KR102208881B1 - 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102208881B1
KR102208881B1 KR1020140032496A KR20140032496A KR102208881B1 KR 102208881 B1 KR102208881 B1 KR 102208881B1 KR 1020140032496 A KR1020140032496 A KR 1020140032496A KR 20140032496 A KR20140032496 A KR 20140032496A KR 102208881 B1 KR102208881 B1 KR 102208881B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
operation error
led module
switching element
led
power supply
Prior art date
Application number
KR1020140032496A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150109583A (ko
Inventor
이진형
장길용
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020140032496A priority Critical patent/KR102208881B1/ko
Priority to US14/511,620 priority patent/US9392667B2/en
Publication of KR20150109583A publication Critical patent/KR20150109583A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102208881B1 publication Critical patent/KR102208881B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/08—Fault-tolerant or redundant circuits, or circuits in which repair of defects is prepared
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/12—Test circuits or failure detection circuits included in a display system, as permanent part thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

디스플레이 패널에 백라이트를 공급하는 백라이트 유닛이 개시된다. 본 백라이트 유닛(Back Light Unit)은 LED 모듈, LED 모듈에 연결되는 스위칭 소자 및 LED 모듈에 벅(Buck) 타입으로 구동 전압을 인가하고, 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하며, LED 모듈에 정전류를 제공하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 스위칭 소자의 동작 오류가 발생하는 경우, 동작 오류를 감지하여 LED 모듈의 구동 전압을 제어할 수 있다. 이에 따라, 장치의 효율성이 향상될 수 있다.

Description

백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 {BACK LIGHT UNIT, THE DISPLAY APPARATUS INCLUDING THE BACK LIGHT UNIT AND OPERATING METHOD THEREOF }
본 발명은 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 벅 타입으로 구동되는 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
정보 처리 기술의 발전에 따라, 정보를 표시하기 위한 디스플레이 기술도 급속도로 발전하고 있다. 이러한 디스플레이 기술의 발전으로 인해, 기존의 CRT(Cathode-Ray Tube)에 대한 수요가 급격히 줄고, LCD(Liquid Crystal Display) 와 같은 평판 디스플레이에 대한 수요가 급격히 늘게 되었다.
일반적으로 LCD는 패널에 인가된 전압에 따른 액정의 투과도 변화를 이용하여, 후면의 광원에서 생성된 빛을 전면의 패널에 전달함으로써 사용자에게 영상을 제공하게 된다. 즉, LCD는 자기발광이 불가능하여 광원인 백라이트를 별도로 필요로 하게 된다.
특히, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED, 이하 'LED'라 함)는 친환경적이고, 응답속도가 수 나노 초에 불과하여 고속 응답이 가능하며, 수명시간이 길다는 점에서, 최근의 LCD 패널 등의 백라이트용 광원으로 적극적 으로 채용되고 있는 실정이다.
한편, LED를 디스플레이 장치의 백라이트로 활용하기 위해, LED의 구동을 제어하는 다양한 방식의 구동 회로가 존재한다. 종래 널리 사용되는 LED 구동 회로는 크기 부스트 타입(boost type)과 벅 타입(buck type)으로 나뉠 수 있다.
그 중 벅 타입의 LED 구동 회로는 출력 전압이 입력 전압보다 더 작게 회로를 구성되는 회로이다. 벅 타입의 LED 구동 회로에는 인덕터, 스위칭 소자, Freewheeling 다이오드(Diode)등을 구비한 벅 컨버터(Converter)가 사용될 수 있다. 이 경우, 스위칭 소자에 쇼트 등의 불량이 발생하는 경우, 디스플레이 패널에 백라이트를 제공하는 LED 모듈에까지 문제가 발생될 수 있었다.
본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 발명의 목적은 벅 타입 컨버터의 스위칭 소자에 불량이 발생된 경우, LED 모듈을 보호하는 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(Back Light Unit)는 LED 모듈, 상기 LED 모듈에 연결되는 스위칭 소자 및
상기 LED 모듈에 벅(Buck) 타입으로 구동 전압을 인가하고, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하며, 상기 LED 모듈에 정전류를 제공하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 스위칭 소자의 동작 오류가 발생하는 경우, 상기 동작 오류를 감지하여 상기 LED 모듈의 구동 전압을 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 제어부는 상기 LED 모듈에 입력 전압을 공급하는 전원 공급부 및 상기 스위칭 소자를 제어하고, 상기 LED 모듈에 정전류를 제공하는 LED 구동부;를 더 포함하며, 상기 LED 구동부는 상기 스위칭 소자의 동작 오류가 감지되면, 동작 오류 신호를 상기 LED 구동부에 구비된 일 단자를 통해 상기 전원 공급부로 전송할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 상기 전원 공급부 및 상기 LED 구동부 사이에 배치되며, 기 설정된 전압 이상에서만 동작하는 제1 소자;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 LED 구동부에 구비된 상기 일 단자는 상기 스위칭 소자에 동작 오류가 발생하는 경우, 상기 동작 오류 신호를 상기 전원 공급부로 전송하는 제1 용도 및 디밍 신호가 입력되는 제2 용도로 이용될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 스위칭 소자의 동작 오류를 감지하기 위한 저항을 더 포함하며, 상기 LED 구동부는 상기 저항의 전류량을 측정하여, 상기 측정된 전류량이 기 설정된 전류량을 초과하는 경우, 상기 스위칭 소자에 동작 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 상기 스위칭 소자는 FET(Filed Effect Transistor)소자일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널로 백라이트를 제공하는 LED 모듈 및 상기 LED 모듈에 벅(Buck) 타입으로 구동 전압을 인가하고, 상기 LED 모듈에 연결된 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하며, 상기 LED 모듈에 정전류를 제공하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 스위칭 소자의 동작 오류가 발생하는 경우, 상기 동작 오류를 감지하여 상기 LED 모듈의 구동 전압을 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 제어부는 LED 모듈에 전압을 공급하는 전원 공급부 및 상기 제어부에 연결된 스위칭 소자를 제어하고, 상기 LED 모듈에 정전류를 제공하는 LED 구동부를 더 포함하며, 상기 LED 구동부는 상기 스위칭 소자에 동작 오류가 발생하는 경우, 상기 동작 오류를 감지하여, 동작 오류 신호를 상기 LED 구동부에 구비된 일 단자를 통해, 상기 전원 공급부로 전송할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 상기 전원공급부 및 상기 LED 구동부 사이에 제1 소자를 더 포함하고, 상기 제1소자는 기 설정된 전압 이상에서만 상기 동작 오류 신호를 상기 전원 공급부로 전달할 수 있다.
또한, 상기 LED 구동부에 구비된 상기 일 단자는 상기 스위칭 소자에 동작 오류가 발생하는 경우, 상기 동작 오류 신호를 상기 전원 공급부로 전송하는 제1 용도 및 디밍 신호가 입력되는 제2 용도로 이용될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 스위칭 소자 동작 오류를 감지하기 위한 저항을 더 포함하며, 상기 LED 구동부는 상기 저항의 전류량을 측정하여, 기 설정된 전류량을 초과하는 경우, 상기 스위칭 소자에 동작 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 상기 스위칭 소자는 FET 소자일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널로 백라이트를 제공하는 LED 모듈을 포함하는 디스플레이 장치의 백라이트 구동 방법은, 상기 LED 모듈에 구동 전압을 인가하는 단계 및 상기 LED 모듈에 연결되어 벅(Buck) 타입으로 구동 전압을 인가하는데 이용되는 스위칭 소자의 동작 오류가 발생하는 경우, 상기 동작 오류를 감지하여 상기 LED 모듈의 구동 전압을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 스위칭 소자는 FET 소자일 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시 예들에 따르면, 벅 타입 컨버터의 스위칭 소자에 불량이 발생되는 경우, LED 모듈을 보호하여 장치의 효율성, 경제성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 적용 가능한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 회로도,
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 회로도,
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 FET 쇼트 감지를 위한 LED 드라이버 IC 내부구조를 도시한 도면,
도 5는 LED 드라이버 IC의 일 단자에 FET 쇼트 신호 전송 기능을 추가한 경우, 동작 조건 별 파형을 도시한 도면, 그리고
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널로 백라이트를 제공하는 LED 모듈을 포함하는 디스플레이 장치의 백라이트 구동 방법의 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용 가능한 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 영상 수신부(10), 영상 처리부(20) 및 디스플레이 모듈(30)을 구비한다. 한편, 디스플레이 모듈(30)은 디스플레이 패널(40) 및 백라이트 유닛(Back Light Unit:BLU)(50)을 포함한다.
영상 수신부(10)는 외부로부터 영상신호를 수신한다. 영상신호의 수신은 공중(Air) 또는 케이블을 통하여 무선으로 이루어질 수도 있고, DVD 플레이어나 셋탑박스 등을 통하여 유선으로 이루어질 수도 있다.
영상 처리부(20)는 영상 수신부(10)에서 출력되는 영상 컨텐츠에 대해 비디오 디코딩, 비디오 스케일링, FRC(Frame Rate Conversion) 등의 신호처리를 수행한다.
디스플레이 모듈(30)은 영상 처리부(20)로부터 출력된 신호를 디스플레이하며, 디스플레이 모듈(30)을 구성하는 디스플레이 패널(40)은 영상 처리부(20)에서 신호처리된 영상 컨텐츠를 표시한다. 한편, 백라이트 유닛(50)은, 디스플레이 패널(40)로 백라이트를 투사하여 디스플레이 패널(40)에 표시된 영상을 사용자가 볼 수 있도록 한다. 본 발명은 특히, 백라이트 유닛 기술을 중심적으로 설명하기로 한다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 회로도이다.
도 2에 따르면, 백 라이트 유닛(Back Light Unit)은 LED 모듈(110), 벅 컨버터(120), 제어부(130)를 포함할 수 있다.
백 라이트 유닛은 디스플레이 패널(40)로 백라이트를 투사하여 디스플레이 패널(40)에 표시된 영상을 사용자가 볼 수 있게 하는 유닛이다.
LED 모듈(110)은 디스플레이 패널(40)로 백라이트를 조사한다. 구체적으로, LED 모듈(110)은 PCB(Printed Circuit Board) 기판 상에 적어도 하나의 LED가 연결되며, 제어부(130)로부터 인가된 구동 전압에 따라 디스플레이 패널(40)로 백라이트를 조사할 수 있다. 여기에서, LED 모듈(110)은 LED 모듈(110)에 흐르는 전류 의 평균값에 그 밝기가 결정될 수 있다. LED 모듈(110)은 적어도 하나의 LED 어레이 형태로 구현될 수도 있다. LED 어레이는 복수의 LED 를 포함하는 일련의 LED 묶음을 의미한다.
벅 컨버터(120)는 트랜지스터, 인덕터, 커패시터 및 다이오드 등의 소자로 구현될 수 있다. 이러한, 벅 컨버터는 외부로부터 입력받은 PWM(Pulse Width Modulator) 신호에 따라 트랜지스터가 일정한 주기로 스위칭 되어 LED를 구동한다. 벅 컨버터(120)는 벅 타입의 백라이트 유닛에서 일반적으로 사용된다. 벅 입력 전압(BuckVin)은 벅 컨버터(120)에 인가된다. 후술할 벅 드라이버 IC 의 게이트 단(160-1)으로부터 전압이 후술할 스위칭 소자(120-1)를 통해 LED 모듈로 인가될 수 있다.
제어부(130)는 벅 타입의 백라이트 유닛의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(130)는 LED 모듈(110)에 전원을 공급하는 전원 공급부(140), LED 모듈에 정전류를 제공하는 LED 구동부(150)를 포함할 수 있다. 제어부(130)는 LED 모듈(110)에 정전류가 흐르도록 백 라이트 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(130)는 LED 모듈에 벅(Buck) 타입으로 구동 전압을 인가하고, 벅 컨버터(120)의 스위칭 소자(120-1)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 벅 타입이란 입력 전압이 출력 전압보다 더 큰 경우의 타입을 의미한다.
벅 컨버터(120)의 구성 소자(120-1~3) 중 FET(Filed Effect Transistor, 120-1)는 벅 컨버터(120)의 일반적으로 사용되는데, 만약 FET 트랜지스터(120-1)에 쇼트 등의 고장이 발생하는 경우, LED 모듈(110)까지 문제가 생길 수 있다.
한편, LED 구동부(150)는 벅 드라이버 IC(160) 및 벅 컨버터(120)를 포함할 수 있다. 벅 드라이버 IC(160)는 LED 모듈(110)에 정전류 제어를 하는데 필수적인 구성요소이다. 벅 드라이버 IC(160)는 게이트 단(160-1), CS단(160-2), FET 쇼트 신호 전송단(160-3), 디밍 단(160-4)를 포함할 수 있다. 벅 드라이버 IC(160)는 게이트 단(160-1)은 FET(120-1)의 게이트와 연결되어, 신호 LED 모듈(110)로 전송할 수 있다. CS 단(160-2)는 FET(120-1)의 쇼트를 감지할 수 있다. 가령, CS단(160-2)는 Rsense의 전류를 측정하여 FET(120-1)의 쇼트를 감지할 수 있다. CS 단(160-2)을 통해 감지된 FET(120-1)의 쇼트는 벅 드라이버 IC(160)의 FET 쇼트 신호 전송단(160-4)을 통해 전원 공급부(140)로 전송되어, LED 모듈(110)로 흐르는 전압을 제어할 수 있게 된다. 디밍 신호 단(160-3)은 디밍 신호가 벅 드라이버 IC 로 입력되는 단자이다. 디밍 신호란, PWM(Pulse Width Modulator) 신호의 듀티 비를 이용하여 LED의 휘도와 색 온도 등을 조정하거나 온도 보상을 위한 신호를 의미할 수 있다.
전원 공급부(140)는 입력 전압단(140-1) 및 DC-DC 컨버터(140-2)를 포함할 수 있다. 전원 공급부(140)는 백라이트 유닛에 입력전압을 공급할 수 있다. DC-DC 컨버터(140-2)는 플라이백, LLC 등의 방식으로 구성될 수 있고, DC 입력 전압을 DC 출력전압으로 정류하여 LED 모듈(110)로 공급할 수 있다.
LED 구동부(150)는 FET(120-1)의 동작 오류가 감지되면, 동작 오류 신호를 상기 LED 구동부에 구비된 FET 쇼트 신호 전송단(160-4)를 통해 전원 공급부(140)로 전송할 수 있다. 즉, LED 구동부(150)는 FET (120-1)의 쇼트 등의 고장을 감지하여, 전원 공급부(140)로 해당 신호를 전송함으로써, LED 모듈(110)에 흐르는 전압을 제어할 수 있다. 이에 따라, LED 모듈을 보호하고, 장치의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.
제어부(130)는 FET 소자(120-1)의 동작 오류를 감지하기 위한 저항(180)을 더 포함할 수 있다. LED 구동부(150)는 저항(180)의 전류량을 측정하여, 측정된 전류량이 기 설정된 전류량을 초과하는 경우, FET 소자(120-1)에 동작 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 자세한 내용은 후술하기로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예는 도 3을 참고하며 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 회로도이다.
도 2에 도시된 LED 구동부(150)는 FET 쇼트 신호 전송단(160-4)를 따로 구비하여, FET 쇼트 신호 전송단(160-4)을 통해, 전원 공급부(140)로 FET 쇼트 신호를 전송함에 반해, 도 3의 LED 구동부(150)는 다른 기능을 수행하는 디밍 단 또는 아날로그 디밍 단(160-3)을 통해 FET 쇼트 신호 전송을 수행할 수 있다.
구체적으로, 전원 공급부(140) 및 벅드라이버 IC(160) 사이에 제1 소자(170)를 배치시킬 수 있다. 제1 소자(170)는 제노 다이오드로 구성될 수 있다. 제1 소자(170)는 기 설정된 전압 이상에서만 동작할 수 있다. 동작은 도 5을 참고하여 설명하기로 한다. 도 6은 도 3의 LED 드라이버 IC 의 디밍 단자(160-3)에 FET 쇼트 신호 전송 기능을 추가한 경우, 동작 조건 별 파형을 도시한 도면이다.
도 6에 따르면, 제1 구간(510)은 PWM Dimming 의 전압을 표시하는 구간이고, 제2 구간(520)은 Analog Dimming 의 전압을 표시하는 구간이며, 제2 구간(530)은 FET 쇼트 시의 전압을 표시하는 구간을 의미한다.
백라이트 유닛의 FET (120-1)가 쇼트가 발생하지 않는 정상 동작하는 경우, 5V 이하의 PWM Dimming 이나 Analog Dimming 입력을 받아, 해당 기능을 수행할 수 있다. 그러나, FET(120-1)에 쇼트가 발생하는 경우, 디밍 단자(160-3)에 10V 이상의 전압이 걸리고, 해당 전압이 도 3의 제1 소자(170, 가령 제노 다이오드)인가되면, FET 쇼트 신호를 전원 공급부(140)로 전송할 수 있다. 본 명세서에서는 PWM Dimming 및 Analog Dimming 용 단자를 백라이트 유닛의 FET 쇼트 신호 전송 단자로 병용하여 사용하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 예에 불과하고 전압 차이를 이용할 수 있다면, 다양한 단자를 FET 쇼트 신호 전송 단자로 병용할 수 있다.
다시 도 3으로 돌아오면, 전원 공급부(140)는 입력 전압 단자(140-1), 파워 공급부(140-2), FET(140-3), 변압기(140-4) 등을 포함할 수 있다. 해당 전원 공급부(140)는 플라이백(FlyBack) 컨버터 방식으로 구성될 수 있다. 또한, 벅 드라이버 IC 의 CS 단(160-2)은 Rsense 의 전류를 측정하여, FET 쇼트를 감지할 수 있다.
또한, LED 구동부에 구비된 상기 일 단자(160-3)는 FET(120-1)에 동작 오류가 발생하는 경우, 동작 오류 신호를 전원 공급부(140)로 전송하는 제1 용도 및 디밍 신호가 입력되는 제2 용도로 이용될 수 있다.
한편, 도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 FET 쇼트 감지를 위한 LED 드라이버 IC 내부구조를 도시한 도면이다.
도 4(a)에 따르면, 벅 드라이버 IC(160)는 CS 단자(160-2)를 통해, FET (120-1)의 전류가 흐르게 된다. 벅 드라이버 IC(160)의 비정상 전류량을 감지모듈(410)이 CS(160-2)단자의 전류량을 측정하여, FET 쇼트 발생을 감지할 수 있다. 그 후 비정상 시간 계산 모듈(420)는 비정상 전류량의 시간을 계산할 수 있다. 감지된 비정상 감지 전류 및 비정상 시간 시간을 누적하여 FET(120-1) 쇼트 신호를 전원 공급부(140)로 전송할 수 있다.
도 4(b)에 따르면, 벅 드라이버 IC(160) 의 내부구조로, 벅 드라이버 IC(160)는 CS 단자(160-2)를 통해, FET (120-1)의 전류가 흐르게 된다. 벅 드라이버 IC(160)의 ADC(Analog-Digital Converter, 430) 및 FET 쇼트 신호 생성에 필요한 로직(440)을 이용하여 FET(120-1) 쇼트 신호를 생성하여 전원 공급부(140)로 전송할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널로 백라이트를 제공하는 LED 모듈을 포함하는 디스플레이 장치의 백라이트 구동 방법의 흐름도이다.
우선, LED 모듈(110)에 구동 전압을 인가한다(S610).
그 다음으로, LED 모듈에 연결되어 벅(Buck) 타입으로 구동 전압을 인가하는데 이용되는 스위칭 소자의 동작 오류가 발생하는 경우, 동작 오류를 감지하여 상기 LED 모듈의 구동 전압을 제어한다(S620). 이 경우, 스위칭 소자는 FET 소자가 될 수 있다.
본 명세서에서는, 디스플레이 장치가 영상수신부(10), 영상처리부(20), 디스플레이 모듈(30)만 포함하는 것으로 설명하였으나, DTV 구동에 일반적으로 구비된 구성요소는 전부 디스플레이 장치의 구성요소로 포함될 수 있다.
또한, 본 명세서에서는, 벅 컨버터(120)의 구성 소자(120-1~3) 중 스위칭 소자(120-1)로 FET 소자만 설명하였으나, 벅 컨버터(120)의 기능을 수행할 수 있다면, 다른 스위칭 소자가 사용될 수 있음은 당연한다.
또한, 본 발명이 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛이 적용된 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널로 백라이트를 제공하는 LED 모듈 및 LED 모듈에 벅(Buck) 타입으로 구동 전압을 인가하고, LED 모듈에 연결된 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하며, LED 모듈에 정전류를 제공하는 제어부를 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부는, 스위칭 소자의 동작 오류가 발생하는 경우, 동작 오류를 감지하여 LED 모듈의 구동 전압을 제어할 수 있다.
이 경우, 제어부는 LED 모듈에 전압을 공급하는 전원 공급부 및 제어부에 연결된 스위칭 소자를 제어하고, LED 모듈에 정전류를 제공하는 LED 구동부;를 더 포함할 수 있다.
여기서, LED 구동부는 스위칭 소자에 동작 오류가 발생하는 경우, 동작 오류를 감지하여, 동작 오류 신호를 상기 LED 구동부에 구비된 일 단자를 통해, 전원 공급부로 전송할 수 있다.
또한, 제어부는 전원 공급부 및 LED 구동부 사이에 제1 소자를 더 포함할 수 있다. 제1소자는 기 설정된 전압 이상에서만 상기 동작 오류 신호를 상기 전원 공급부로 전달할 수 있다. 제1 소자로 제노 다이오드 등이 사용될 수 있다.
또한, LED 구동부에 구비된 일 단자는 스위칭 소자에 동작 오류가 발생하는 경우, 동작 오류 신호를 전원 공급부로 전송하는 제1 용도 및 디밍 신호가 입력되는 제2 용도로 이용될 수 있다.
또한, 제어부는 스위칭 소자 동작 오류를 감지하기 위한 저항을 더 포함할 수 있다. 이 경우, LED 구동부는 저항의 전류량을 측정하여, 기 설정된 전류량을 초과하는 경우, 스위칭 소자에 동작 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 스위칭 소자는 FET 소자일 수 있다.
상술한 다양한 실시 예들에 따른 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널로 백라이트를 제공하는 LED 모듈을 포함하는 디스플레이 장치의 백라이트 구동 방법에 있어서 LED 모듈에 연결되어 벅(Buck) 타입으로 구동 전압을 인가하는데 이용되는 스위칭 소자의 동작 오류가 발생하는 경우, 상기 동작 오류를 감지하여 상기 LED 모듈의 구동 전압을 제어하는 단계 등은 소프트웨어로 코딩될 수 있다. 이러한 소프트웨어는 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 기록되어, 디스플레이 장치나 안경 장치 등과 같은 장치에 사용될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : LED 모듈 120 : 벅 컨버터
130 : 제어부 140 : 전원 공급부
150 : LED 구동부 160 : 벅 드라이버 IC

Claims (14)

  1. 백라이트 유닛(Back Light Unit)에 있어서,
    LED 모듈;
    상기 LED 모듈에 연결되는 스위칭 소자; 및
    상기 LED 모듈에 벅(Buck) 타입으로 구동 전압을 인가하고, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하며, 상기 LED 모듈에 정전류를 제공하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 LED 모듈에 입력 전압을 공급하는 전원 공급부; 및
    상기 스위칭 소자를 제어하고, 상기 LED 모듈에 정전류를 제공하는 LED 구동부; 및
    상기 전원 공급부 및 상기 LED 구동부 사이에 배치되며, 제노 다이오드로 구성되어 기 설정된 전압 이상에서 동작 오류 신호를 상기 전원 공급부로 전달하는 제1 소자;를 포함하며,
    상기 LED 구동부는,
    상기 스위칭 소자의 동작 오류가 감지되면, 상기 동작 오류 신호를 상기 LED 구동부에 구비된 일 단자를 통해 상기 전원 공급부로 전송하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 LED 구동부에 구비된 상기 일 단자는,
    상기 스위칭 소자에 동작 오류가 발생하는 경우, 상기 동작 오류 신호를 상기 전원 공급부로 전송하는 제1 용도 및 디밍 신호가 입력되는 제2 용도로 이용되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스위칭 소자의 동작 오류를 감지하기 위한 저항을 더 포함하며,
    상기 LED 구동부는,
    상기 저항의 전류량을 측정하여, 상기 측정된 전류량이 기 설정된 전류량을 초과하는 경우, 상기 스위칭 소자에 동작 오류가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제1항 또는 제4항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 FET(Filed Effect Transistor)소자인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 디스플레이 장치에 있어서,
    디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널로 백라이트를 제공하는 LED 모듈; 및
    상기 LED 모듈에 벅(Buck) 타입으로 구동 전압을 인가하고, 상기 LED 모듈에 연결된 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하며, 상기 LED 모듈에 정전류를 제공하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 LED 모듈에 입력 전압을 공급하는 전원 공급부; 및
    상기 스위칭 소자를 제어하고, 상기 LED 모듈에 정전류를 제공하는 LED 구동부;를 더 포함하며,
    상기 전원공급부 및 상기 LED 구동부 사이에 제노 다이오드로 구성되어 기 설정된 전압 이상에서 동작 오류 신호를 상기 전원 공급부로 전달하는 제1 소자;를 더 포함하며,
    상기 LED 구동부는,
    상기 스위칭 소자의 동작 오류가 발생하는 경우, 상기 동작 오류를 감지하여 상기 동작 오류 신호를 상기 LED 구동부에 구비된 일 단자를 통해 상기 전원 공급부로 전송하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 LED 구동부에 구비된 상기 일 단자는,
    상기 스위칭 소자에 동작 오류가 발생하는 경우, 상기 동작 오류 신호를 상기 전원 공급부로 전송하는 제1 용도 및 디밍 신호가 입력되는 제2 용도로 이용되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스위칭 소자 동작 오류를 감지하기 위한 저항을 더 포함하며,
    상기 LED 구동부는,
    상기 저항의 전류량을 측정하여, 기 설정된 전류량을 초과하는 경우, 상기 스위칭 소자에 동작 오류가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  12. 제7항 또는 제10항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 FET 소자인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  13. 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널로 백라이트를 제공하는 LED 모듈, LED 모듈에 입력 전압을 공급하는 전원 공급부, 및 스위칭 소자를 제어하고 상기 LED 모듈에 정전류를 제공하는 LED 구동부를 포함하는 디스플레이 장치의 백라이트 구동 방법에 있어서,
    상기 LED 모듈에 구동 전압을 인가하는 단계; 및
    상기 LED 모듈에 연결되어 벅(Buck) 타입으로 구동 전압을 인가하는데 이용되는 상기 스위칭 소자의 동작 오류가 감지되면, 동작 오류 신호를 상기 LED 구동부에 구비된 일 단자를 통해 상기 전원 공급부로 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 동작 오류 신호를 상기 전원 공급부로 전송하는 단계는,
    상기 전원 공급부 및 상기 LED 구동부 사이에 제노 다이오드로 구성된 제1 소자를 통해 상기 동작 오류 신호를 상기 전원 공급부로 전송하며,
    상기 제1 소자는 기설정된 전압 이상에서 상기 동작 오류 신호를 상기 전원 공급부로 전달하는, 디스플레이 장치의 백라이트 구동 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 FET 소자인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 백라이트 구동 방법.
KR1020140032496A 2014-03-20 2014-03-20 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 KR102208881B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140032496A KR102208881B1 (ko) 2014-03-20 2014-03-20 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
US14/511,620 US9392667B2 (en) 2014-03-20 2014-10-10 Backlight unit, display apparatus including the backlight unit and operating method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140032496A KR102208881B1 (ko) 2014-03-20 2014-03-20 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150109583A KR20150109583A (ko) 2015-10-02
KR102208881B1 true KR102208881B1 (ko) 2021-01-28

Family

ID=54143487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140032496A KR102208881B1 (ko) 2014-03-20 2014-03-20 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9392667B2 (ko)
KR (1) KR102208881B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9648684B1 (en) * 2015-11-24 2017-05-09 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Capacitor-less LED drive
US10178729B2 (en) * 2016-08-22 2019-01-08 Semiconductor Components Industries, Llc Lighting circuit with internal reference thresholds for hybrid dimming
CN106455196B (zh) * 2016-08-30 2018-06-26 德韧干巷汽车系统（上海）有限公司 一种汽车换档器档位指示照明调光电路
CN106531087B (zh) * 2016-11-29 2019-02-12 深圳市华星光电技术有限公司 一种背光驱动电路及液晶显示器
JP6732841B2 (ja) * 2018-05-30 2020-07-29 キヤノン株式会社 画像投射装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010287601A (ja) * 2009-06-09 2010-12-24 Panasonic Corp 発光素子駆動装置
KR100986815B1 (ko) * 2010-02-05 2010-10-13 신봉섭 엘이디 정전류 구동장치
CN201680231U (zh) * 2010-03-17 2010-12-22 Bcd半导体制造有限公司 一种lcd的led背光驱动装置
KR101875220B1 (ko) * 2011-06-08 2018-07-06 매그나칩 반도체 유한회사 Ｌｅｄ 구동회로
KR20130015720A (ko) * 2011-08-04 2013-02-14 삼성전자주식회사 백라이트 유닛, 제어 장치 및 그 제어 방법
US8810156B2 (en) * 2011-10-04 2014-08-19 Texas Instruments Incorporated LED driver systems and methods
US9204507B2 (en) * 2012-01-26 2015-12-01 Sharp Kabushiki Kaisha LED lighting device
US9425687B2 (en) * 2013-03-11 2016-08-23 Cree, Inc. Methods of operating switched mode power supply circuits using adaptive filtering and related controller circuits

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150109583A (ko) 2015-10-02
US9392667B2 (en) 2016-07-12
US20150271893A1 (en) 2015-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3038079B1 (en) Over-current control device and organic light emitting display device adpoting the same
KR102208881B1 (ko) 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
US10297200B2 (en) Display device, panel defect detection system, and panel defect detection method
EP3038085B1 (en) Display device and method of driving the same
KR102249807B1 (ko) 표시장치 및 전원제어장치
US8952622B2 (en) Light emitting diode driving apparatus, driving method of light emitting diode, and computer-readable recording medium
US10395586B2 (en) Display device, electronic appliance including the same, and external power supply device
KR101567899B1 (ko) 액정표시장치 및 그 구동방법
US10262610B2 (en) Backlight unit, method of driving the same, and display device having the same
KR20120026829A (ko) 발광 구동 장치, 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
KR101857806B1 (ko) 액정표시장치와 이의 구동방법
KR20160147104A (ko) 표시 장치
KR101341021B1 (ko) 광원 구동 장치 및 그 구동 방법
US20140092075A1 (en) Dc-dc converter control circuit, image display device using the same and driving method thereof
KR20160017816A (ko) 광원 장치, 이의 구동 방법 및 이를 갖는 표시 장치
CN104821155A (zh) 背光单元和具有该背光单元的显示设备
US20160225327A1 (en) Display apparatus and method of controlling luminance thereof
KR102160291B1 (ko) 표시장치 및 데이터 드라이버
US11049442B2 (en) Display apparatus and controlling method thereof
KR102115429B1 (ko) 액정표시장치용 백라이트 유닛
KR101891261B1 (ko) 액정표시장치 및 그 구동방법
KR20170080902A (ko) 타이밍 컨트롤러, 유기발광표시장치 및 그 결함 관리 방법
KR101056046B1 (ko) 충전기능을 갖는 ｌｅｄ 회로 및 그 제공방법
US20150228250A1 (en) Lcd system, and ac adapter and backlight driving module for the same
KR20200025620A (ko) 유기발광 표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right