KR102289459B1 - 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치 및 백라이트 유닛의 동작 방법 - Google Patents

백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치 및 백라이트 유닛의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

백라이트 유닛은, 전압 제어 신호에 응답해서 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와, 일단이 상기 광원 전원 전압과 연결된 발광 다이오드 스트링과, 상기 광원 전원 전압을 수신하고, 쇼트 신호를 인에이블하는 쇼트 검출기, 및 상기 전압 제어 신호를 발생하되, 상기 쇼트 신호가 인에이블될 때 상기 광원 전원 전압의 발생이 중지되도록 상기 전압 제어 신호를 발생하는 광원 컨트롤러를 포함한다. 상기 쇼트 검출기는, 상기 광원 전원 전압을 분압하여 검출 전압을 출력하는 전압 분압기 및 상기 검출 전압의 전압 레벨에 대응하는 기준 전압을 발생하고, 상기 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하고 비교 결과에 따라서 상기 쇼트 신호를 인에이블하는 비교 회로를 포함한다.

Description

백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치 및 백라이트 유닛의 동작 방법{BACKLIGHT UNIT, DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME AND OPERATING METHOD OF BACKLIGHT UNIT}
본 발명은 백라이트 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
유저 인터페이스의 하나로서 전자 디바이스에 표시 장치를 탑재하는 것은 필수가 되고 있으며, 전자 디바이스의 경박단소화와 저전력 소모를 위하여 표시 장치는 평판 표시 장치가 많이 사용되고 있다.
현재 가장 보편화 되어 있는 평판 표시 장치인 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광 장치이기 때문에 액정 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트 램프를 구비한 백라이트 유닛(Backlight unit, BLU)을 필요로 한다.
최근에는 저전력, 친환경 및 슬림형 디자인의 장점을 갖는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 광원으로 널리 사용되고 있다. 그러나 LED는 표시 장치의 전면적에 걸쳐 휘도와 색의 균일성을 유지하기 위하여 광학 설계상의 어려움이 있으며, 색의 조합을 위한 LED 전류의 순간적인 제어를 위해 고도의 기술이 요구된다.
또한, 표시 장치에서 요구하는 휘도를 제공하기 위하여 백라이트 유닛은 복수의 LED들이 직렬로 연결된 LED 스트링을 포함할 수 있다. 이러한 LED 스트링 내 복수의 LED들 중 적어도 하나가 쇼트(short)되는 경우, LED 스트링을 통해 과전류가 흐르게 되므로 백라이트 유닛이 손상될 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 LED 스트링의 쇼트를 검출할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 LED 스트링의 쇼트를 검출할 수 있는 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 LED 스트링의 쇼트를 검출할 수 있는 백라이트 유닛의 동작 방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 백라이트 유닛은: 전압 제어 신호에 응답해서 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와, 일단이 상기 광원 전원 전압과 연결된 발광 다이오드 스트링과, 상기 광원 전원 전압을 수신하고, 쇼트 신호를 인에이블하는 쇼트 검출기, 및 상기 전압 제어 신호를 발생하되, 상기 쇼트 신호가 인에이블될 때 상기 광원 전원 전압의 발생이 중지되도록 상기 전압 제어 신호를 발생하는 광원 컨트롤러를 포함한다. 상기 쇼트 검출기는, 상기 광원 전원 전압을 분압하여 검출 전압을 출력하는 전압 분압기, 및 상기 검출 전압의 전압 레벨에 대응하는 기준 전압을 발생하고, 상기 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하고 비교 결과에 따라서 상기 쇼트 신호를 인에이블하는 비교 회로를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 비교 회로는, 상기 검출 전압과 제1 전압의 전압 레벨을 비교하고, 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교기와, 상기 검출 전압과 제2 전압의 전압 레벨을 비교하고, 제2 비교 신호를 출력하는 제2 비교기와, 상기 제1 비교 신호 및 상기 제2 비교 신호에 대응하는 상기 기준 전압을 출력하는 가산 회로, 및 상기 기준 전압과 상기 검출 전압의 전압 레벨을 비교하고, 비교 결과에 따라서 상기 쇼트 신호를 인에이블 하는 제3 비교기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 가산 회로는, 상기 제1 비교 신호, 상기 제2 비교 신호 및 바이어스 전압을 가산하여 상기 기준 전압을 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 높은 전압 레벨이다.
이 실시예에 있어서, 상기 비교 회로는, 상기 검출 전압의 전압 레벨이 제1 전압 레벨보다 낮을 때 제1 레벨의 상기 기준 전압을 출력하고, 상기 검출 전압의 전압 레벨이 상기 제1 전압 레벨보다 높고, 제2 전압 레벨보다 낮을 때 제2 레벨의 상기 기준 전압을 출력하고, 상기 검출 전압의 전압 레벨이 상기 제2 전압 레벨보다 높을 때 제3 레벨의 상기 기준 전압을 출력한다. 상기 제2 전압 레벨은 상기 제1 전압 레벨보다 높다.
이 실시예에 있어서, 상기 비교 회로는, 상기 검출 전압과 펄스 전압을 비교하고, 비교 신호를 출력하는 제1 비교기와, 상기 비교 신호가 제1 신호 레벨인 동안 클럭 신호에 동기해서 카운트 신호를 출력하는 카운터와, 상기 카운트 신호에 응답해서 서로 다른 전압 레벨을 갖는 복수의 전압들 중 어느 하나를 상기 기준 전압으로 출력하는 기준 전압 선택기 및 상기 기준 전압과 상기 검출 전압의 전압 레벨을 비교하고, 비교 결과에 따라서 상기 쇼트 신호를 인에이블 하는 제2 비교기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 펄스 전압은 삼각파 펄스 전압이다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 비교기는, 상기 검출 전압이 상기 펄스 전압보다 낮은 전압 레벨일 때 상기 제1 레벨의 상기 비교 신호를 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 기준 전압 선택기는, 상기 카운트 신호의 레벨이 제1 값보다 낮을 때 제1 레벨의 상기 기준 전압을 출력하고, 상기 카운트 신호의 레벨이 상기 제1 값보다 높고, 제값보다 낮을 때 제2 레벨의 상기 기준 전압을 출력하고, 상기 카운트 신호의 레벨이 상기 제2 값보다 높을 때 제3 레벨의 상기 기준 전압을 출력한다. 상기 제2 값은 상기 제1 값보다 높은 레벨이다.
이 실시예에 있어서, 상기 발광 다이오드 스트링의 타단은 상기 광원 컨트롤러와 연결된다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 분압기는, 상기 광원 전원 전압과 제1 노드 사이에 연결된 제1 저항, 및 상기 제1 노드와 접지 전압 사이에 연결된 제2 저항을 포함하고, 상기 전압 분압기는 상기 제1 노드의 전압을 상기 검출 전압으로 출력한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는: 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 제어하는 구동 회로, 그리고 상기 표시 패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 백라이트 유닛은, 전압 제어 신호에 응답해서 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와, 일단이 상기 광원 전원 전압과 연결된 발광 다이오드 스트링과, 상기 광원 전원 전압을 수신하고, 쇼트 신호를 인에이블하는 쇼트 검출기, 및 상기 전압 제어 신호를 발생하되, 상기 쇼트 신호가 인에이블될 때 상기 광원 전원 전압의 발생이 중지되도록 상기 전압 제어 신호를 발생하는 광원 컨트롤러를 포함한다. 상기 쇼트 검출기는, 상기 광원 전원 전압을 분압하여 검출 전압을 출력하는 전압 분압기, 및 상기 검출 전압의 전압 레벨에 대응하는 기준 전압을 발생하고, 상기 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하고 비교 결과에 따라서 상기 쇼트 신호를 인에이블하는 비교 회로를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 비교 회로는, 상기 검출 전압과 제1 전압의 전압 레벨을 비교하고, 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교기와,상기 검출 전압과 제2 전압의 전압 레벨을 비교하고, 제2 비교 신호를 출력하는 제2 비교기와, 상기 제1 비교 신호 및 상기 제2 비교 신호에 대응하는 상기 기준 전압을 출력하는 가산 회로, 및 상기 기준 전압과 상기 검출 전압의 전압 레벨을 비교하고, 비교 결과에 따라서 상기 쇼트 신호를 인에이블 하는 제3 비교기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 가산 회로는, 상기 제1 비교 신호, 상기 제2 비교 신호 및 바이어스 전압을 가산하여 상기 기준 전압을 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 높은 전압 레벨이다.
이 실시예에 있어서, 상기 비교 회로는, 상기 검출 전압과 펄스 전압을 비교하고, 비교 신호를 출력하는 제1 비교기와, 상기 비교 신호가 제1 레벨인 동안 클럭 신호에 동기해서 카운트 신호를 출력하는 카운터와, 상기 카운트 신호에 응답해서 서로 다른 전압 레벨을 갖는 복수의 전압들 중 어느 하나를 상기 기준 전압으로 출력하는 기준 전압 선택기, 및 상기 기준 전압과 상기 검출 전압의 전압 레벨을 비교하고, 비교 결과에 따라서 상기 쇼트 신호를 인에이블 하는 제2 비교기를 포함한다.
표시 장치의 동작 방법은: 광원 전원 전압을 제공하는 단계와, 광원 전원 전압의 전압 레벨을 검출하는 단계와, 상기 검출 전압의 전압 레벨에 대응하는 기준 전압을 출력하는 단계와, 상기 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라서 쇼트 신호를 인에이블하는 단계, 및 상기 쇼트 신호가 인에이블될 때 상기 광원 전원 전압의 발생을 중지하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 기준 전압을 출력하는 단계는, 상기 검출 전압의 전압 레벨이 제1 전압 레벨보다 낮을 때 제1 레벨의 상기 기준 전압을 출력하는 단계와, 상기 검출 전압의 전압 레벨이 상기 제1 전압 레벨보다 높고, 제2 전압 레벨보다 낮을 때 제2 레벨의 상기 기준 전압을 출력하는 단계, 및 상기 검출 전압의 전압 레벨이 상기 제2 전압 레벨보다 높을 때 제3 레벨의 상기 기준 전압을 출력하는 단계를 포함한다. 상기 제2 전압 레벨은 상기 제1 전압 레벨보다 높다.
이 실시예에 있어서, 상기 기준 전압을 출력하는 단계는, 상기 검출 전압과 펄스 신호를 비교하고, 비교 신호를 출력하는 단계와, 상기 비교 신호가 제1 신호 레벨인 동안 클럭 신호에 동기해서 카운트 신호를 출력하는 단계 및 상기 카운트 신호에 응답해서 서로 다른 전압 레벨을 갖는 복수의 전압들 중 어느 하나를 상기 기준 전압으로 출력하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 전압들 중 어느 하나를 상기 기준 전압으로 출력하는 단계는, 상기 카운트 신호의 레벨이 제1 값보다 낮을 때 제1 레벨의 상기 기준 전압을 출력하는 단계와, 상기 카운트 신호의 레벨이 상기 제1 값보다 높고, 제값보다 낮을 때 제2 레벨의 상기 기준 전압을 출력하는 단계, 및 상기 카운트 신호의 레벨이 상기 제2 값보다 높을 때 제3 레벨의 상기 기준 전압을 출력하는 단계를 포함한다. 상기 제2 값은 상기 제1 값보다 높은 레벨이다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 백라이트 유닛은 LED 스트링으로 제공되는 광원 전원 전압과 기준 전압을 비교하여 LED 스트링의 쇼트를 검출할 수 있다. 특히, 전원 컨버터에서 발생된 광원 전원 전압의 전압 레벨에 따라서 기준 전압의 전압 레벨을 변경할 수 있으므로 LED 스트링의 쇼트를 정확하게 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 백라이트 유닛의 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 백라이트 유닛의 동작을 보여주는 플로우차트이다.
도 4는 도 2에 도시된 백라이트 유닛에서 발생되는 광원 전원 전압, 검출 전압 및 기준 전압을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 백라이트 유닛의 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 백라이트 유닛의 동작을 보여주는 플로우차트이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 구동 회로(120) 및 백라이트 유닛(130)을 포함한다.
표시 패널(110)은 영상을 표시한다. 이 실시예에서, 표시 패널(110)은 액정 표시 패널(liquid crystal display panel)인 것을 일 예로써 설명하나, 백라이트 유닛(130)을 필요로 하는 다른 종류의 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(110)은 제1 방향(D1)으로 신장된 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)과 제2 방향(D2)으로 신장된 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm) 그리고 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)과 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)이 교차하는 교차 영역에 배열된 복수의 픽셀들(PX)을 포함한다. 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)과 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn)은 서로 절연되어 있다. 픽셀들(PX) 각각은 박막 트랜지스터(TR), 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)를 포함한다.
복수의 픽셀들(PX)은 동일한 구조로 이루어진다. 따라서, 하나의 픽셀의 구성을 설명함으로써, 픽셀들(PX) 각각에 대한 설명은 생략한다. 픽셀(PX)의 박막 트랜지스터(TR)는 복수 게이트 라인(GL1~GLn) 중 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된 게이트 전극, 복수의 데이터 라인(DL1~DLm) 중 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 소스 전극 및 액정 커패시터(CLC)와 스토리지 커패시터(CST)에 연결된 드레인 전극을 구비한다. 액정 커패시터(CLC)와 스토리지 커패시터(CST) 각각의 일단은 박막 트랜지스터(T1)의 드레인 전극에 병렬 연결된다. 액정 커패시터(CLC)와 스토리지 커패시터(CST) 각각의 타단은 공통 전압과 연결될 수 있다.
구동 회로(120)는 타이밍 컨트롤러(122), 게이트 드라이버(124) 및 데이터 드라이버(126)를 포함한다. 타이밍 컨트롤러(122)는 외부로부터 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)를 입력받는다. 제어 신호들(CTRL)은 예를 들면, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 메인 클럭 신호 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함한다. 타이밍 컨트롤러(122)는 제어 신호들(CTRL)에 기초하여 영상 신호(RGB)를 표시 패널(110)의 동작 조건에 맞게 처리한 영상 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CTRL1)를 데이터 드라이버(126)로 제공하고, 제2 제어 신호(CTRL2)를 게이트 드라이버(124)로 제공한다. 제1 제어 신호(CTRL1)는 수평 동기 시작 신호, 클럭 신호 및 라인 래치 신호를 포함하고, 제2 제어 신호(CTRL2)는 수직 동기 시작 신호, 출력 인에이블 신호, 게이트 펄스 신호를 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(122)는 표시 패널(110)의 픽셀들(PX)의 배열 및 디스플레이 주파수 등에 따라서 영상 데이터 신호(DATA)를 다양하게 변경하여 출력할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(122)는 백라이트 유닛(130)을 제어하기 위한 백라이트 제어 신호(BLC)를 백라이트 유닛(130)으로 제공한다.
게이트 드라이버(124)는 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 제2 제어 신호(CTRL2)에 응답해서 게이트 라인들(GL1~GLn)을 구동한다. 게이트 드라이버(124)는 게이트 구동 IC(Integrated circuit)를 포함할 수 있다. 게이트 드라이버(124)는 산화물 반도체, 비정질 반도체, 결정질 반도체, 다결정 반도체 등을 이용한 회로로도 구현될 수 있다.
데이터 드라이버(126)는 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 영상 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CTRL1)에 응답해서 데이터 라인들(DL1~DLm)을 구동한다.
백라이트 유닛(130)은 표시 패널(110)의 하부에 픽셀들(PX)에 대향하여 배열된다. 백라이트 유닛(130)은 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 백라이트 제어 신호(BLC)에 응답해서 동작한다. 백라이트 유닛(130)의 구체적인 구성 및 동작은 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 백라이트 유닛의 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 백라이트 유닛(130)은 전원 컨버터(210), 광원(220), 쇼트 검출기(230) 및 광원 컨트롤러(240)를 포함한다. 광원(220)은 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)들을 포함하는 LED 스트링을 포함한다. 광원(220)의 일단은 전원 컨버터(210)로부터의 광원 전원 전압(VLED)과 연결된다. 광원(220)의 타단은 광원 컨트롤러(240)와 연결된다.
이 실시예에서, 광원(220)은 1 개의 LED 스트링을 포함하는 것으로 도시하고 설명하나, 광원(220)는 2개 이상의 LED 스트링들을 포함할 수 있다. 복수의 발광 다이오드들 각각은 흰색을 발광하는 흰색 발광 다이오드, 적색을 발광하는 적색 발광 다이오드, 청색을 발광하는 청색 발광 다이오드 그리고 녹색을 발광하는 녹색 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 흰색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드, 청색 발광 다이오드 그리고 녹색 발광 다이오드는 그 발광 특성이 각각 상이하며, 특히 발광을 위하여 인가되어야 하는 순방향 구동 전압(Vf)이 서로 상이할 수 있다. 소비 전력을 감소시키기 위하여 발광 다이오드들은 전반적으로 낮은 순방향 구동 전압(Vf)으로 구동되는 발광 다이오드들로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 휘도의 균일성을 위하여 발광 다이오드들의 순방향 구동 전압(Vf)의 편차가 작을수록 좋다. 이 실시예에서 광원(220)은 복수의 발광 다이오드들로 구성된 발광 다이오드 스트링을 포함하나, 발광 다이오드들 대신 레이저 다이오드(laser diode) 및 탄소 나노 튜브(carbon nano tube)을 포함할 수 있다.
전원 컨버터(210)는 외부로부터 입력되는 전원 전압(EVDD)을 광원 전원 전압(VLED)으로 변환한다. 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨은 광원(220) 내 발광 다이오드들을 구동하는데 충분한 전압 레벨로 설정되어야 한다.
전원 컨버터(210)는 인덕터(211), 트랜지스터(212), 다이오드(213) 그리고 커패시터(214)를 포함한다. 인덕터(211)는 외부로부터 공급되는 전원 전압(EVDD)과 노드(Q1) 사이에 연결된다. 트랜지스터(212)는 노드(Q1)와 접지 전압 사이에 연결된다. 트랜지스터(212)의 게이트 단자는 광원 컨트롤러(240)로부터의 전압 제어 신호(CTRLV)와 연결된다. 다이오드(213)는 노드(Q1)와 노드(Q2) 사이에 연결된다. 이 실시예에서, 다이오드(213)는 쇼트키 다이오드로 구성될 수 있다. 커패시터(214)는 노드(Q2)와 접지 전압 사이에 연결된다. 노드(Q2)의 광원 전원 전압(VLED)은 광원(420)의 일단으로 공급된다.
이와 같은 구성을 갖는 전원 컨버터(210)는 외부로부터 공급되는 전원 전압(EVDD)을 광원 전원 전압(VLED)으로 변환해서 출력한다. 특히, 전압 제어 신호(CTRLV)에 따라서 트랜지스터(212)가 턴 온/오프하는 것에 의해 광원 전원 전압(VLED)의 발생을 제어할 수 있으며, 광원(220)의 휘도를 조절할 수 있다.
쇼트 검출기(230)는 전원 컨버터(210)로부터의 광원 전원 전압(VLED)을 수신하고, 쇼트 신호(SHT)를 출력한다. 쇼트 검출기(230)는 전압 분압기(231) 및 비교 회로(232)를 포함한다. 전압 분압기(231)는 광원 전원 전압(VLED)을 분압하여 검출 전압(VDET)을 출력한다. 비교 회로(232)는 검출 전압(VDET)의 전압 레벨에 대응하는 기준 전압(VREF)을 발생하고, 기준 전압(VREF)과 검출 전압(VDET)을 비교하고 비교 결과에 따라서 쇼트 신호(SHT)를 인에이블한다.
전압 분압기(231)는 저항들(R11, R12)을 포함한다. 저항(R11)은 광원 전원 전압(VLED)과 노드(N11) 사이에 연결된다. 저항(R12)은 노드(N11)와 접지 전압 사이에 연결된다. 노드(N11)의 전압은 검출 전압(VDET)이다.
비교 회로(232)는 제1 내지 제3 비교기들(241, 242, 244) 및 가산 회로(243)를 포함한다. 제1 비교기(241)는 검출 전압(VDET)과 제1 전압(V1)의 전압 레벨을 비교하고, 제1 비교 신호(CMP1)를 출력한다. 제1 비교기(241)는 검출 전압(VDET)의 전압 레벨이 제1 전압(V1)의 전압 레벨보다 높을 때 소정 전압 레벨(예를 들면, 1V)을 갖는 제1 비교 신호(CMP1)를 출력한다. 제1 비교기(241)는 검출 전압(VDET)의 전압 레벨이 제1 전압(V1)의 전압 레벨보다 낮을 때 0V의 제1 비교 신호(CMP1)를 출력한다.
제2 비교기(242)는 검출 전압(VDET)과 제2 전압(V2)의 전압 레벨을 비교하고, 제2 비교 신호(CMP2)를 출력한다. 제2 비교기(242)는 검출 전압(VDET)의 전압 레벨이 제2 전압(V2)의 전압 레벨보다 높을 때 소정 전압 레벨(예를 들면, 1V)을 갖는 제2 비교 신호(CMP2)를 출력한다. 제2 비교기(242)는 검출 전압(VDET)의 전압 레벨이 제2 전압(V2)의 전압 레벨보다 낮을 때 0V의 제2 비교 신호(CMP2)를 출력한다. 이 실시예에 있어서, 제2 전압(V2)은 제1 전압(V1)보다 높은 전압 레벨을 갖는다.
가산 회로(243)는 제1 비교 회로(241)로부터의 제1 비교 신호(CMP1) 및 제2 비교 회로(242)로부터의 제2 비교 신호(CMP2)에 대응하는 기준 전압(VREF2)을 출력한다. 가산 회로(243)는 가산기(251)를 포함할 수 있다. 가산기(251)는 제1 비교 신호(CMP1), 제2 비교 신호(CMP2) 및 제3 전압(V3)을 더하여 기준 전압(VREF)을 출력한다. 제3 전압(V3)은 소정의 전압 레벨(예를 들면, 2.5V)을 갖는다.
제3 비교기(244)는 기준 전압(VREF)과 검출 전압(VDET)의 전압 레벨을 비교하고, 비교 결과에 따라서 쇼트 신호(SHT)를 인에이블한다.
광원 컨트롤러(240)는 타이밍 컨트롤러(122, 도 1에 도시됨)로부터의 백라이트 제어 신호(BLC)에 응답해서 전압 제어 신호(CTRLV)를 발생한다. 또한 광원 컨트롤러(240)는 쇼트 검출기(230)로부터의 쇼트 신호(SHT)에 응답해서 전압 제어 신호(CTRLV)를 발생할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 백라이트 유닛의 동작을 보여주는 플로우차트이다. 도 4는 도 2에 도시된 백라이트 유닛에서 발생되는 광원 전원 전압, 검출 전압 및 기준 전압을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 전원 컨버터(210)는 광원 전원 전압(VLED)을 공급한다(단계 S300). 광원 전원 전압(VLED)은 광원(220) 내 발광 다이오드들을 구동하는데 충분한 전압 레벨로 설정되어야 하며, 예컨대, 140V~167V 기준으로 가변 설정될 수 있다. 특히, 광원(220) 내 발광 다이오드들 각각의 순방향 구동 전압(Vf)을 고려하여 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨이 설정되는 것이 바람직하다.
전압 분압기(231)는 광원 전원 전압(VLED)을 분압하여 검출 전압(VDET)을 출력한다(단계 S310). 예컨대, 광원 전원 전압(VLED)의 가변 범위가 140V~167V일 때 검출 전압(VDET)이 4.8V~5.6V 범위 내에 포함되도록 저항들(R11, R12)의 저항값들이 설정되는 것이 바람직하다.
제1 비교기(241)는 검출 전압(VDET)과 제1 전압(V1)을 비교한다(단계 S320). 제2 비교기(242)는 검출 전압(VDET)과 제2 전압(V2)을 비교한다(단계 S330). 제2 전압(V2)은 제1 전압(V1)보다 높은 전압 레벨을 갖는다. 이 실시예에서, 제1 전압(V1)은 4.94V, 제2 전압(V2)은 5.24V로 설정되는 것으로 가정한다.
검출 전압(VDET)의 전압 레벨이 제1 전압(V1)의 전압 레벨보다 낮을 때 제1 비교기(241)는 OV의 제1 비교 신호(CMP1)를 출력한다. 검출 전압(VDET)의 전압 레벨이 제2 전압(V2)의 전압 레벨보다 낮을 때 제2 비교기(242)는 0V의 제2 비교 신호(CMP2)를 출력한다. 제1 비교 신호(CMP1) 및 제2 비교 신호(CMP2)가 모두 0V일 때 가산 회로(243)는 제1 기준 전압(VR1)을 기준 전압(VREF)으로 출력한다(단계 S360). 도 4에 도시된 예에서, 제3 전압(V3)은 2.5V이다.
검출 전압(VDET)의 전압 레벨이 제1 전압(V1)의 전압 레벨보다 높고, 제2 전압(V2)의 전압 레벨보다 낮을 때 제1 비교기(241)는 1V의 제1 비교 신호(CMP1)를 출력하고, 제2 비교기(242)는 0V의 제1 비교 신호(CMP2)를 출력한다. 제1 비교 신호(CMP1)가 1V이고, 제2 비교 신호(CMP2)가 0V일 때, 가산 회로(243)는 제2 기준 전압(VR2)을 기준 전압(VREF)으로 출력한다(단계 S350). 제2 기준 전압(VR2)은 3.5V이다.
검출 전압(VDET)의 전압 레벨이 제1 전압(V1)의 전압 레벨보다 높을 때 제1 비교기(241)는 1V의 제1 비교 신호(CMP1)를 출력한다. 검출 전압(VDET)의 전압 레벨이 제2 전압(V2)의 전압 레벨보다 높을 때 제2 비교기(242)는 1V의 제2 비교 신호(CMP2)를 출력한다. 제1 비교 신호(CMP1)가 1V이고, 제2 비교 신호(CMP2)도 1V일 때 가산 회로(243)는 제3 기준 전압(VR3)을 기준 전압(VREF)으로 출력한다(단계 S330). 제3 기준 전압(VR3)은 4.5V이다.
제3 비교기(244)는 검출 전압(VDET)과 기준 전압(VREF)의 전압 레벨을 비교한다(단계 S370). 만일 기준 전압(VREF)의 전압 레벨이 검출 전압(VDET)의 전압 레벨보다 높으면 제3 비교기(244)는 광원(220) 내 발광 다이오드들 중 쇼트된 발광 다이오드가 있는 것으로 판별하여 쇼트 신호(SHT)를 인에이블한다(단계 S380).
도 4에 도시된 바와 같이, 예컨대, 전원 컨버터(210)에서 발생되는 광원 전원 전압(VLED)이 145V인 경우, 검출 전압(VDET)은 대략 4.7V이다. 이 경우, 기준 전압(VREF)은 2.5V로 설정된다. 백라이트 유닛(130)의 동작 중 검출 전압(VDET)이 2.5V 이하로 낮아지면 쇼트 신호(SHT)가 인에이블된다. 광원 컨트롤러(240)는 인에이블된 쇼트 신호(SHT)에 응답해서 광원 전원 전압(VLED)의 발생이 중지되도록 로우 레벨(예컨대, 0V)의 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력한다.
다른 예로, 광원 전원 전압(VLED)이 165V인 경우, 검출 전압(VDET)은 대략 5.5V이다. 이 경우, 기준 전압(VREF)은 4.5V로 설정된다. 백라이트 유닛(130)의 동작 중 검출 전압(VDET)이 4.5V 이하로 낮아지면 쇼트 신호(SHT)가 인에이블된다. 광원 컨트롤러(240)는 인에이블된 쇼트 신호(SHT)에 응답해서 광원 전원 전압(VLED)의 발생이 중지되도록 로우 레벨(예컨대, 0V)의 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력한다.
광원 전원 전압(VLED)이 최소 140V에서 최대 167V 범위 내에서 설정되는 경우, 최소 설정 전압과 최대 설정 전압 간의 차는 27V이다. 27V는 광원(220) 내 발광 다이오드들이 9개 이상 쇼트되었을 때의 전압 변동량에 해당한다. 만일 기준 전압(VREF)을 고정된 전압 레벨로 설정하는 경우 광원 전원 전압(VLED)의 설정 전압 레벨에 따라서 광원(220) 내 발광 다이오드들의 쇼트를 검출하지 못하는 경우가 생길 수 있다.
본 발명은 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨에 따라서 기준 전압(VREF)의 전압 레벨을 2.5V, 3.5V, 4.5V 중 어느 하나로 설정할 수 있으므로 광원(220) 내 발광 다이오드들의 쇼트 여부를 정확하게 검출할 수 있다. 이 실시예에서는 기준 전압(VREF)의 전압 레벨이 2.5V, 3.5V, 4.5V 중 어느 하나로 설정되나, 제3 전압(V3)의 전압 레벨에 따라서 기준 전압(VREF)의 전압 레벨은 변경될 수 있다. 또한, 제1 비교기(241) 및 제2 비교기(242) 외에 비교기를 더 포함하면 기준 전압(VREF)의 변경 가능한 전압 레벨들의 수를 늘릴 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 백라이트 유닛의 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 백라이트 유닛(330)은 전원 컨버터(410), 광원(420), 쇼트 검출기(430) 및 광원 컨트롤러(440)를 포함한다. 광원(420)은 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)들을 포함하는 LED 스트링을 포함한다. 광원(220)의 일단은 전원 컨버터(410)로부터의 광원 전원 전압(VLED)과 연결된다. 광원(220)의 타단은 광원 컨트롤러(440)와 연결된다. 이 실시예에서, 광원(420)은 1 개의 LED 스트링을 포함하는 것으로 도시하고 설명하나, 광원(420)는 2개 이상의 LED 스트링들을 포함할 수 있다.
전원 컨버터(410)는 외부로부터 입력되는 전원 전압(EVDD)을 광원 전원 전압(VLED)으로 변환한다. 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨은 광원(420) 내 발광 다이오드들을 구동하는데 충분한 전압 레벨로 설정되어야 한다.
전원 컨버터(410)는 인덕터(411), 트랜지스터(412), 다이오드(413) 그리고 커패시터(414)를 포함한다. 인덕터(411)는 외부로부터 공급되는 전원 전압(EVDD)과 노드(Q1) 사이에 연결된다. 트랜지스터(412)는 노드(Q1)와 접지 전압 사이에 연결된다. 트랜지스터(412)의 게이트 단자는 광원 컨트롤러(440)로부터의 전압 제어 신호(CTRLV)와 연결된다. 다이오드(413)는 노드(Q1)와 노드(Q2) 사이에 연결된다. 이 실시예에서, 다이오드(413)는 쇼트키 다이오드로 구성될 수 있다. 커패시터(414)는 노드(Q2)와 접지 전압 사이에 연결된다. 노드(Q2)의 광원 전원 전압(VLED)은 광원(420)의 일단으로 공급된다.
이와 같은 구성을 갖는 전원 컨버터(410)는 외부로부터 공급되는 전원 전압(EVDD)을 광원 전원 전압(VLED)으로 변환해서 출력한다. 특히, 전압 제어 신호(CTRLV)에 따라서 트랜지스터(412)가 턴 온/오프하는 것에 의해 광원 전원 전압(VLED)의 발생을 제어할 수 있으며, 광원(420)의 휘도를 조절할 수 있다.
쇼트 검출기(430)는 전원 컨버터(410)로부터의 광원 전원 전압(VLED)을 수신하고, 쇼트 신호(SHT)를 출력한다. 쇼트 검출기(430)는 전압 분압기(431) 및 비교 회로(432)를 포함한다. 전압 분압기(431)는 광원 전원 전압(VLED)을 분압하여 검출 전압(VDET)을 출력한다. 비교 회로(432)는 검출 전압(VDET)의 전압 레벨에 대응하는 기준 전압(VREF)을 발생하고, 기준 전압(VREF)과 검출 전압(VDET)을 비교하고 비교 결과에 따라서 쇼트 신호(SHT)를 인에이블한다.
전압 분압기(431)는 저항들(R21, R22)을 포함한다. 저항(R21)은 광원 전원 전압(VLED)과 노드(N21) 사이에 연결된다. 저항(R22)은 노드(N21)와 접지 전압 사이에 연결된다. 노드(N21)의 전압은 검출 전압(VDET)이다.
비교 회로(432)는 제1 비교기(441), 카운터(442), 기준 전압 선택기(443) 및 제2 비교기(444)를 포함한다. 제1 비교기(441)는 검출 전압(VDET)과 펄스 전압(VPULSE)의 전압 레벨을 비교하고, 비교 신호(CMP)를 출력한다. 제1 비교기(441)는 검출 전압(VDET)의 전압 레벨이 펄스 전압(VPULSE)의 전압 레벨보다 높을 때 소정 전압 레벨(예를 들면, 1V)을 갖는 비교 신호(CMP)를 출력한다. 제1 비교기(441)는 검출 전압(VDET)의 전압 레벨이 펄스 전압(VPULSE)의 전압 레벨보다 낮을 때 0V의 비교 신호(CMP)를 출력한다. 펄스 전압(VPULSE)은 삼각파, 톱니파, 정현파 등의 소정의 주기를 갖는 전압이다.
카운터(442)는 비교 신호(CMP)를 수신하고, 클럭 신호(CLK)에 동기해서 카운트 업 동작을 행하고, 카운트 신호(CNT)를 출력한다. 예컨대, 카운터(442)는 비교 신호(CMP)가 0V일 때 클럭 신호(CLK)에 동기해서 카운트 업 동작을 행하고, 비교 신호(CMP)가 1V일 때 카운트 신호(CNT)를 출력한다. 즉, 카운터(442)는 검출 전압(VDET)의 전압 레벨에 대응하는 카운트 신호(CNT)를 출력할 수 있다.
기준 전압 선택기(443)는 제1 내지 제3 기준 전압들(VR1, VR2, VR3) 중 카운트 신호(CNT)에 대응하는 어느 하나를 기준 전압(VREF)으로 출력한다. 제1 내지 제3 기준 전압들(VR1, VR2, VR3)은 서로 다른 전압 레벨을 가지며, VR1<VR2<VR3이다.
제2 비교기(444)는 기준 전압(VREF)과 검출 전압(VDET)의 전압 레벨을 비교하고, 비교 결과에 따라서 쇼트 신호(SHT)를 인에이블한다.
광원 컨트롤러(440)는 타이밍 컨트롤러(122, 도 1에 도시됨)로부터의 백라이트 제어 신호(BLC)에 응답해서 전압 제어 신호(CTRLV)를 발생한다. 또한 광원 컨트롤러(440)는 쇼트 검출기(430)로부터의 쇼트 신호(SHT)에 응답해서 전압 제어 신호(CTRLV)를 발생할 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 백라이트 유닛의 동작을 보여주는 플로우차트이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 전원 컨버터(410)는 광원 전원 전압(VLED)을 공급한다(단계 S500). 광원 전원 전압(VLED)은 광원(420) 내 발광 다이오드들을 구동하는데 충분한 전압 레벨로 설정되어야 하며, 예컨대, 140V~167V 기준으로 가변 설정될 수 있다. 특히, 광원(420) 내 발광 다이오드들 각각의 순방향 구동 전압(Vf)을 고려하여 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨이 설정되는 것이 바람직하다.
전압 분압기(431)는 광원 전원 전압(VLED)을 분압하여 검출 전압(VDET)을 출력한다(단계 S510). 예컨대, 광원 전원 전압(VLED)의 가변 범위가 140V~167V일 때 검출 전압(VDET)이 4.8V~5.6V 범위 내에 포함되도록 저항들(R21, R22)의 저항값들이 설정되는 것이 바람직하다.
제1 비교기(441)는 검출 전압(VDET)과 펄스 전압(VPULSE)을 비교한다(단계 S520). 검출 전압(VDET)의 전압 레벨이 제1 전압(V1)의 전압 레벨보다 낮을 때 제1 비교기(441)는 OV의 비교 신호(CMP)를 출력한다. 비교 신호(CMP)가 0V일 때 카운터(442)는 클럭 신호(CLK)에 응답해서 카운트 업한다(단계 S530). 비교 신호(CMP)가 1V 레벨일 때 카운터(442)는 카운트 신호(CNT)를 기준 전압 선택기(443)로 출력한다.
기준 전압 선택기(443)는 카운트 신호(CNT)와 제1 값(K1)을 비교한다(단계 S540). 카운트 신호(CNT)가 제1 값(K1)보다 낮은 레벨이면, 기준 전압 선택기(443)는 제1 기준 전압(VR1)을 기준 전압(VREF)으로 출력한다(단계 S580). 기준 전압 선택기(443)는 카운트 신호(CNT)와 제2 값(K2)을 비교한다(단계 S550). 카운트 신호(CNT)가 제1 값(K1)보다 높은 레벨이고, 제2 값(K2)보다 낮은 레벨이면, 기준 전압 선택기(443)는 제1 기준 전압(VR2)을 기준 전압(VREF)으로 출력한다(단계 S570). 카운트 신호(CNT)가 제2 값(K2)보다 높은 레벨이면, 기준 전압 선택기(443)는 제3 기준 전압(VR3)을 기준 전압(VREF)으로 출력한다(단계 S560). 예컨대, 제1 기준 전압(VR1)은 2.5V이고, 제2 기준 전압(VR2)은 3.5V이며, 제3 기준 전압(VR3)은 4.5V이다. 이 실시예에서, 제2 값(K2)은 제1 값(K1)보다 높은 레벨이다.
제2 비교기(444)는 검출 전압(VDET)과 기준 전압(VREF)의 전압 레벨을 비교한다(단계 S590). 만일 기준 전압(VREF)의 전압 레벨이 검출 전압(VDET)의 전압 레벨보다 높으면 제2 비교기(444)는 광원(420) 내 발광 다이오드들 중 쇼트된 발광 다이오드가 있는 것으로 판별하여 쇼트 신호(SHT)를 인에이블한다(단계 S600).
본 발명은 광원 전원 전압(VLED)의 전압 레벨에 따라서 기준 전압(VREF)의 전압 레벨을 2.5V, 3.5V, 4.5V 중 어느 하나로 설정할 수 있으므로 광원(420) 내 발광 다이오드들의 쇼트 여부를 정확하게 검출할 수 있다. 도 5에 도시된 예에서는 기준 전압(VREF)의 전압 레벨이 2.5V, 3.5V, 4.5V 중 어느 하나로 설정되나, 제1 내지 제 3 기준 전압들(VR1~VR3)의 전압 레벨 및 수를 변경하는 것에 의해 기준 전압(VREF)의 전압 레벨 및 수는 변경될 수 있다.
이상 실시예를 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. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 구동 회로 122: 타이밍 컨트롤러
124: 게이트 드라이버 126: 데이터 드라이버
130: 백라이트 유닛 210, 410: 전원 컨버터
220, 420 광원 230, 430: 쇼트 검출기
240, 440: 광원 컨트롤러

Claims (20)

  1. 전압 제어 신호에 응답해서 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와;
    일단이 상기 광원 전원 전압과 연결된 발광 다이오드 스트링과;
    상기 전원 컨버터로부터 상기 광원 전원 전압을 수신하고, 쇼트 신호를 출력하는 쇼트 검출기; 및
    상기 전압 제어 신호를 발생하되, 상기 쇼트 신호가 인에이블될 때 상기 광원 전원 전압의 발생이 중지되도록 상기 전압 제어 신호를 발생하는 광원 컨트롤러를 포함하되,
    상기 쇼트 검출기는,
    상기 광원 전원 전압을 분압하여 검출 전압을 출력하는 전압 분압기; 및
    상기 검출 전압의 전압 레벨에 대응하는 기준 전압을 발생하고, 상기 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하고 비교 결과에 따라서 상기 쇼트 신호를 인에이블하는 비교 회로를 포함하고,
    상기 비교 회로는,
    상기 검출 전압과 제1 전압의 전압 레벨을 비교하고, 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교기와;
    상기 검출 전압과 제2 전압의 전압 레벨을 비교하고, 제2 비교 신호를 출력하는 제2 비교기와;
    상기 제1 비교 신호 및 상기 제2 비교 신호에 대응하는 상기 기준 전압을 출력하는 가산 회로; 및
    상기 기준 전압과 상기 검출 전압의 전압 레벨을 비교하고, 비교 결과에 따라서 상기 쇼트 신호를 인에이블하는 제3 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가산 회로는,
    상기 제1 비교 신호, 상기 제2 비교 신호 및 바이어스 전압을 가산하여 상기 기준 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 높은 전압 레벨인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교 회로는,
    상기 검출 전압의 전압 레벨이 제1 전압 레벨보다 낮을 때 제1 레벨의 상기 기준 전압을 출력하고,
    상기 검출 전압의 전압 레벨이 상기 제1 전압 레벨보다 높고, 제2 전압 레벨보다 낮을 때 제2 레벨의 상기 기준 전압을 출력하고,
    상기 검출 전압의 전압 레벨이 상기 제2 전압 레벨보다 높을 때 제3 레벨의 상기 기준 전압을 출력하되,
    상기 제2 전압 레벨은 상기 제1 전압 레벨보다 높은 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 스트링의 타단은 상기 광원 컨트롤러와 연결되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 분압기는,
    상기 광원 전원 전압과 제1 노드 사이에 연결된 제1 저항; 및
    상기 제1 노드와 접지 전압 사이에 연결된 제2 저항을 포함하고,
    상기 전압 분압기는 상기 제1 노드의 전압을 상기 검출 전압으로 출력하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과;
    상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 제어하는 구동 회로; 그리고
    상기 표시 패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하되;
    상기 백라이트 유닛은,
    전압 제어 신호에 응답해서 광원 전원 전압을 발생하는 전원 컨버터와;
    일단이 상기 광원 전원 전압과 연결된 발광 다이오드 스트링과;
    상기 전원 컨버터로부터 상기 광원 전원 전압을 수신하고, 쇼트 신호를 출력하는 쇼트 검출기; 및
    상기 전압 제어 신호를 발생하되, 상기 쇼트 신호가 인에이블될 때 상기 광원 전원 전압의 발생이 중지되도록 상기 전압 제어 신호를 발생하는 광원 컨트롤러를 포함하되,
    상기 쇼트 검출기는,
    상기 광원 전원 전압을 분압하여 검출 전압을 출력하는 전압 분압기; 및
    상기 검출 전압의 전압 레벨에 대응하는 기준 전압을 발생하고, 상기 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하고 비교 결과에 따라서 상기 쇼트 신호를 인에이블하는 비교 회로를 포함하고,
    상기 비교 회로는,
    상기 검출 전압과 제1 전압의 전압 레벨을 비교하고, 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교기와;
    상기 검출 전압과 제2 전압의 전압 레벨을 비교하고, 제2 비교 신호를 출력하는 제2 비교기와;
    상기 제1 비교 신호 및 상기 제2 비교 신호에 대응하는 상기 기준 전압을 출력하는 가산 회로; 및
    상기 기준 전압과 상기 검출 전압의 전압 레벨을 비교하고, 비교 결과에 따라서 상기 쇼트 신호를 인에이블하는 제3 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 삭제
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 가산 회로는,
    상기 제1 비교 신호, 상기 제2 비교 신호 및 바이어스 전압을 가산하여 상기 기준 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 높은 전압 레벨인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 삭제
  17. 광원 전원 전압을 제공하는 단계와;
    광원 전원 전압의 전압 레벨을 검출하는 단계와;
    상기 검출 전압의 전압 레벨에 대응하는 기준 전압을 출력하는 단계와;
    상기 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라서 쇼트 신호를 인에이블하는 단계; 및
    상기 쇼트 신호가 인에이블될 때 상기 광원 전원 전압의 발생을 중지하는 단계를 포함하되,
    상기 기준 전압을 출력하는 단계는,
    상기 검출 전압의 전압 레벨이 제1 전압 레벨보다 낮을 때 제1 레벨의 상기 기준 전압을 출력하는 단계와;
    상기 검출 전압의 전압 레벨이 상기 제1 전압 레벨보다 높고, 제2 전압 레벨보다 낮을 때 제2 레벨의 상기 기준 전압을 출력하는 단계; 및
    상기 검출 전압의 전압 레벨이 상기 제2 전압 레벨보다 높을 때 제3 레벨의 상기 기준 전압을 출력하는 단계를 포함하되;
    상기 제2 전압 레벨은 상기 제1 전압 레벨보다 높은 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 동작 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6903398B2 (ja) * 2016-01-27 2021-07-14 三菱電機株式会社 駆動装置および液晶表示装置
CN105790206B (zh) * 2016-04-27 2018-07-17 深圳市华星光电技术有限公司 一种过流保护电路及液晶显示器
KR102615020B1 (ko) * 2016-11-17 2023-12-19 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 메모리 장치 및 그의 동작 방법
WO2018169104A1 (ko) * 2017-03-15 2018-09-20 엘지전자 주식회사 영상표시장치
KR102109045B1 (ko) * 2018-10-23 2020-05-12 (주)윤진전자 차량용 직렬 엘이디 램프 고장 감지 후 엘이디 램프 밝기 유지 시스템
KR102689613B1 (ko) * 2019-09-19 2024-07-30 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 그 불량 감지 방법
US20230266781A1 (en) * 2022-02-24 2023-08-24 Mediatek Inc. Reference voltage auto-switching mechanism used in regulator for saving more power in low-power mode

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3882773B2 (ja) * 2003-04-03 2007-02-21 ソニー株式会社 画像表示装置、駆動回路装置および発光ダイオードの不良検出方法
KR20100022774A (ko) * 2008-08-20 2010-03-03 엘지이노텍 주식회사 백라이트 유닛의 디밍회로
US20100327835A1 (en) 2009-06-26 2010-12-30 Intersil Americas Inc. Integrator for providing overshoot protection and light switching mode during non-zero load condition for an led driver circuitry
KR101606888B1 (ko) 2009-08-07 2016-03-29 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛, 이를 포함하는 표시 장치 및 백라이트 유닛의 검사 방법
KR101665306B1 (ko) * 2009-12-21 2016-10-12 엘지디스플레이 주식회사 발광 다이오드의 구동장치 및 구동 방법, 및 이를 이용한 액정 표시 장치
KR101100105B1 (ko) 2010-06-17 2011-12-29 (주)비원테크 엘시디 백라이트 패널의 쇼트검출장치
CN102458018B (zh) * 2010-10-27 2014-04-30 登丰微电子股份有限公司 非线性负载驱动电路及控制器
KR20120070421A (ko) 2010-12-21 2012-06-29 엘지전자 주식회사 Ｌｅｄ구동 장치 및 방법
KR102001967B1 (ko) 2011-11-03 2019-10-02 삼성전자주식회사 Ｌｅｄ 구동 장치, ｌｅｄ 구동 방법 및 이를 적용한 디스플레이 장치
KR20130049555A (ko) * 2011-11-04 2013-05-14 삼성전자주식회사 Ｌｅｄ 구동 장치, ｌｅｄ구동 방법 및 이를 적용한 디스플레이 장치
TWI451650B (zh) * 2011-11-04 2014-09-01 Leadtrend Tech Corp 短路保護控制電路與相關之控制方法
KR20130056085A (ko) 2011-11-21 2013-05-29 삼성전기주식회사 발광소자부 쇼트 보호 회로
KR20130130526A (ko) 2012-05-22 2013-12-02 삼성디스플레이 주식회사 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
EP2731405A1 (en) * 2012-11-07 2014-05-14 Dialog Semiconductor GmbH Powerless bleeder
KR101974090B1 (ko) 2012-12-26 2019-04-30 엘지디스플레이 주식회사 백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치
KR101521644B1 (ko) 2013-01-11 2015-05-19 주식회사 포스코엘이디 전압 에지 검출부를 이용한 교류 led 조명장치
TWI547200B (zh) * 2014-03-14 2016-08-21 Hep Tech Co Ltd The driving method of light emitting diode wafers

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