회로를 포함하는 발광다이오드 백라이트 유닛 및 그 구동방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(liquid crystal display: LCD), 플라즈마 표시장치(plasma display panel: PDP), 유기발광다이오드 표시장치 (organic light emitting diode: OLED)와 같은 여러 가지 평판표시장치(flat panel display: FPD)가 활용되고 있다.
이들 평판표시장치 중에서, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어 현재 널리 사용되고 있는데, 액정표시장치는 자체 발광을 할 수 없는 수광형(non-emissive type) 표시장치로서, 빛을 공급하는 광원으로서 백라이트 유닛(backlight unit)을 포함한다.
즉, 백라이트 유닛은 액정패널에 빛을 공급하고, 액정패널은 공급된 빛을 변조함으로써 원하는 영상을 표시하게 된다.
이러한 백라이트 유닛의 광원으로서, 냉음극형광램프(cold cathode fluorescent lamp: CCFL)와 외부전극형광램프(external electrode fluorescent lamp: EEFL)가 현재까지 널리 사용되어 왔다.
그런데, 최근에는 전력소비가 낮고 높은 발광효율을 갖는 발광다이오드(light emitting diode: LED)가 백라이트 유닛의 광원으로 채택되고 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 발광다이오드 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 발광다이오드 백라이트 유닛(10)은, 구동전압을 공급하는 구동집적회로(driving integrated circuit: D-IC)(20)와, 구동전압을 이용하여 빛을 생성하여 액정패널로 공급하는 발광다이오드 백라이트(50)와, 발광다이오드 백라이트(50)에 연결되는 제1 내지 제4트랜지스터(T1 내지 T4)와, 제1 내지 제4트랜지스(T1 내지 T4)에 각각 연결되는 제1 내지 제4샘플링 저항(R1 내지 R4)를 포함한다.
구동집적회로(20)는 제1 내지 제4비교기(22, 24, 26, 28)를 포함하고, 발광다이오드 백라이트(50)는 병렬 연결되는 제1 내지 제4발광다이오드 어레이(LA1 내지 LA4)를 포함하며, 제1 내지 제4발광다이오드 어레이(LA1 내지 LA4)는 각각 직렬 연결된 다수의 발광다이오드(LED)를 포함한다.
그리고, 제1 내지 제4발광다이오드 어레이(LA1 내지 LA4)는 각각 제1 내지 제4트랜지스터(T1 내지 T4)의 드레인에 연결되는데, 제1 내지 제4트랜지스터(T1 내지 T4)의 게이트는 각각 제1 내지 제4비교기(22, 24, 26, 28)에 연결되고, 제1 내지 제4트랜지스터(T1 내지 T4)의 소스는 각각 제1 내지 제4저항(R1 내지 R4)에 연결된다.
제1 내지 제4비교기(22, 24, 26, 28)는 각각 발광다이오드 백라이트(50)의 제1 내지 제4발광다이오드 어레이(LA1 내지 LA4)의 전류에 따른 제1 내지 제4저항(R1 내지 R4) 일단의 샘플링 전압과 기준전압(Vref)을 비교하고, 제1 내지 제4트랜지스터(T1 내지 T4)는 각각 제1 내지 제4비교기(22, 24, 26, 28)의 출력전압에 따라 발광다이오드 백라이트(50)의 제1 내지 제4발광다이오드 어레이(LA1 내지 LA4) 각각에 흐르는 전류를 조절한다.
이를 위하여 제1 내지 제4트랜지스터(T1 내지 T4)의 게이트는 각각 제1 내지 제4비교기(22, 24, 26, 28)의 출력단자에 연결되고, 제1 내지 제4트랜지스터(T1 내지 T4)의 드레인은 각각 제1 내지 제4발광다이오드 어레이(LA1 내지 LA4)의 하단에 연결되고, 제1 내지 제4트랜지스터(T1 내지 T4)의 소스는 각각 제1 내지 제4저항(R1 내지 R4)의 일단에 연결되며, 제1 내지 제4저항(R1 내지 R4)의 타단은 접지된다.
예를 들어, 제1발광다이오드 어레이(LA1)의 전류가 기준전류보다 낮을 경우에는, 제1저항(R1)에서의 전압강하가 작아지고, 이에 따라 제1저항(R1) 일단의 샘플링 전압이 낮아진다.
제1비교기(22)는 기준전압(Vref)과 제1저항(R1) 일단의 낮아진 전압을 비교하여, 더 큰 전류가 흐르도록 제1트랜지스터(T1)를 제어함으로써, 제1발광다이오드 어레이(LA1)의 전류를 증가시킬 수 있다.
제1발광다이오드 어레이(LA1)의 전류가 기준전류보다 높을 경우에는, 제1비교기(22)가 위와 반대로 동작하여 더 작은 전류가 흐르도록 제1트랜지스터(T1)를 제어함으로써, 제1발광다이오드 어레이(LA1)의 전류를 감소시킬 수 있다.
따라서, 제1 내지 제4비교기(22, 24, 26, 28), 제1 내지 제4트랜지스터(T1 내지 T4) 및 제1 내지 제4저항(R1 내지 R4)은 발광다이오드 백라이트(50)에 균일한 전류가 흐르도록 하는 정전류원(constant current source)으로 작용한다.
그리고, 제1 내지 제4비교기(22, 24, 26, 28)는 각각 제1 내지 제4디밍(dimming)신호(DIM1 내지 DIM4)에 따라 활성화되어 출력전압을 출력한다.
이러한 발광다이오드 백라이트 유닛의 다수의 발광다이오드 어레이 각각에 흐르는 전류를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 종래의 발광다이오드 백라이트 유닛의 제1 내지 제4발광다이오드 어레이 각각에 흐르는 전류를 도시한 도면으로, 도 1을 함께 참조하여 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제4디밍신호(DIM1 내지 DIM4)에 따라 발광다이오드 백라이트(50)의 제1 내지 제4발광다이오드 어레이(LA1 내지 LA4)에는 각각 제1 내지 제4발광다이오드 전류(LAI1 내지 LAI4)가 흐른다.
여기서, 제1 내지 제4디밍신호(DIM1 내지 DIM4)는 각각 50%의 듀티비(duty ratio)와 디밍주기(DT)의 1/4(DT/4)의 위상천이(phase shift)를 가지므로, 제1 내지 제4발광다이오드 어레이(LA1 내지 LA4) 중 2개가 1/4 디밍주기(DT/4) 동안 동시에 발광하여 빛을 공급한다.
즉, 제1 내지 제4디밍신호(DIM1 내지 DIM4)에 따라 활성화되는 제1 내지 제4비교기(22, 24, 26, 28)와 제1 내지 제4트랜지스터(T1 내지 T4)에 의하여 제1 내지 제4발광다이오드 전류(LAI1 내지 LAI4)에는 각각 1/2 디밍주기(DT/2) 동안 제1전류(I1)가 균일하게 흐르게 된다.
이러한 종래의 발광다이오드 백라이트 유닛(10)에서, 제1 내지 제4발광다이오드 어레이(LA1 내지 LA4) 각각에 대응되어 제1 내지 제4비교기(22, 24, 26, 28)가 구성되므로, 하나의 구동집적회로(20)가 구동하는 발광다이오드 어레이의 개수(채널수)가 증가할수록 구동집적회로(20)내에서 비교기가 차지하는 면적이 증가하고, 그 결과 직접도가 떨어져 구동집적회로(20)의 비용이 증가하는 문제가 있으며, 이러한 구동집적회로(20)의 비용상승이 발광다이오드 백라이트 유닛 및 액정표시장치의 제조비용 증가를 야기하는 문제가 있다.
본 발명은, 스위칭부를 통하여 하나의 비교기가 다수의 발광다이오드 어레이에 선택적으로 정전류를 공급하도록 함으로써, 구동집적회로의 집적도가 개선되어 제조비용이 절감된 발광다이오드 백라이트 유닛 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은, 스위칭부를 통하여 하나의 비교기 및 하나의 저항이 다수의 발광다이오드 어레이에 선택적으로 정전류를 공급하고 다수의 발광다이오드 어레이가 서로 다른 시간구간(time period) 동안 발광하도록 함으로써, 휘도저하 및 총전류의 증가 없이 제조비용이 절감된 발광다이오드 백라이트 유닛 및 그 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 다수의 발광다이오드 어레이를 포함하는 발광다이오드 백라이트와; 상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 구동전류에 대응되는 변조기준전압과 상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 발광구간에 대응되는 스위칭신호를 생성하는 연산부와; 상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 상기 구동전류에 따른 샘플링 전압을 상기 변조기준전압과 비교하여 출력전압을 출력하는 비교기와; 상기 스위칭신호에 따라 상기 출력전압을 순차적으로 전달하는 제1스위칭부와; 상기 출력전압에 따라 상기 다수의 발광다이오드 어레이의 상기 구동전류를 순차적으로 제어하는 다수의 트랜지스터와; 상기 다수의 트랜지스터에 연결되는 적어도 하나의 저항을 포함하는 발광다이오드 백라이트 유닛을 제공한다.
여기서, 상기 연산부는, 상기 다수의 발광다이오드 어레이의 개수에 대응되는 채널신호를 생성하는 채널 감지부와; 디밍신호 및 상기 채널신호에 따라 상기 변조기준전압을 생성하는 기준전압 변경부와; 상기 디밍신호 및 상기 채널신호에 따라 변조디밍신호 및 상기 스위칭신호를 생성하는 스위칭 제어부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 다수의 발광다이오드 어레이는 제1 내지 제n발광다이오드 어레이이고, 상기 디밍신호는 제1디밍주기(DT1), 제1듀티비(DR1) 및 제1전류(I1)에 대한 정보를 포함하고, 기준전압 변경부는 상기 제1듀티비(DR1), 상기 제1전류(I1) 및 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이의 개수(n)를 곱한 제2전류(I2 = DR1 * I1 * n)를 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이 각각의 상기 구동전류로 설정하고, 상기 제2전류(I2)에 의한 상기 적어도 하나의 저항에서의 전압강하에 대응되는 상기 변조기준전압을 생성할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 제어부는 상기 제1디밍주기(DT1)를 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이의 개수(n)로 나눈 값(DT1/n)을 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이 각각의 상기 발광구간으로 설정하고, 상기 제1디밍주기(DT1)와 동일한 제2디밍주기(DT2 = DT1)를 가지면서 상기 발광구간을 제2듀티비(DR2 = DT1/n)로 갖는 상기 변조디밍신호 및 상기 변조디밍신호의 발광구간에 대응되는 발광구간을 갖는 상기 스위칭신호를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 제1스위칭부는 상기 비교기의 출력단자와 상기 다수의 트랜지스터의 게이트를 각각 연결하며 상기 스위칭 신호의 발광구간에 따라 선택적으로 스위칭 되는 다수의 출력스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 발광다이오드 백라이트 유닛은, 상기 적어도 하나의 저항은 다수의 저항이고, 상기 스위칭신호에 따라 상기 다수의 저항의 상기 샘플링 전압을 상기 비교기로 순차적으로 전달하는 제2스위칭부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제2스위칭부는 상기 비교기의 반전단자와 상기 다수의 저항 일단을 각각 연결하며 상기 스위칭신호에 따라 선택적으로 스위칭 되는 다수의 입력스위치를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은, 연산부가, 발광다이오드 백라이트의 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 구동전류에 대응되는 변조기준전압과 상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 발광구간에 대응되는 스위칭신호를 생성하는 단계와; 비교기가, 상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 구동전류에 대응되는 샘플링 전압과 상기 변조기준전압을 비교하여 출력전압을 출력하는 단계와; 제1스위칭부가, 상기 스위칭신호에 따라 상기 출력전압을 순차적으로 전달하는 단계와; 다수의 트랜지스터가, 상기 출력전압에 따라 상기 다수의 발광다이오드 어레이의 상기 구동전류를 순차적으로 제어하는 단계를 포함하는 발광다이오드 백라이트 유닛의 구동방법을 제공한다.
여기서, 상기 연산부가 상기 변조기준전압과 상기 스위칭신호를 생성하는 단계는, 상기 다수의 발광다이오드 어레이의 개수에 대응되는 채널신호를 생성하는 단계와; 디밍신호 및 상기 채널신호에 따라 변조디밍신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 다수의 발광다이오드 어레이는 제1 내지 제n발광다이오드 어레이이고, 상기 디밍신호는 제1디밍주기(DT1), 제1듀티비(DR1) 및 제1전류(I1)에 대한 정보를 포함하고, 상기 연산부는, 상기 제1듀티비(DR1), 상기 제1전류(I1) 및 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이의 개수(n)를 곱한 제2전류(I2 = DR1 * I1 * n)를 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이 각각의 상기 구동전류로 설정하고, 상기 제2전류(I2)에 의한 적어도 하나의 저항에서의 전압강하에 대응되는 상기 변조기준전압을 생성하고, 상기 연산부는, 상기 제1디밍주기(DT1)를 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이의 개수(n)로 나눈 값(DT1/n)을 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이 각각의 상기 발광구간으로 설정하고, 상기 제1디밍주기(DT1)와 동일한 제2디밍주기(DT2 = DT1)를 가지면서 상기 발광구간을 제2듀티비(DR2 = DT1/n)로 갖는 상기 변조디밍신호 및 상기 변조디밍신호의 발광구간에 대응되는 발광구간을 갖는 상기 스위칭신호를 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 발광다이오드 백라이트 유닛 및 그 제조방법에서는, 스위칭부를 통하여 하나의 비교기가 다수의 발광다이오드 어레이에 선택적으로 정전류를 공급하도록 함으로써, 구동집적회로의 집적도를 개선하고 제조비용을 절감할 수 있다.
그리고, 스위칭부를 통하여 하나의 비교기가 다수의 발광다이오드 어레이에 선택적으로 정전류를 공급하고 다수의 발광다이오드 어레이가 서로 다른 시간구간 동안 발광하도록 함으로써, 휘도저하 및 총전류의 증가 없이 제조비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래의 발광다이오드 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 종래의 발광다이오드 백라이트 유닛의 제1 내지 제4발광다이오드 어레이 각각에 흐르는 전류를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 발광다이오드 백라이트 유닛을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 발광다이오드 백라이트 유닛의 제1 내지 제n발광다이오드 어레이 각각에 흐르는 전류를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 발광다이오드 백라이트 유닛을 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는, 액정패널(110)과, 구동부와, 발광다이오드 백라이트 유닛을 포함하는데, 구동부는 타이밍제어회로(120)와, 게이트구동회로(130)와, 데이터구동회로(140)를 포함하고, 발광다이오드 백라이트 유닛은 발광다이오드 백라이트(150)와 백라이트 구동회로(160)를 포함한다.
액정패널(110)은 행 방향을 따라 연장된 다수의 게이트배선(GL)과 열 방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선(DL)을 포함하고, 다수의 게이트배선(GL) 및 다수의 데이터배선(DL)은 서로 교차하여 매트릭스(matrix) 형태의 다수의 화소(P)를 정의한다.
액정패널(110)의 각 화소(P)에는, 게이트배선 및 데이터배선(GL, DL)과 연결된 화소트랜지스터(T)가 형성되는데, 화소트랜지스터(T)는 화소전극(미도시)과 연결된다.
그리고, 화소전극에 대응하여 공통전극(미도시)이 형성되고, 화소전극과 공통전극 사이에 전기장이 형성되어 액정을 구동하여 영상을 표시한다.
여기서, 화소전극 및 공통전극과, 이들 전극 사이에 위치하는 액정은 액정커패시터(Clc)를 구성한다.
그리고, 액정패널(110)의 각 화소(P)에는 스토리지 커패시터(Cst)가 형성되는데, 스토리지 커패시터(Cst)는 화소전극에 인가된 데이터전압을 다음 프레임(frame)까지 유지하는 역할을 한다.
액정패널(110)의 각 화소(P)는 R(red), G(green), B(blue) 화소를 포함할 수 있고, R, G, B 화소(P) 각각에는 대응되는 R, G, B 데이터전압이 입력될 수 있으며, 인접한 R, G, B 화소(P)는 하나의 영상단위를 구성한다.
타이밍제어회로(120)는 TV시스템이나 비디오카드와 같은 외부시스템으로부터 데이터신호(RGB)와, 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)와 클럭신호(DCLK)와 데이터인에이블신호(DE) 등의 제어신호를 입력 받을 수 있다.
도시하지는 않았지만, 이와 같은 제어신호는 인터페이스(interface)를 매개로 하여 타이밍제어회로(120)에 입력될 수 있다.
그리고, 타이밍제어회로(120)는 입력된 제어신호를 사용하여, 게이트구동회로(130)를 제어하기 위한 게이트제어신호(GCS)와 데이터구동회로(140)를 제어하기 위한 데이터제어신호(DCS)를 생성한다.
게이트제어신호(GCS)는, 게이트스타트펄스(gate start pulse: GSP), 게이트쉬트프클럭(gate shift clock: GSC), 게이트출력인에이블신호(gate output enable: GOE) 등을 포함할 수 있으며, 데이터제어신호(DCS)는, 소스스타트펄스(source start pulse: SSP), 소스쉬프트클럭(source shift clock: SSC), 소스출력인에이블신호(source output enable: SOE), 극성신호(polarity: POL) 등을 포함할 수 있다.
한편, 타이밍제어회로(120)는, 백라이트 구동회로(160)를 제어하기 위한 백라이트 제어신호(BCS)를 생성할 수 있으며, 발광다이오드(LED)의 발광휘도를 제어하기 위한 디밍신호와 같은 발광데이터신호(LDAT)를 생성할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 구동부는 감마전압생성회로 및 전원공급회로를 더 포함할 수 있는데, 감마전압생성회로는 고전위전압과 저전위전압을 분압하여 다수의 감마전압을 생성하고, 이를 데이터구동회로(140)에 공급할 수 있다.
그리고, 전원공급회로는, 외부로부터 전원전압을 공급받아, 액정표시장치(100)의 구성요소들을 구동하기 위한 구동전압을 생성하여 공급할 수 있다.
게이트구동회로(130)는, 타이밍제어회로(120)로부터 공급되는 게이트제어신호(GCS)에 응답하여, 프레임 단위로 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 스캔(scan)한다.
각 스캔구간 동안에는, 해당 화소트랜지스터(T)를 턴-온(turn-on) 하는 게이트하이전압(VGH)을 게이트배선(GL)에 공급하고, 다음 프레임의 스캔구간까지는 해당 화소트랜지스터(T)를 턴-오프(turn-off) 하는 게이트로우전압(VGL)을 게이트배선(GL)에 지속적으로 공급한다.
데이터구동회로(140)는, 타이밍제어회로(120)로부터 공급되는 데이터제어신호(DCS)에 응답하여, 데이터전압을 다수의 데이터배선(DL)에 공급하는데, 감마전압을 사용하여 영상데이터신호(RGB)에 대응되는 데이터전압을 생성하고, 생성된 데이터전압을 해당 데이터배선(DL)에 출력한다.
발광다이오드 백라이트(150)는 액정패널(110)에 빛을 공급하는 역할을 하는데, 액정패널(110) 하부에 배치되어 빛을 공급하는 직하형 백라이트가 사용될 수 있다.
발광다이오드 백라이트(150)는 다수의 발광다이오드 어레이(도 4의 LA1 내지 LAn)를 포함하고, 다수의 발광다이오드 어레이(LA)는 각각 다수의 발광다이오드(LED)를 포함할 수 있다.
백라이트 구동회로(160)는 구동전압 및 구동전류를 생성하여 발광다이오드 백라이트(150)에 공급하는데, 발광다이오드 백라이트(150)의 다수의 발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각에 흐르는 전류에 따라 구동전압 및 구동전류를 제어할 수 있으며, 이를 위하여 다수의 구동집적회로(도 4의 220)를 포함할 수 있다.
여기서, 발광다이오드 백라이트(150)와 백라이트 구동회로(160)는 발광다이오드 유닛을 구성한다.
이러한 발광다이오드 백라이트 유닛에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 발광다이오드 백라이트 유닛을 도시한 도면으로, 도 3을 함께 참조하여 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 발광다이오드 백라이트 유닛(210)은, 구동전압을 공급하는 구동집적회로(driving integrated circuit: D-IC)(210)와, 구동전압을 이용하여 빛을 생성하여 액정패널(110)로 공급하는 발광다이오드 백라이트(150)와, 발광다이오드 백라이트(150)에 연결되는 제1 내지 제n 트랜지스터(T1 내지 Tn)와, 제1 내지 제n 트랜지스터(T1 내지 Tn)에 각각 일단이 연결되고 타단은 접지되는 제1 내지 제n저항(R1 내지 Rn)을 포함한다.
구동집적회로(210)는, 연산부(230), 제1 및 제2스위칭부(240, 242) 및 비교기(operational amplifier: OP AMP)(222)를 포함한다.
연산부(230)는 디밍신호(DIM)와 채널 수에 따라, 발광다이오드 백라이트(150)의 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 전류에 대응되는 변조기준전압(mVref)을 출력하고, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 발광구간에 대응되어 제1 및 제2스위칭부(240, 242)를 제어하는 스위칭신호(SS)를 출력하는 부분으로, 채널 감지부(232), 기준전압 변경부(234) 및 스위칭 제어부(236)를 포함한다.
채널 감지부(232)는, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 개수(n개), 즉 구동집적회로(210)의 사용중인 채널 수를 검출하고, 검출된 채널 수에 대응되는 채널신호(CHS)를 생성하여 기준전압 변경부(234) 및 스위칭 제어부(236)로 전달하는데, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 하단에 연결되어 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 전류로부터 채널 수를 검출하는 헤드룸 제어부(headroom controller)와 같은 회로를 포함할 수 있다.
기준전압 변경부(234)는 디밍신호(DIM) 및 채널신호(CHS)로부터 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 전류에 의한 전압강하에 대응되는 변조기준전압(mVref)을 생성하여 비교기(222)의 비반전단자(+)로 입력한다.
여기서, 디밍신호(DIM)는 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 발광구간을 결정하는 신호로서, 타이밍제어회로(120) 등의 외부회로로부터 공급될 수 있다.
예를 들어, 디밍신호(DIM)가 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 제1디밍주기(DT1), 제1듀티비(duty ratio: DR1) 및 목표 전류 값인 제1전류(I1)에 대한 정보를 포함할 경우, 기준전압 변경부(234)는 제1듀티비(DR1), 제1전류(I1) 및 채널 수(n)를 곱한 제2전류(I2 = DR1 * I1 * n)를 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 새로운 구동전류로 설정하고, 제2전류에 의한 제1 내지 제n저항(R1 내지 Rn) 각각에서의 전압강하에 대응되는 변조기준전압(mVref)을 생성하여 비교기((222)로 공급할 수 있다.
스위칭 제어부(236)는 디밍신호(DIM) 및 채널신호(CHS)로부터 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 발광구간을 새롭게 설정하는 변조디밍신호를 산출하고, 변조디밍신호에 대응되는 스위칭신호(SS)를 생성하여 제1 및 제2스위칭부(240, 242)에 전달한다.
예를 들어, 디밍신호(DIM)가 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 제1디밍주기(DT1)에 대한 정보를 포함할 경우, 스위칭 제어부(236)는 제1디밍주기(DT1)를 채널 수(n)로 나눈 값(DT1/n)을 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 새로운 발광구간으로 설정하고, 제1디밍주기(DT1)와 동일한 제2디밍주기(DT2 = DT1)를 가지면서 이러한 새로운 발광구간(DT1/n)을 새로운 제2듀티비(DR2 = DT1/n = DT2/n)로 갖는 변조디밍신호 및 변조디밍신호의 발광구간에 대응되는 발광구간을 갖는 스위칭신호(SS)를 생성하여 제1 및 제2스위칭부(240, 242)에 공급할 수 있다.
이때, 변조디밍신호는 제2디밍주기(DT2)를 채널 수(n)로 나눈 값을 제2듀티비(DT2/n)로 가지므로, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 새로운 발광구간은 서로 중첩되지 않도록 설정된다.
제1 및 제2스위칭부(240, 242)는 각각 비교기(222)의 출력단자의 출력 및 반전단자(-)의 입력을 제어하는 부분으로, 제1스위칭부(240)는 비교기(222)의 출력단자와 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)의 게이트(g)를 각각 연결하는 제1 내지 제n출력스위치(SO1 내지 SOn)를 포함하고, 제2스위칭부(240)는 비교기(222)의 반전단자(-)와 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)의 소스(s)를 각각 연결하는 제1 내지 제n입력스위치(SI1 내지 SIn)를 포함하며, 제1 내지 제n출력스위치(SO1 내지 SOn)와 제1 내지 제n입력스위치(SI1 내지 SIn)는 각각 스위칭신호(SS)에 따라 선택적으로 스위칭 된다.
즉, 제1 내지 제n출력스위치(SO1 내지 SOn)는 스위칭신호(SS)의 발광구간에 동기(synchronization)하여 비교기(222)의 출력단자와 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)의 게이트(g)를 순차적으로 연결하고, 제1 내지 제n입력스위치(SI1 내지 SIn)는 스위칭신호(SS)의 발광구간에 동기(synchronization)하여 비교기(222)의 반전단자(-)와 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)의 소스(s)를 순차적으로 연결한다.
발광다이오드 백라이트(150)는 병렬 연결되는 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)를 포함하며, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)는 각각 직렬 연결된 다수의 발광다이오드(LED)를 포함한다.
그리고, 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)의 드레인(d)은 각각 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 하단에 연결되며, 제1 내지 제n저항(R1 내지 Rn)의 일단은 각각 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)의 소스(s)에 연결되고, 제1 내지 제n저항(R1 내지 Rn)의 타단은 접지된다.
이와 같은 발광다이오드 백라이트 유닛(210)의 동작을 살펴보면, 연산부(230)가 디밍신호(DIM)및 채널신호(CHS)에 따라 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 제1 내지 제n발광다이오드 전류(도 5의 LA1 내지 LAn)를 설정하고, 제1 내지 제n발광다이오드 전류(LA1 내지 LAn) 각각의 제2전류(I2) 및 발광구간(DT/n)에 대응하는 변조기준전압(mVref) 및 스위칭신호(SS)를 생성하여 비교기(222)와 제1 및 제2스위칭부(240, 242)에 공급한다.
제1 및 제2스위칭부(240, 242)의 제1 내지 제n출력스위치(SO1 내지 SOn) 및 제1 내지 제n입력스위치(SI1 내지 SIn)는 각각 스위칭신호(SS)에 따라 순차적으로 스위칭 된다.
따라서, 비교기(222)는, 발광다이오드 백라이트(150)의 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 전류에 따른 제1 내지 제n저항(R1 내지 Rn) 일단의 샘플링 전압과 변조기준전압(mVref)을 순차적으로 비교하고, 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)는 비교기(222)의 출력전압에 따라 발광다이오드 백라이트(150)의 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)에 흐르는 전류를 순차적으로 조절한다.
예를 들어, 제1발광다이오드 어레이(LA1)의 발광구간(DT/n) 동안에는, 제1출력스위치(SO1) 및 제1입력스위치(SI1)에 의하여 비교기(222)의 출력단자 및 반전단자(-)는 각각 제1트랜지스터(T1)의 게이트(g) 및 소스(s)와 연결되고, 제2 내지 제n트랜지스터(T2 내지 Tn)는 비교기(222)와의 연결이 차단된다.
따라서, 비교기(222)는 제1발광다이오드 어레이(LA1)의 제1발광다이오드 전류(LAI1)에 따른 제1저항(R1) 일단의 샘플링 전압과 변조기준전압(mVref)을 비교하고, 제1트랜지스터(T1)는 비교기(222)의 출력전압에 따라 제1발광다이오드 어레이(LA1)에 흐르는 전류를 조절한다.
이후, 제2 내지 제n트랜지스터(T2 내지 Tn)가 제2 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)에 흐르는 전류를 순차적으로 조절한다.
이와 같은 발광다이오드 백라이트 유닛(210)의 제1 내지 제n의 발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)에 흐르는 전류를 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 발광다이오드 백라이트 유닛의 제1 내지 제n발광다이오드 어레이 각각에 흐르는 전류를 도시한 도면으로, 도 4를 함께 참조하여 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 발광다이오드 백라이트(150)의 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)에는 각각 제1 내지 제n발광다이오드 전류(LAI1 내지 LAIn)가 흐른다.
여기서, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)는 연산부(230)에 의하여 새롭게 설정된 제1 내지 제n변조디밍신호에 따라 발광할 수 있는데, 제1 내지 제n변조디밍신호는 각각 100/n%의 듀티비(duty ratio)(즉, 1/n 디밍주기(DT/n)의 발광구간)와 디밍주기(DT)의 1/n(DT/n)의 위상천이(phase shift)를 가진다.
따라서, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각은 1/n 디밍주기(DT/n) 동안 발광하고, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)는 순차적으로 발광하여 서로 상이한 시간구간 동안 발광한다.
제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)를 서로 상이한 시간구간 동안 발광하는 이유는, 하나의 비교기(222)를 이용하여 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 전류를 순차적으로 균일하게 제어하기 위함이다.
그리고, 제1 내지 제n발광다이오드 전류(LAI1 내지 LAIn) 각각은, 연산부(230)에 의하여 디밍신호(DIM)의 듀티비(DR), 제1전류(I1) 및 채널 수(n)를 곱한 제2전류(I2 = DR * I1 * n)로 설정된다.
제2전류(I2)를 이와 같이 설정하는 이유는, 디밍신호(DIM)에 의한 전류의 총합과 변조디밍신호에 의한 전류의 총합이 동일하도록 하기 위함으로, 이러한 설정에 의하여 총전류의 증가를 방지할 수 있다.
예를 들어, 도 1의 종래의 발광다이오드 백라이트 유닛(10)에 본 발명의 제1실시예를 적용하면, 제1 내지 제4발광다이오드 어레이(LA1 내지 LA4) 각각은 1/4 디밍주기(DT/n = DT/4)의 발광구간과 2I1의 제2전류(I2 = 0.5*I1*n = 0.5*I1*4 = 2I1)로 구동될 수 있으며, 이 경우 종래의 1/2 디밍주기(DT/2)에 비하여 발광구간은 짧아지지만 종래의 I1에 비하여 발광다이오드 전류가 증가하여 동일한 총전류를 유지할 수 있다.
한편, 다른 실시예에서는 제2스위칭부(242)를 생략하고 제1 내지 제n저항(R1내지 Rn)을 하나의 저항으로 대체할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 발광다이오드 백라이트 유닛을 도시한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 발광다이오드 백라이트 유닛(310)은, 구동전압을 공급하는 구동집적회로(driving integrated circuit: D-IC)(310)와, 구동전압을 이용하여 빛을 생성하여 액정패널(도 3의 110)로 공급하는 발광다이오드 백라이트(150)와, 발광다이오드 백라이트(150)에 연결되는 제1 내지 제n 트랜지스터(T1 내지 Tn)와, 제1 내지 제n 트랜지스터(T1 내지 Tn)에 연결되는 저항(R)을 포함한다.
구동집적회로(310)는, 연산부(330), 스위칭부(340) 및 비교기(operational amplifier: OP AMP)(322)를 포함한다.
연산부(330)는 디밍신호(DIM)와 채널 수에 따라, 발광다이오드 백라이트(150)의 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 전류에 대응되는 변조기준전압(mVref)을 출력하고, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 발광구간에 대응되어 스위칭부(340)를 제어하는 스위칭신호(SS)를 출력하는 부분으로, 채널 감지부(332), 기준전압 변경부(334) 및 스위칭 제어부(336)를 포함한다.
채널 감지부(332)는, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 개수(n개), 즉 구동집적회로(310)의 사용중인 채널 수를 검출하고, 검출된 채널 수에 대응되는 채널신호(CHS)를 생성하여 기준전압 변경부(334) 및 스위칭 제어부(336)로 전달하는데, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 하단에 연결되어 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 전류로부터 채널 수를 검출하는 헤드룸 제어부(headroom controller)와 같은 회로를 포함할 수 있다.
기준전압 변경부(334)는 디밍신호(DIM) 및 채널신호(CHS)로부터 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 전류에 의한 전압강하에 대응되는 변조기준전압(mVref)을 생성하여 비교기(322)의 비반전단자(+)로 입력한다.
여기서, 디밍신호(DIM)는 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 발광구간을 결정하는 신호로서, 타이밍제어회로(도 3의 120) 등의 외부회로로부터 공급될 수 있다.
예를 들어, 디밍신호(DIM)가 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 디밍주기(DT), 듀티비(duty ratio: DR) 및 목표 전류 값인 제1전류(I1)에 대한 정보를 포함할 경우, 기준전압 변경부(334)는 듀티비(DR), 제1전류(I1) 및 채널 수(n)를 곱한 제2전류(I2 = DR * I1 * n)를 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 전류로 설정하고, 제2전류에 의한 저항(R)에서의 전압강하에 대응되는 변조기준전압(mVref)을 생성하여 비교기((322)로 공급할 수 있다.
스위칭 제어부(336)는 디밍신호(DIM) 및 채널신호(CHS)로부터 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 발광구간을 새롭게 설정하는 변조디밍신호를 산출하고, 변조디밍신호의 발광구간에 대응되는 발광구간을 갖는 스위칭신호(SS)를 생성하여 스위칭부(340)에 전달한다.
예를 들어, 디밍신호(DIM)가 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 디밍주기(DT)에 대한 정보를 포함할 경우, 스위칭 제어부(336)는 디밍주기(DT)를 채널 수(n)로 나눈 값(DT/n)을 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn) 각각의 새로운 발광구간으로 설정하고, 새로운 발광구간(DT/n)을 갖는 변조디밍신호에 대응되는 발광구간을 갖는 스위칭신호(SS)를 생성하여 스위칭부(340)에 공급할 수 있다.
이때, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 새로운 발광구간은 서로 중첩되지 않도록 설정된다.
스위칭부(340)는 각각 비교기(322)의 출력단자의 출력을 제어하는 부분으로, 비교기(322)의 출력단자와 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)의 게이트(g)를 각각 연결하는 제1 내지 제n출력스위치(SO1 내지 SOn)를 포함하고, 제1 내지 제n출력스위치(SO1 내지 SOn)는 스위칭신호(SS)에 따라 선택적으로 스위칭 된다.
즉, 제1 내지 제n출력스위치(SO1 내지 SOn)는 스위칭신호(SS)의 발광구간에 동기(synchronization)하여 비교기(322)의 출력단자와 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)의 게이트(g)를 순차적으로 연결한다.
발광다이오드 백라이트(150)는 병렬 연결되는 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)를 포함하며, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)는 각각 직렬 연결된 다수의 발광다이오드(LED)를 포함한다.
그리고, 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)의 드레인(d)은 각각 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 하단에 연결되고, 저항(R)은 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)의 소스(s)에 연결된다.
이와 같은 발광다이오드 백라이트 유닛(210)의 동작을 살펴보면, 연산부(330)가 디밍신호(DIM)및 채널신호(CHS)에 따라 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 제1 내지 제n발광다이오드 전류(도 5의 LA1 내지 LAn)를 설정하고, 제1 내지 제n발광다이오드 전류(LA1 내지 LAn) 각각의 제2전류(I2) 및 발광구간(DT/n)에 대응하는 변조기준전압(mVref) 및 스위칭신호(SS)를 생성하여 비교기(322)및 스위칭부(340)에 공급한다.
스위칭부(340)의 제1 내지 제n출력스위치(SO1 내지 SOn)는 각각 스위칭신호(SS)에 따라 순차적으로 스위칭 되므로, 비교기(222)는, 발광다이오드 백라이트(150)의 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 전류에 따른 저항(R) 일단의 샘플링 전압과 변조기준전압(mVref)을 순차적으로 비교하고, 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)는 비교기(322)의 출력전압에 따라 발광다이오드 백라이트(150)의 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)에 흐르는 전류를 순차적으로 조절한다.
여기서, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 새로운 발광구간은 서로 중첩되지 않도록 설정되므로, 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)는 서로 상이한 시간구간 동안 발광한다.
따라서, 하나의 저항(R)을 이용하여 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 전류를 선택적으로 검출하여도, 다른 발광다이오드 어레이의 전류에 의한 간섭 없이 정확하게 검출할 수 있다.
예를 들어, 제1발광다이오드 어레이(LA1)의 발광구간(DT/n) 동안에는, 제1출력스위치(SO1)에 의하여 비교기(322)의 출력단자는 제1트랜지스터(T1)의 게이트(g)에 연결되고, 비교기(322)의 반전단자(-)에는 저항(R) 일단의 샘플링 전압이 입력되며, 제2 내지 제n트랜지스터(T2 내지 Tn)의 게이트(g)는 비교기(322)와의 연결이 차단된다.
따라서, 비교기(322)는 제1발광다이오드 어레이(LA1)의 제1발광다이오드 전류(LAI1)에 따른 저항(R1) 일단의 샘플링 전압과 변조기준전압(mVref)을 비교하고, 제1트랜지스터(T1)는 비교기(322)의 출력전압에 따라 제1발광다이오드 어레이(LA1)에 흐르는 전류를 조절한다.
여기서, 비교기(322)의 반전단자(-)는 제2 내지 제n트랜지스터(T2 내지 Tn)의 소스에 연결되어 있지만, 제1발광다이오드 어레이(LA1)의 발광구간 동안에는 제2 내지 제n발광다이오드 어레이(LA2 내지 LAn)에 전류가 흐르지 않으므로, 저항(R)에서의 전압강하는 제1발광다이오드 어레이(LA1)의 전류만을 원인으로 한다.
따라서, 제1 내지 제n트랜지스터(T1 내지 Tn)의 소스 모두를 하나의 저항(R)에 연결하더라도 저항(R) 일단의 샘플링 전압은 제1 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)의 전류를 순차적으로 반영하게 된다.
제1트랜지스터(T1)에 의한 제1발광다이오드 어레이(LA1)의 전류 조절 이후, 제2 내지 제n트랜지스터(T2 내지 Tn)가 제2 내지 제n발광다이오드 어레이(LA1 내지 LAn)에 흐르는 전류를 순차적으로 조절한다.
제1 및 제2실시예에서는 연산부, 비교기 및 스위칭부를 하나의 구동집적회로의 형태로 구성하였으나, 다른 실시예에서는 별도로 구성할 수도 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
210: 발광다이오드 백라이트 유닛 220: 구동집적회로
222: 비교기 230: 연산부
240: 제1스위칭부 242: 제2스위칭부
150: 발광다이오드 백라이트 T1 내지 Tn: 제1 내지 제n트랜지스터
R1 내지 Rn: 제1 내지 제n저항

Claims (10)

  1. 다수의 발광다이오드 어레이를 포함하는 발광다이오드 백라이트와;
    상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 구동전류에 의한 적어도 하나의 저항에서의 전압강하에 대응되는 변조기준전압과 상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 발광구간에 대응되는 발광구간을 갖는 스위칭신호를 생성하는 연산부와;
    상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 상기 구동전류에 따른 샘플링 전압을 상기 변조기준전압과 비교하여 출력전압을 출력하는 비교기와;
    상기 스위칭신호의 발광구간에 따라 상기 출력전압을 순차적으로 전달하는 제1스위칭부와;
    상기 출력전압에 따라 상기 다수의 발광다이오드 어레이의 상기 구동전류를 순차적으로 제어하는 다수의 트랜지스터와;
    상기 다수의 트랜지스터에 연결되는 상기 적어도 하나의 저항
    을 포함하는 발광다이오드 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 다수의 발광다이오드 어레이의 개수에 대응되는 채널신호를 생성하는 채널 감지부와;
    디밍신호 및 상기 채널신호에 따라 상기 변조기준전압을 생성하는 기준전압 변경부와;
    상기 디밍신호 및 상기 채널신호에 따라 변조디밍신호 및 상기 스위칭신호를 생성하는 스위칭 제어부
    를 포함하는 발광다이오드 백라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 발광다이오드 어레이는 제1 내지 제n발광다이오드 어레이이고, 상기 디밍신호는 제1디밍주기(DT1), 제1듀티비(DR1) 및 제1전류(I1)에 대한 정보를 포함하고, 기준전압 변경부는 상기 제1듀티비(DR1), 상기 제1전류(I1) 및 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이의 개수(n)를 곱한 제2전류(I2 = DR1 * I1 * n)를 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이 각각의 상기 구동전류로 설정하고, 상기 제2전류(I2)에 대응되는 상기 변조기준전압을 생성하는 발광다이오드 백라이트 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위칭 제어부는 상기 제1디밍주기(DT1)를 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이의 개수(n)로 나눈 값(DT1/n)을 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이 각각의 상기 발광구간으로 설정하고, 상기 제1디밍주기(DT1)와 동일한 제2디밍주기(DT2 = DT1)를 가지면서 상기 발광구간을 제2듀티비(DR2 = DT1/n)로 갖는 상기 변조디밍신호 및 상기 변조디밍신호에 대응되는 상기 스위칭신호를 생성하는 발광다이오드 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1스위칭부는 상기 비교기의 출력단자와 상기 다수의 트랜지스터의 게이트를 각각 연결하며 상기 스위칭 신호에 따라 선택적으로 스위칭 되는 다수의 출력스위치를 포함하는 발광다이오드 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 저항은 다수의 저항이고,
    상기 스위칭신호에 따라 상기 다수의 저항의 상기 샘플링 전압을 상기 비교기로 순차적으로 전달하는 제2스위칭부를 더 포함하는 발광다이오드 백라이트 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2스위칭부는 상기 비교기의 반전단자와 상기 다수의 저항 일단을 각각 연결하며 상기 스위칭신호에 따라 선택적으로 스위칭 되는 다수의 입력스위치를 포함하는 발광다이오드 백라이트 유닛.
  8. 연산부가, 발광다이오드 백라이트의 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 구동전류에 의한 적어도 하나의 저항에서의 전압강하에 대응되는 변조기준전압과 상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 발광구간에 대응되는 발광구간을 갖는 스위칭신호를 생성하는 단계와;
    비교기가, 상기 다수의 발광다이오드 어레이 각각의 구동전류에 대응되는 샘플링 전압과 상기 변조기준전압을 비교하여 출력전압을 출력하는 단계와;
    제1스위칭부가, 상기 스위칭신호의 발광구간에 따라 상기 출력전압을 순차적으로 전달하는 단계와;
    다수의 트랜지스터가, 상기 출력전압에 따라 상기 다수의 발광다이오드 어레이의 상기 구동전류를 순차적으로 제어하는 단계
    를 포함하는 발광다이오드 백라이트 유닛의 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 연산부가 상기 변조기준전압과 상기 스위칭신호를 생성하는 단계는,
    상기 다수의 발광다이오드 어레이의 개수에 대응되는 채널신호를 생성하는 단계와;
    디밍신호 및 상기 채널신호에 따라 변조디밍신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 발광다이오드 백라이트 유닛의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수의 발광다이오드 어레이는 제1 내지 제n발광다이오드 어레이이고, 상기 디밍신호는 제1디밍주기(DT1), 제1듀티비(DR1) 및 제1전류(I1)에 대한 정보를 포함하고,
    상기 연산부는, 상기 제1듀티비(DR1), 상기 제1전류(I1) 및 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이의 개수(n)를 곱한 제2전류(I2 = DR1 * I1 * n)를 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이 각각의 상기 구동전류로 설정하고, 상기 제2전류(I2)에 대응되는 상기 변조기준전압을 생성하고,
    상기 연산부는, 상기 제1디밍주기(DT1)를 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이의 개수(n)로 나눈 값(DT1/n)을 상기 제1 내지 제n발광다이오드 어레이 각각의 상기 발광구간으로 설정하고, 상기 제1디밍주기(DT1)와 동일한 제2디밍주기(DT2 = DT1)를 가지면서 상기 발광구간을 제2듀티비(DR2 = DT1/n)로 갖는 상기 변조디밍신호 및 상기 변조디밍신호에 대응되는 상기 스위칭신호를 생성하는 발광다이오드 백라이트 유닛의 구동방법.
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CN103854596A (zh) * 2012-11-29 2014-06-11 利亚德光电股份有限公司 Led显示器
CN103198809B (zh) * 2013-04-24 2015-07-08 深圳市华星光电技术有限公司 Led背光源及液晶显示设备
KR102162292B1 (ko) * 2013-10-30 2020-10-07 삼성디스플레이 주식회사 라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

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