KR102590217B1 - 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로 - Google Patents

디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로를 개시한다. 본 발명의 전류 제어 집적회로는 로오 신호와 컬럼 신호를 수신하고, 상기 로오 신호에 대응하여 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 상기 샘플링 전압을 이용하여 발광 블록의 발광을 위한 구동 전류의 전류량을 제어하는 구동 전류 제어부를 구비할 수 있고, 상기 구동 전류 제어부는 상기 컬럼 신호가 미리 설정된 디밍 제어 전압 이상인 경우, 상기 샘플링 전압의 레벨에 상응하도록 상기 구동 전류의 전류량을 제어하며, 그리고 상기 컬럼 신호가 상기 디밍 제어 전압 미만인 경우, 상기 샘플링 전압의 레벨에 상응하는 펄스폭을 갖는 구동 펄스를 생성하며, 상기 구동 펄스로써 상기 구동 전류의 양을 제어할 수 있다.

Description

디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로{CURRENT CONTROL IC OF BACKLIGHT APPARATUS FOR DISPLAY}
본 발명은 전류 제어 집적회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상의 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로에 관한 것이다.
디스플레이 패널 중, 예시적으로 LCD 패널은 영상의 표시를 위하여 백라이트 장치를 필요로 한다.
백라이트 장치는 LCD 패널에 영상을 표시하기 위한 백라이트를 제공하며, LCD 패널은 화소 별로 광학적 셔터 동작을 수행함으로써 백라이트를 이용하여 영상을 표시할 수 있다.
백라이트 장치는 LCD 패널에 결합되는 백라이트 보드를 포함할 수 있다. 백라이트 보드는 LED를 광원으로 이용하는 발광 블록들을 구비하며, 발광 블록들은 백라이트를 제공하기 위하여 발광될 수 있다.
백라이트 보드는 LCD 패널의 영상과 다른 해상도의 백라이트를 구현하도록 발광 블록들을 구비하며, 발광 블록들은 각각 디밍이 제어되도록 구성될 수 있다.
디밍 제어를 수행하는 종래의 백라이트 장치는 한 프레임 동안 발광 블록들의 발광을 유지하기 어렵다. 발광 블록들이 한 프레임 동안 발광을 충분히 유지하지 못하면, 백라이트에 플리커가 발생될 수 있다. 그러므로, 백라이트 장치는 플리커를 저감 또는 해소하기 위한 설계를 채용할 필요가 있다.
또한, 낮은 휘도로 백라이트를 제공하는 경우, 발광 블록에 저전류 대역의 구동 전류가 제공될 수 있다. 저전류 대역에서 백라이트의 아날로그 디밍이 수행되는 경우, 발광 블록들은 전류 편차에 따른 휘도 편차를 가질 수 있다.
그리고, 낮은 휘도로 백라이트를 제공하는 경우, 저전류 대역의 구동 전류는 노이즈에 취약한 특성을 가지며, 그 결과 백라이트에 노이즈로 인한 플리커가 발생될 수 있다.
따라서, 백라이트 장치는 저전류 대역의 구동 전류를 이용하여 낮은 휘도 구간의 휘도를 균일하게 표현할 필요가 있으며, 아날로그 디밍에 의한 플리커 발생을 방지할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 디스플레이를 위한 LCD 패널에 제공되는 백라이트의 플리커를 저감 또는 해소하기 위하여, 발광 블록들이 한 프레임 이상 발광을 유지할 수 있는 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 LCD 패널에 백라이트를 제공하기 위한 발광 블록을 복수의 제어 단위들로 구분하고, 제어 단위의 발광 블록 별로 디밍 제어를 위하여 구동 전류를 제어할 수 있는 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 낮은 휘도로 백라이트를 제공하는 경우의 발광 블록들의 전류 편차에 따른 휘도 편차를 해소하고, 노이즈로 인한 플리커 발생을 해소할 수 있는 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로를 제공함에 있다.
본 발명의 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로는, 로오 신호와 컬럼 신호를 수신하고, 상기 로오 신호에 대응하여 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 상기 샘플링 전압을 이용하여 발광 블록의 발광을 위한 구동 전류의 전류량을 제어하는 구동 전류 제어부;를 구비하며, 상기 구동 전류 제어부는, 상기 컬럼 신호가 미리 설정된 디밍 제어 전압 이상인 경우, 상기 샘플링 전압의 레벨에 상응하도록 상기 구동 전류의 전류량을 제어하며, 그리고, 상기 컬럼 신호가 상기 디밍 제어 전압 미만인 경우, 상기 샘플링 전압의 레벨에 상응하는 펄스폭을 갖는 구동 펄스를 생성하며, 상기 구동 펄스로써 상기 구동 전류의 양을 제어함을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로는, 로오 신호와 컬럼 신호를 수신하고, 상기 로오 신호에 대응하여 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하는 복수의 구동 전류 제어부;를 구비하며, 각각의 상기 구동 전류 제어부는 상기 샘플링 전압의 레벨에 상응하는 펄스폭을 갖는 구동 펄스를 생성하고, 상기 구동 펄스로써 해당 발광 블록의 발광을 위한 구동 전류의 전류량을 제어함을 특징으로 한다.
본 발명은 백라이트 제공을 위한 발광 블록들이 한 프레임 이상 발광을 유지할 수 있고, 디스플레이를 위한 LCD 패널에 플리커가 저감 또는 해소된 백라이트를 제공할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 LCD 패널에 백라이트를 제공하기 위한 발광 블록을 복수의 제어 단위들로 구분하고, 제어 단위의 발광 블록 별로 디밍 제어를 위하여 구동 전류를 제어함으로써 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 구성을 간소화하고 효율적으로 디밍을 제어할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 낮은 휘도로 백라이트를 제공하는 경우의 발광 블록들의 전류 편차에 따른 휘도 편차를 해소하고, 노이즈로 인한 플리커 발생을 해소할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 실시예를 나타내는 블록도.
도 2는 도 1의 백라이트 구동 보드를 예시한 블록도.
도 3은 도 1의 백라이트 보드를 예시한 블록도.
도 4는 도 3의 전류 제어 집적회로와 발광 블록들 간의 전기적 연결 관계를 예시한 블록도.
도 5는 본 발명의 전류 제어 집적회로의 실시예를 예시한 블록도.
도 6은 아날로그 디밍 제어의 경우 컬럼 신호와 발광을 위한 구동 전류의 관계를 예시한 그래프.
도 7은 발광 블록들의 배치와 제어 단위들을 예시한 도면.
도 8은 발광 블록들에 적용되는 컬럼 신호의 밝기를 예시한 도면.
도 9는 전류 제어 집적회로의 동작을 설명하기 위한 파형도.
도 10은 펄스 디밍 제어와 아날로그 디밍 제어에 의해 구동 전류의 전류량이 제어되는 방법을 설명하기 위한 그래프.
도 11은 디밍 제어 전압을 설정하는 방법을 설명하기 위한 그래프.
도 12는 도 5의 구동 전류 제어부의 일 예를 나타내는 블록도.
도 13은 도 12의 구동 전류 제어부의 상세 회로도.
도 14는 도 13의 구동 전류 제어부가 샘플링 전압의 레벨에 비례하도록 구동 전류의 전류량을 제어하는 것을 예시한 상세 회로도.
도 15는 도 13의 구동 전류 제어부가 구동 펄스로써 구동 전류의 전류량을 제어하는 것을 예시한 상세 회로도.
도 16은 도 5의 구동 전류 제어부의 다른 예를 나타내는 블록도.
도 17은 도 16의 구동 전류 제어부의 상세 회로도.
도 18은 도 17의 구동 전류 제어부가 샘플링 전압의 레벨에 비례하도록 구동 전류의 전류량을 제어하는 것을 예시한 상세 회로도.
도 19는 도 17의 구동 전류 제어부가 구동 펄스로써 구동 전류의 전류량을 제어하는 것을 예시한 상세 회로도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
영상의 표시를 위한 디스플레이 장치는 도 1과 같이 디스플레이 보드(2), 디스플레이 패널(4), 백라이트 구동 보드(6) 및 백라이트 보드(40)를 구비하는 것으로 예시될 수 있다.
상기한 구성에서 디스플레이 보드(2), 백라이트 구동 보드(6) 및 백라이트 보드(40)가 백라이트 장치에 해당되는 것으로 이해될 수 있다.
백라이트 장치는 디스플레이 패널(4)에 영상을 표시하기 위한 백라이트를 제공하기 위한 것이다. 백라이트는 백라이트 보드(40)로부터 디스플레이 패널(4)에 제공되도록 구성된다.
본 발명의 실시예인 전류 제어 집적회로는 백라이트 보드(40)에 구성될 수 있으며, 백라이트에 의한 플리커를 저감 또는 해소하기 위한 구성을 가질 수 있다.
먼저, 도 1의 디스플레이 장치의 디스플레이를 위한 구성 및 기능에 대하여 살펴본다.
영상을 표시하기 위하여, 디스플레이 보드(2)는 디스플레이 데이터를 디스플레이 패널(4)에 제공하도록 구성되고, 디스플레이 패널(4)은 디스플레이 데이터에 대응하여 영상을 표시하도록 구성된다.
디스플레이 패널(4)은 LCD 패널을 이용하여 구성될 수 있으며, 전송 라인(3)을 통하여 디스플레이 보드(2)의 디스플레이 데이터를 수신하도록 구성된다.
디스플레이 패널(4)은 미리 설계된 해상도를 구현하기 위한 화소들(도시되지 않음)을 구비하며, 각 화소는 디스플레이 데이터에 대응하여 광학적 셔터 동작을 수행한다. 디스플레이 패널(4)은 화소들의 상기한 광학적 셔터 동작에 의해 백라이트를 이용한 영상을 디스플레이할 수 있다.
그리고, 디스플레이 보드(2)는 비디오 소스(도시되지 않음)로부터 데이터를 수신하며, 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 데이터를 전송 라인(3)을 통하여 디스플레이 패널(4)에 제공하도록 구성된다.
상기한 디스플레이 데이터의 전송을 위하여, 디스플레이 보드(2)는 디스플레이 데이터를 패킷으로 구성하는 부품들(도시되지 않음) 및 패킷으로 구성된 디스플레이 데이터를 디스플레이 패널(4)에 제공하는 부품들을 포함할 수 있다. 디스플레이 데이터를 패킷으로 구성하는 부품들은 일반적인 디스플레이 장치에 채용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)에 해당하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
디스플레이 데이터는 프레임 단위로 영상을 표시하기 위한 것이며, 예시적으로, 화소의 밝기를 표시하는 데이터, 프레임 주기에 따라 프레임들을 구분하는 수직 동기 신호 Vsync 및 프레임의 수평 주기를 수평 동기 신호 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 1의 디스플레이 장치의 백라이트를 위한 구성 및 기능에 대하여 살펴본다.
디스플레이 보드(2)는 백라이트를 위한 휘도 데이터를 백라이트 구동 보드(6)에 제공할 수 있다.
디스플레이 패널(4)에 표시되는 영상의 해상도와 백라이트 보드(40)에서 디스플레이 패널(4)에 제공되는 백라이트의 해상도는 상이할 수 있다. 또한, 백라이트의 그레이 범위와 그레이 값도 영상을 위한 것과 상이할 수 있다.
그러므로, 디스플레이 보드(2)는 디스플레이 데이터를 이용하여 백라이트의 해상도, 그레이 범위 및 그레이 값에 적합하게 변환된 휘도 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 이를 위하여, 디스플레이 보드(2)는 디스플레이 데이터를 휘도 데이터로 변환하기 위한 변환 회로(도시되지 않음)을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
휘도 데이터는 디스플레이 보드(2)는 백라이트 구동 보드(6)에서 수신할 수 있는 포맷으로 구성되고 전송 라인(SPI)을 통하여 백라이트 구동 보드(6)에 제공될 수 있다. 또한, 디스플레이 보드(2)는 영상의 표시에 상응하기 위한 백라이트의 디밍 동작의 모드설정을 위하여 전송 라인(I2C)을 통하여 백라이트 구동 보드(6)에 디밍 동작 모드 명령을 제공할 수 있다.
그리고, 백라이트 구동 보드(6)는 디스플레이 보드(2)로부터 휘도 데이터와 수직 동기 신호 Vsync를 수신하고 백라이트 보드(40)에 컬럼 신호 D와 로오 신호 G를 제공하도록 구성된다.
상기한 백라이트 구동 보드(6)의 상세한 구성 및 동작은 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2에서, 백라이트 구동 보드(6)는 인터페이스부들(11, 12), 마이크로 컨트롤러(10), 디지털 아날로그 컨버터(20) 및 버퍼(22)를 포함하도록 구성될 수 있다.
인터페이스부(11)는 전송 라인(SPI)을 통하여 휘도 데이터를 수신하고 휘도 데이터를 마이크로 컨트롤러(10)에 제공하도록 구성된다. 그리고, 인터페이스부(12)는 전송 라인(I2C)을 통하여 디밍 동작 모드 명령을 수신하고 디밍 동작 모드 명령을 마이크로 컨트롤러(10)에 제공하도록 구성된다. 인터페이스부들(11, 12)은 디지털 신호의 전달을 위한 버퍼 역할을 하는 것으로 이해될 수 있다.
마이크로 컨트롤러(10)는 인터페이스부들(11, 12)을 통하여 휘도 데이터 디밍 동작 모드 명령을 수신하며, 별도의 전송 라인을 통하여 수직 동기 신호 Vsync를 수신할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(10)는 수직 동기 신호 Vsync를 이용하여 휘도 데이터를 프레임 단위로 구분할 수 있으며, 수직 동기 신호 Vsync를 이용한 카운팅에 의해 프레임에 포함된 수평 주기를 구분할 수 있다. 그러므로, 마이크로 컨트롤러(10)는 휘도 데이터에서 프레임의 수평 주기 단위의 컬럼 데이터를 생성할 수 있으며, 수평 주기 단위로 로오 데이터를 생성할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(10)는 상기와 같이 생성된 컬럼 데이터를 디지털 아날로그 컨버터(20)에 제공할 수 있다. 디지털 아날로그 컨버터(20)는 컬럼 데이터를 아날로그의 컬럼 신호 D로 변환하고 컬럼 신호 D를 백라이트 보드(40)에 제공할 수 있다.
또한, 마이크로 컨트롤러(10)는 상기와 같이 생성된 로오 데이터를 버퍼(22)에 제공할 수 있다. 버퍼(22)는 로오 데이터에 대응하여 수평 주기 단위로 로오 신호 G를 생성하고 로오 신호 G를 백라이트 보드(40)에 수평 주기 단위로 제공할 수 있다.
백라이트 보드(40)는 컬럼 신호 D와 로오 신호 G를 수신하고, 컬럼 신호 D와 로오 신호 G에 대응하여 백라이트를 제공하도록 구성된다.
도 3을 참조하면, 백라이트 보드(40)는 발광 블록들 및 전류 제어 집적회로들을 구비할 수 있다. 도 3에서, 발광 블록들은 "CH11~CH93"으로 표시되고, 전류 제어 집적회로들은 "T11~T33"으로 표시된다.
백라이트 보드(40)에서, 발광 블록들(CH11~CH93)과 전류 제어 집적회로들(T11~T33)이 형성된 영역은 백라이트 영역(30)으로 정의할 수 있다. 백라이트 영역(30)은 발광 블록들(CH11~CH93)의 발광에 의해 백라이트를 제공하는 영역으로 이해될 수 있다.
발광 블록은 디밍을 제어하기 위한 기본 단위이다. 각 발광 블록은 백라이트 보드(40) 상의 미리 설정된 영역(Zone)의 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 발광 블록은 LED로 구현된 광원으로 이해될 수 있다.
상기한 구성에 의해, 백라이트 보드(40)는 광원들이 집합된 면 광원으로 작용하도록 구성된다.
백라이트 보드(40)에서, 발광 블록들(CH11~CH93)은 예시적으로 컬럼(Column)과 로오(Row)를 갖는 매트릭스 구조로 배치될 수 있다. 그리고, 발광 블록들(CH11~CH93) 각각은 직렬로 연결된 복수의 LED를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.
발광 블록들(CH11~CH93)은 복수의 제어 단위로 분할될 수 있다. 제어 단위는 동일 컬럼 또는 인접 컬럼에 배치되며 순차적으로 발광하는 소정 수의 발광 블록들을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
도 3의 백라이트 보드(40)는 동일 컬럼 상에 연속 배치된 발광 블록들이 하나의 제어 단위를 형성하는 것을 예시한다.
보다 구체적으로, 각 제어 단위는 동일 컬럼에 연속 배치되며 순차적으로 발광하는 4개의 발광 블록들을 포함하는 것으로 예시될 수 있다. 즉, 발광 그룹들(CH11, CH21, CH31, CH41), 발광 그룹들(CH51, CH61, CH71, CH81), 발광 그룹들(CH12, CH22, CH32, CH42), 발광 그룹들(CH52, CH62, CH72, CH82), 발광 그룹들(CH13, CH23, CH33, CH43) 및 발광 그룹들(CH53, CH63, CH73, CH83)이 각각 하나의 제어 단위로 구분된다.
전류 제어 집적회로들(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)은 제어 단위 별로 하나씩 대응되도록 구성된다.
보다 구체적으로, 전류 제어 집적회로(T11)가 발광 그룹들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 구동 전류들을 제어하도록 구성되며, 전류 제어 집적회로(T21)가 발광 그룹들(CH51, CH61, CH71, CH81)의 구동 전류들을 제어하도록 구성되고, 전류 제어 집적회로(T12)가 발광 그룹들(CH12, CH22, CH32, CH42)의 구동 전류들을 제어하도록 구성되며, 전류 제어 집적회로(T22)가 발광 그룹들(CH52, CH62, CH72, CH82)의 구동 전류들을 제어하도록 구성되고, 전류 제어 집적회로(T13)가 발광 그룹들(CH13, CH23, CH33, CH43)의 구동 전류들을 제어하도록 구성되며, 전류 제어 집적회로(T23)가 발광 그룹들(CH53, CH63, CH73, CH83)의 구동 전류들을 제어하도록 구성된다.
전류 제어 집적회로들(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)은 백라이트 구동 보드(6)의 컬럼 신호 D와 로오 신호 G를 수신하도록 구성된다. 도 3에서, 컬럼 신호들 D1, D2, D3 ...이 도 1 및 도 2의 컬럼 신호 D에 해당되며, 로오 신호들 G1, G2, G3 ...이 도 1 및 도 2의 로오 신호 G에 해당된다.
하나의 백라이트 보드(40)는 전체 발광 그룹들(CH11~CH93)에 의해 결정되는 해상도를 갖는 백라이트를 제공한다. 그리고, 백라이트의 한 프레임은 복수의 수평 주기를 포함한다.
컬럼 신호들 D1, D2, D3 ...은 매 수평 주기 별로 제공될 수 있다. 컬럼 신호들 D1, D2, D3 ...가 인가되는 신호선들은 컬럼 라인들로 호칭할 수 있다.
로오 신호들 G1, G2, G3 ...은 미리 설정된 펄스 폭을 가지며 서로 다른 수평 주기에 제공될 수 있다. 즉, 로오 신호들 G1, G2, G3 ...은 수평 주기 별로 순차적으로 하나씩 제공될 수 있다. 로오 신호들 G1, G2, G3 ...가 인가되는 신호선들은 로오 라인들로 호칭할 수 있다.
상기한 구성에 의해, 전류 제어 집적회로들(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33) 각각은 자신에 해당하는 제어 단위의 컬럼 신호와 로오 신호들을 수신한다.
이를 위하여, 전류 제어 집적회로들(T11, T21, T31)은 컬럼 신호 D1을 수신하도록 하나의 컬럼 라인을 공유하고, 전류 제어 집적회로들(T12, T22, T32)이 컬럼 신호 D2를 수신하도록 하나의 컬럼 라인을 공유하며, 전류 제어 집적회로들(T31, T23, T33)이 컬럼 신호 D3을 수신하도록 하나의 컬럼 라인을 공유한다.
그리고, 각 전류 제어 집적회로들(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)은 자신의 제어 단위에 해당하는 로오 신호들을 수신한다. 같은 로오 위치의 제어 단위에 속한 전류 제어 집적회로들은 로오 라인들을 공유하며 동일한 로오 신호들을 수신한다.
전류 제어 집적회로들(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)은 자신의 제어 단위에 해당하는 컬럼 신호와 로오 신호들을 수신하며 제어 단위의 발광 블록들의 구동 전류들을 제어함으로써 발광 블록들의 발광을 제어할 수 있다. 예시적으로, 전류 제어 집적회로(T11)는 컬럼 신호 D1을 수신하고 로오 신호들 G1~G4를 수신하며 발광 블록들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 구동 전류들을 제어함으로써 발광 블록들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 발광을 제어한다.
각 전류 제어 집적회로(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)는 로오 신호들로써 수평 주기 별 컬럼 신호를 순차적으로 샘플링한 샘플링 전압들을 생성하고, 샘플링 전압들을 이용하여 제어 단위의 발광 블록들의 발광과 밝기의 유지를 제어할 수 있다. 예시적으로, 전류 제어 집적회로(T11)는 순차적으로 제공되는 수평 주기 별 로오 신호들 G1~G4로써 수평 주기 별 컬럼 신호 D1을 샘플링한 샘플링 전압들을 생성하고, 샘플링 전압들을 이용하여 동일한 제어 단위에 속하는 발광 블록들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 발광을 위한 구동 전류들을 제어한다.
각각의 전류 제어 집적회로(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)와 해당 제어 단위의 발광 블록들의 연결은 도 4를 참조하여 이해될 수 있다. 도 4는 전류 제어 집적회로(T11)와 그에 해당하는 제어 단위의 발광 블록들(CH11, CH21, CH31, CH41)을 예시한 것이다.
도 4에서, 전류 제어 집적회로(T11)는 컬럼 입력단(TD1), 로오 입력단들(TG1~TG4) 및 제어단들(T01~T04)을 구비하는 것으로 예시된다. 전류 제어 집적회로(T11)는 컬럼 입력단(TD1)을 통하여 컬럼 신호 D1을 수신하며, 로오 입력단들(TG1~TG4)을 통하여 로오 신호들 G1~G4을 수신하고, 그리고 제어단들(TO1~TO4)을 통하여 발광 블록들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 구동 전류들 O1~O4을 수신한다.
각 발광 블록들(CH11, CH21, CH31, CH41)은 정전압을 유지하는 발광 전압 VLED을 수신하며, 직렬로 연결된 복수의 LED를 포함한다. 각 발광 블록들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 로우 사이드(Low Side)의 구동 전류들 O1~O4이 전류 제어 집적회로(T11)의 제어단들(TO1~TO4)에 입력된다.
각 전류 제어 집적회로(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)는 버퍼(BF)와 구동 전류 제어부들(101~104)를 구비하도록 구성될 수 있다. 각 전류 제어 집적회로(T11, T12, T13, T21, T22, T23, T31, T32, T33)의 구성은 도 5의 전류 제어 집적회로(T11)의 구성을 참조하여 이해될 수 있다.
전류 제어 집적회로(T11)는 버퍼(BF)와 구동 전류 제어부들(101~104)를 포함할 수 있다.
버퍼(BF)는 컬럼 입력단(TD1)을 통하여 컬럼 신호 D1를 수신하도록 구성된다. 컬럼 신호 D1는 버퍼(BF)를 통하여 구동 전류 제어부들(101~104)에 제공될 수 있다.
구동 전류 제어부들(101~104)은 해당 제어 단위의 발광 블록들(CH11, CH21, CH31, CH41)에 대응하는 것이다.
구동 전류 제어부들(101~104)은 로오 입력단들(TG1~TG4)을 통하여 로오 신호들 G1~G4를 수신하고, 버퍼(BF)를 통하여 컬럼 신호 D1를 수신할 수 있다. 그리고 구동 전류 제어부들(101~104)은 제어단들(TO1~TO4)을 통하여 발광 블록들(CH11, CH21, CH31, CH41)의 구동 전류들 O1~O4의 전류량을 제어할 수 있다.
구동 전류 제어부(101)는 로오 신호 G1과 컬럼 신호 D1을 수신하고, 로오 신호 G1에 대응하여 컬럼 신호 D1을 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 샘플링 전압을 이용하여 발광 블록(CH11)의 발광을 위한 구동 전류 01의 전류량을 제어하도록 구성될 수 있다. 구동 전류 제어부(102)는 로오 신호 G2와 컬럼 신호 D1을 수신하고, 로오 신호 G2에 대응하여 컬럼 신호 D1을 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 샘플링 전압을 이용하여 발광 블록(CH21)의 발광을 위한 구동 전류 02의 전류량을 제어하도록 구성될 수 있다. 구동 전류 제어부(103)는 로오 신호 G3과 컬럼 신호 D1을 수신하고, 로오 신호 G3에 대응하여 컬럼 신호 D1을 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 샘플링 전압을 이용하여 발광 블록(CH31)의 발광을 위한 구동 전류 03의 전류량을 제어하도록 구성될 수 있다. 그리고, 구동 전류 제어부(104)는 로오 신호 G4와 컬럼 신호 D1을 수신하고, 로오 신호 G4에 대응하여 컬럼 신호 D1을 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 샘플링 전압을 이용하여 발광 블록(CH41)의 발광을 위한 구동 전류 04의 전류량을 제어하도록 구성될 수 있다.
전류 제어 집적회로는 제작자의 선택에 따라 아날로그 디밍 제어로 구동 전류의 전류량을 제어하거나, 샘플링 전압의 레벨에 따라 아날로그 디밍 제어와 펄스 디밍 제어 중 하나를 선택하여 구동 전류의 전류량을 제어하거나, 펄스 디밍 제어로 구동 전류의 전류량을 제어하도록 설계될 수 있다.
도 6은 전류 제어 집적회로가 아날로그 디밍 제어로 구동 전류의 전류량을 제어하는 경우 컬럼 신호 D와 구동 전류 iLED 간의 상관 관계를 나타낸 그래프이다. 이에 대하여, 전류 제어 집적회로(T11)를 참조하여 설명한다.
아날로그 디밍 제어의 경우, 구동 전류 제어부(101)는 컬럼 신호 D1의 변화에 대응하여 구동 전류 01의 양이 선형적으로 변화하도록 제어할 수 있다. 즉, 구동 전류 01의 전류량은 오프셋 전압 Doffset 이상의 컬럼 신호 D1의 증가에 상응하여, 보다 구체적으로 비례하여 선형적으로 증가될 수 있다. 구동 전류 제어부들(102~104)도 구동 전류 제어부(101)과 동일하게 동작되므로 중복 설명은 생략한다.
도 6에서, Doffset은 컬럼신호 D에 의한 구동 전류 iLED의 안정적인 턴오프를 위해 버퍼(BF)에 대해 구현한 오프셋 전압을 의미하고, ADR은 아날로그 디밍 영역을 표시하는 것이며 오프셋 전압 Doffset과 컬림 신호 최대치 Dmax 사이의 컬럼 신호 D의 변화 범위에 해당한다.
한편, 도 7은 발광 블록들의 배치와 제어 단위들의 구분을 예시한 것이다. 도 7에는 발광 블록들(CH11, CH21, CH31, CH41)을 포함하는 제어 단위(C11), 발광 블록들(CH12, CH22, CH32, CH42)을 포함하는 제어 단위(C12), 발광 블록들(CH13, CH24, CH34, CH44)을 포함하는 제어 단위(C13) 및 발광 블록들(CH14, CH24, CH34, CH44)을 포함하는 제어 단위(C14)가 예시된다.
각 제어 단위들에는 하나의 컬럼 신호와 4 개의 로오 신호들이 입력된다. 그리고, 각 발광 블록들에 적용되는 컬럼 신호들은 도 8과 같은 밝기를 위한 전압 레벨들을 갖도록 제공될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 8은 컬럼 신호들 D1, D2, D3, D4가 로오 신호 G1이 제공되는 첫째 수평 주기에 "4, 5, 1, 2"의 레벨로 제공되고, 로오 신호 G2가 제공되는 둘째 수평 주기에 "3, 1, 5, 5"의 레벨로 제공되는 것을 예시한다. 여기에서, 도 8의 레벨 값은 실제 전압 레벨이 아닌 진폭을 표현하기 위한 예시적인 수치로 이해될 수 있다. 그리고, 컬럼 신호의 값은 0과 7의 범위로 구분되는 8 레벨 사이로 표현된 것을 예시한다. 컬럼 신호의 값은 밝기를 표현하기 위한 해상도에 따라 다양한 레벨로 표현될 수 있으며, 예시적으로 16 레벨, 32 레벨 또는 64 레벨 등의 해상도로 표현될 수 있다.
본 발명의 실시예는 도 7 및 도 8과 같이 제공되는 컬럼 신호들과 로오 신호들에 의해 구동 전류의 전류량이 제어될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의해 컬럼 신호가 로오 신호들에 의해 샘플링되는 것은 도 9를 참조하여 이해할 수 있다.
도 9에서, FR1, FR2는 백라이트의 프레임 주기를 표시하고, HL1~HL4는 백라이트의 수평 주기를 표시하며, D1은 컬럼 신호를 표시하고, G1~G4는 로오 신호를 표시한다. 그리고, 컬럼 신호 D1의 "4, 3, 1, 5"는 도 8에서 표시된 컬럼 신호의 레벨 즉 진폭을 표시한 것이다.
본 발명의 실시예는 컬럼 신호의 레벨에 대응하도록 구동 전류를 제어하는 것으로 이해될 수 있다.
도 9를 참조하면, 프레임 FR1의 수평 주기 HL1에 컬럼 신호 D1이 레벨 "4"로 전류 제어 집적회로(T11)에 제공되며, 수평 주기 HL1에 로오 신호 G1이 샘플링을 위한 레벨(예시적으로 "하이")로 제공된다. 이 경우, 전류 제어 집적회로(T11)의 구동 전류 제어부(101)는 로오 신호 G1을 이용하여 레벨 "4"인 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 샘플링 전압의 레벨에 대응하는 구동 전류 O1이 발광 블록(CH11)에 흐르도록 제어한다. 샘플링 전압은 다음 프레임 FR2의 수평 주기 HL1까지 유지된다. 그러므로, 구동 전류 제어부(101)는 샘플링 전압에 대응하여 발광 블록(CH11)의 구동 전류 O1을 다음 프레임 FR2의 수평 주기 HL1까지 유지한다.
컬럼 신호 D1의 레벨은 수평 주기 HL1에 이어서 순차적으로 진행되는 수평 주기 HL2, HL3, HL4에 대응하여 레벨 "3", "1", "5"로 변화된다. 전류 제어 집적회로(T11)는 수평 주기 별로 순차적으로 제공되는 로오 신호 G2, G3, G4를 이용하여 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 발광을 위하여 샘플링 전압의 레벨에 대응하는 구동 전류 O2, O3, O4가 흐르도록 제어한다.
즉, 구동 전류 제어부(102)는 수평 주기 HL2에 레벨 "3"의 컬럼 신호를 수신하며, 로오 신호 G2를 이용하여 레벨 "3"인 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하고, 샘플링 전압의 레벨에 대응하는 구동 전류 02가 발광 블록(CH21)에 흐르도록 제어한다. 구동 전류 제어부(103)는 수평 주기 HL3에 레벨 "1"의 컬럼 신호를 수신하며, 로오 신호 G3을 이용하여 레벨 "1"인 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하고, 샘플링 전압의 레벨에 대응하는 구동 전류 03이 발광 블록(CH31)에 흐르도록 제어한다. 구동 전류 제어부(104)는 수평 주기 HL4에 레벨 "5"의 컬럼 신호를 수신하며, 로오 신호 G4를 이용하여 레벨 "5"인 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하고, 샘플링 전압의 레벨에 대응하는 구동 전류 04가 발광 블록(CH41)에 흐르도록 제어한다.
각 구동 전류 제어부들(102, 103, 104)의 샘플링 전압은 다음 프레임 FR2의 수평 주기 HL2, HL3, HL4까지 유지되며, 구동 전류 제어부들(102, 103, 104)은 샘플링 전압에 대응하여 발광 블록들(CH21, CH31, CH41)의 구동 전류 O2, 03, 04를 다음 프레임 FR2의 수평 주기 HL2, HL3, HL4까지 유지한다. 즉, 전류 제어 집적회로(T11)는 각 수평 주기의 컬럼 신호 D1에 해당하는 레벨의 밝기를 다음 프레임까지 유지한다.
그리고, 전류 제어 집적회로(T11)의 각 로오 신호 G2, G3, G4에 의해 샘플링되는 샘플링 전압들은 프레임 주기 단위로 현재 컬럼 신호에 대응하는 레벨을 갖도록 재설정 되는 것으로 이해될 수 있다.
도 6 내지 도 9는 전류 제어 집적회로가 아날로그 디밍 제어로 구동 전류의 전류량을 제어하는 경우에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.
즉, 오프셋 전압 Doffset 이하로 컬럼 신호 D가 인가되는 경우, 컬럼 신호 D의 레벨이 버퍼(BF)의 오프셋 전압 Doffset 전압에 의해 차감되어서 구동 전류를 제어할 정도로 샘플링 전압이 생성되지 않는다. 그러므로, 발광 블록의 구동 전류는 흐르지 않는다.
아날로그 디밍 영역(ADR)에 해당하는 레벨의 컬럼 신호 D가 인가되는 경우, 로오 신호 G를 이용하여 컬럼 신호 D를 샘플링한 샘플링 전압이 생성되고, 샘플링 전압의 레벨에 대응하도록 구동 전류의 전류량이 제어될 수 있다. 그리고, 구동 전류의 전류량은 다음 프레임까지 유지될 수 있다.
한편, 본 발명은 컬럼 신호의 레벨에 따라 펄스 디밍 제어와 아날로그 디밍 제어를 선택적으로 수행하도록 실시될 수 있다.
도 10은 전류 제어 집적회로가 펄스 디밍 제어와 아날로그 디밍 제어를 선택적으로 수행하는 경우를 설명하기 위한 그래프이다.
도 10을 참조하면, 오프셋 전압 Doffset 이상의 컬럼 신호 D의 변화 영역은 디밍 제어 전압 Dth을 기준으로 펄스 디밍 영역(PWMR)과 아날로그 디밍 영역(ADR)으로 구분될 수 있다. 여기에서, 디밍 제어 전압 Dth는 제작자에 의해 미리 설정된 전압 레벨로 이해될 수 있으며, 오프셋 전압 Doffset과 컬럼 신호 최대치 Dmax 사이로 설정될 수 있다. 펄스 디밍 영역(PWMR)은 오프셋 전압 Doffset과 디밍 제어 전압 Dth 사이로 설정될 수 있고, 아날로그 디밍 영역(ADR)은 디밍 제어 전압 Dth와 컬럼 신호 최대치 Dmax 사이로 설정될 수 있다.
즉, 컬럼 신호 D가 펄스 디밍 영역(PWMR)에 해당하는 레벨을 갖는 경우, 전류 제어 집적회로의 각 구동 전류 제어부는 펄스 디밍 제어를 수행함으로써 구동 전류의 전류량을 제어할 수 있다. 그리고, 컬럼 신호 D가 아날로그 디밍 영역(ADR)에 해당하는 레벨을 갖는 경우, 전류 제어 집적회로의 각 구동 전류 제어부는 아날로그 디밍 제어를 수행함으로써 구동 전류의 전류량을 제어할 수 있다.
각 구동 전류 제어부는 컬럼 신호 D가 디밍 제어 전압 Dth에 해당하는 경우, 제작자의 의도에 따라 펄스 디밍 제어 또는 아날로그 디밍 제어가 선택될 수 있다.
디밍 제어 전압 Dth의 설정 방법은 도 11을 참조하여 이해될 수 있다.
도 11에서, PWMVR은 펄스 디밍 제어가 가능한 최대 영역으로 가정할 수 있고, 펄스 디밍 제어가 가능한 최대 영역 PWMVR은 구동 전류를 제어하기 위한 펄스의 주파수와 펄스폭에 의해 정의되는 해상도 등에 의해 결정될 수 있다. 상기한 펄스 디밍 제어가 가능한 최대 영역 PWMVR은 구동 전류의 전류량이 미리 설정된 기준 전류량 이하의 저전류 디밍 제어 구간에 해당하며, 미리 설정된 설정 전압 Dthm 이하의 컬럼 신호를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
디밍 제어 전압 Dth는 컬럼 신호의 변화를 고려하여 아날로그 디밍시 구동 전류의 편차가 상대적으로 큰 영역이 포함될 수 있도록 제작자에 의해 설정될 수 있다. 예시적으로, 디밍 제어 전압 Dth는 펄스 디밍 제어가 가능한 최대 영역 PWMVR에서 펄스 디밍 제어와 아날로그 디밍 제어 간의 변환시 전류 편차가 최소인 컬럼 신호의 레벨로 설정될 수 있다.
펄스 디밍 제어와 아날로그 디밍 제어를 선택적으로 수행하기 위한 전류 제어 집적회로의 구동 전류 제어부의 실시예는 도 12와 같이 예시될 수 있다. 도 12의 구동 전류 제어부는 전류 제어 집적회로(T11)의 구동 전류 제어부(101)를 참조하여 설명한다. 도 12의 설명을 위하여 전류 제어 집적회로(T11)의 구동 전류 제어부(101)를 참조한 것은 본 발명의 실시예의 예시를 위한 것일 뿐이며, 전류 제어 집적회로(T11)의 나머지 구동 전류 제어부들(102, 103, 104)도 동일한 구성을 가지며 동일한 동작을 하는 것으로 이해될 수 있다.
도 12의 구동 전류 제어부는 아날로그 디밍 제어와 펄스 디밍 제어를 선택적으로 수행할 수 있다. 컬럼 신호 D1이 미리 설정된 디밍 제어 전압 Dth 이상인 경우, 도 12의 구동 전류 제어부는 샘플링 전압의 레벨에 상응하도록, 보다 구체적으로 비례하도록 구동 전류 01의 전류량을 제어하는 아날로그 디밍 제어를 수행할 수 있다. 그리고, 컬럼 신호 D1이 디밍 제어 전압 Dth 미만인 경우, 구동 전류 제어부는 샘플링 전압의 레벨에 상응하는, 보다 구체적으로 비례하는 펄스폭을 갖는 구동 펄스를 생성하며 구동 펄스로써 구동 전류 01의 양을 제어하는 펄스 디밍 제어를 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 펄스 디밍 제어의 경우, 도 12의 구동 전류 제어부는 턴오프를 위한 오프셋 전압 Doffset 이상과 디밍 제어 전압 Dth 미만의 컬럼 신호 D1에 대응하여 구동 펄스로써 구동 전류 01의 전류량을 제어할 수 있다.
그리고, 구동 전류 제어부는 디밍 제어 전압 Dth을 제공하는 디밍 제어 전압원을 포함할 수 있다. 예시적으로 디밍 제어 전압원은 제너 다이오드에 의한 정전압원으로 구현될 수 있다.
또한, 구동 전류 제어부는 외부에서 제공되는 옵션 신호에 의해 가변된 레벨의 디밍 제어 전압 Dth을 제공하는 디밍 제어 전압원을 포함할 수 있다. 이를 위하여, 디밍 제어 전압원은 옵션 신호에 대응하여 디밍 제어 전압 Dth의 레벨을 제어하는 전압 제어 회로를 구비함이 바람직하다.
상기한 도 12의 구동 전류 제어부는 샘플 앤 홀드부(110), 펄스 구동 판단부(140), 전압 선택부(120), 펄스 구동 제어부(130), 스위칭부(150) 및 전압 전류 변환부(160)을 포함하는 것으로 예시될 수 있다. 여기에서, 전압 전류 변환부는 VI 변환부로 표시될 수 있다.
도 12의 구동 전류 제어부는 도 13의 상세 회로로 예시될 수 있다.
이하, 구동 전류 제어부의 구성 및 동작은 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한다.
샘플 앤 홀드부(110)는 컬럼 신호 D1와 로오 신호 G1를 수신하도록 구성되며, 로오 신호 G1을 이용하여 컬럼 신호 D1을 샘플링한 샘플링 전압을 제공하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 샘플링 전압은 Din으로 표시될 수 있다.
이를 위하여, 샘플 앤 홀드부(110)는 스위치(SW)와 샘플링 캐패시터(C)를 포함하도록 구성될 수 있다. 스위치(SW)는 컬럼 신호 D1의 샘플링을 위하여 턴온되며, 샘플링 캐패시터(C)는 스위치(SW)를 통하여 전달된 컬럼 신호 D1을 샘플링하여 샘플링 전압 Din을 생성하고 샘플링 전압 Din을 홀딩할 수 있다.
보다 구체적으로, 스위치(SW)는 로오 신호 G1에 의해 스위칭이 제어되며 컬럼 신호 D1의 전달을 스위칭하도록 구성된다. 즉, 로오 신호 G1이 미리 설정된 턴온 레벨이면 스위치(SW)가 턴온되며, 그 결과 컬럼 신호 D1이 스위치(SW)를 통하여 샘플링 캐패시터(C)로 전달될 수 있다. 그리고, 로오 신호 G1이 미리 설정된 턴오프 레벨이면 스위치(SW)가 턴오프되며, 그 결과 컬럼 신호 D1이 스위치(SW)를 통하여 전달되는 것이 차단될 수 있다.
샘플링 캐패시터(C)는 스위치(SW)를 통하여 전달된 컬럼 신호를 충전함으로써 샘플링 전압 Din을 생성하고, 스위치(SW)가 턴오프된 기간동안 샘플링 전압 Din을 홀딩 및 제공할 수 있다.
샘플 앤 홀드부(110)의 샘플링 전압 Din은 전압 선택부(120), 펄스 구동 제어부(130) 및 펄스 구동 판단부(140)에 제공될 수 있다.
펄스 구동 판단부(140)는 샘플링 전압 Din과 디밍 제어 전압 Dth를 수신하며, 샘플링 전압 Din의 레벨이 디밍 제어 전압 Dth 이상 또는 미만인지 판단한 판단 신호를 제공하도록 구성될 수 있다.
이를 위하여, 펄스 구동 판단부(140)는 샘플링 전압 Din과 디밍 제어 전압 Dth을 비교하는 비교기를 이용하여 구성될 수 있다.
이 경우, 펄스 구동 판단부(140)로서 구성되는 비교기는 네가티브 단자(-)에 디밍 제어 전압 Dth를 수신하고 포지티브 단자(+)에 샘플링 전압 Din을 수신하며 출력단을 통하여 판단 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
펄스 구동 판단부(140)로서 구성되는 비교기는 샘플링 전압 Din이 디밍 제어 전압 Dth 이상인 경우와 샘플링 전압 Din이 디밍 제어 전압 Dth 미만인 경우에 다른 레벨을 갖도록 판단 신호를 출력할 수 있다. 예시적으로, 펄스 구동 판단부(140)는 샘플링 전압 Din이 디밍 제어 전압 Dth 이상인 경우 포지티브 레벨의 판단 신호를 출력하고 샘플링 전압 Din이 디밍 제어 전압 Dth 미만인 경우에 네가티브 레벨의 판단 신호를 출력할 수 있다.
펄스 구동 판단부(140)는 판단 신호를 전압 선택부(120)와 펄스 구동 제어부(130)에 제공하도록 구성될 수 있다.
전압 선택부(120)는 펄스 구동 판단부(140)의 판단 신호에 의해 샘플링 전압 Din과 디밍 제어 전압 Dth 중 하나를 출력하도록 구성된다.
이를 위하여 전압 선택부(120)는 샘플링 전압 Din과 디밍 제어 전압 Dth를 수신하고 판단 신호에 대응하여 선택한 전압을 출력하는 스위치를 포함할 수 있다. 전압 선택부(120)에서, "H"는 샘플링 전압 Din을 수신하는 단자이고, "L"은 디밍 제어 전압 Dth가 인가되는 단자이며, "C"는 출력 단자이다.
즉, 전압 선택부(120)는 샘플링 전압 Din이 디밍 제어 전압 Dth 이상인 경우의 판단 신호에 대응하여 샘플링 전압 Din을 선택하여 출력하고, 샘플링 전압 Din이 디밍 제어 전압 Dth 미만인 경우의 판단 신호에 대응하여 디밍 제어 전압 Dth를 선택하여 출력할 수 있다.
펄스 구동 제어부(130)는 샘플링 전압 Din과 펄스 구동 판단부(140)의 판단 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
펄스 구동 제어부(130)는 판단 신호에 의해, 샘플링 전압 Din의 레벨에 대응하는 레벨을 갖는 스위칭 제어 신호 Ds와 샘플링 전압 Din의 레벨에 따라 변화되는 펄스 폭을 갖는 스위칭 펄스 PWM 중 하나를 출력하도록 구성될 수 있다.
이를 위하여, 펄스 구동 제어부(130)는 삼각파 발생기(132), 스위치(134) 및 비교기(136)를 포함할 수 있다.
여기에서, 삼각파 발생기(132)는 삼각파를 발생하여 스위치(134)로 제공하도록 구성될 수 있다. 삼각파는 정삼각파, 직각 삼각파 등 다양한 형태의 삼각 파형에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.
스위치(134)는 펄스 구동 판단부(140)의 판단 신호에 의해 접지 전압과 삼각파 발생기(132)의 삼각파 중 하나를 선택하여 출력하도록 구성될 수 있다. 스위치(134)에서, "H"는 접지 전압이 인가되는 단자이고, "L"은 삼각파가 인가되는 단자이며, "C"는 출력 단자이다.
비교기(136)는 샘플 앤 홀드부(110)의 샘플링 전압 Din과 스위치(134)에서 선택된 접지 전압 또는 삼각파를 비교하도록 구성된다.
비교기(136)는 샘플링 전압 Din과 접지 전압을 비교하는 경우 하이 레벨을 갖는 스위칭 제어 신호 Ds를 출력할 수 있다. 그리고, 비교기(136)는 샘플링 전압 Din과 삼각파를 비교하는 경우 삼각파가 샘플링 전압 Din보다 높은 기간에 해당하는 펄스 폭을 갖는 스위칭 펄스 PWM을 출력할 수 있다.
스위칭부(150)는 전압 선택부(120)와 펄스 구동 제어부(130)의 출력을 수신하도록 구성된다.
스위칭부(150)는 전압 선택부(120)에서 샘플링 전압 Din 또는 디밍 제어 전압 Dth를 수신할 수 있고 펄스 구동 제어부(130)에서 스위칭 제어 신호 Ds 또는 스위칭 펄스 PWM을 수신할 수 있다. 스위칭부(150)에서, "H"는 샘플링 전압 Din 또는 디밍 제어 전압 Dth를 수신하는 단자이고, "L"은 접지 전압이 인가되는 단자이며, "C"는 출력 단자이다.
스위칭부(150)는 전압 선택부(120)에서 샘플링 전압 Din을 수신하는 경우 펄스 구동 제어부(130)에서 스위칭 제어 신호 Ds를 수신할 수 있고, 전압 선택부(120)에서 디밍 제어 전압 Dth를 수신하는 경우 펄스 구동 제어부(130)에서 스위칭 펄스 PWM을 수신할 수 있다.
따라서, 스위칭부(150)는 전압 선택부(120)의 샘플링 전압 Din과 펄스 구동 제어부(130)의 스위칭 제어 신호 Ds를 수신하면 스위칭 제어 신호 Ds에 의해 샘플링 전압 Din을 출력하고, 전압 선택부(120)의 디밍 제어 전압 Dth과 펄스 구동 제어부(130)의 스위칭 펄스 PWM을 수신하면 스위칭 펄스 PWM의 펄스 폭에 대응하여 디밍 제어 전압 Dth를 스위칭한 구동 펄스를 출력한다.
스위칭부(150)가 구동 펄스를 출력하는 경우, 스위칭부(150)는 스위칭 펄스 PWM의 하이 레벨 기간에 출력 단자 "C"를 디밍 제어 전압 Dth가 인가되는 단자 "H"에 연결하고 스위칭 펄스 PWM의 로우 레벨 기간에 출력 단자 "C"를 접지 전압이 인가되는 단자 "L"에 연결한다.
전압 전류 변환부(150)는 발광 블록(CH11)의 로우 사이드에 연결되며, 스위칭부(150)의 샘플링 전압 Din 또는 구동 펄스에 대응하여 구동 전류 01의 전류량을 제어할 수 있다.
전압 전류 변환부(150)는 샘플링 전압 Din 또는 구동 펄스에 대응하는 레벨의 전류량을 갖도록 구동 전류 O1의 흐름을 제어하는 종속 전류원(gm)을 갖도록 구성될 수 있다.
예시적으로, 종속 전류원(gm)은 샘플링 전압 Din의 레벨에 비례하는 전류량을 갖도록 구동 전류 01의 전류량을 제어할 수 있다. 또한, 종속 전류원(gm)은 구동 펄스의 펄스폭에 대응하는 시간동안 구동 전류 01가 흐르도록 단속함으로써 구동 전류 01의 전류량을 제어할 수 있다.
도 13의 구동 전류 제어부가 샘플링 전압 Din의 레벨에 비례하도록 구동 전류 01의 전류량을 제어하는 것은 도 14를 참조하여 이해될 수 있다.
도 14는 구동 전류 제어부가 컬럼 신호 D1이 디밍 제어 전압 Dth 이상인 경우의 아날로그 디밍 제어를 수행하는 것을 설명하기 위한 것이다.
도 14에서, 펄스 구동 판단부(140)는 아날로그 디밍 제어를 위한 하이 레벨의 판단 신호를 제공할 수 있다.
즉, 펄스 구동 판단부(140)가 샘플 앤 홀드부(110)의 샘플링 전압 Din의 레벨이 디밍 제어 전압 Dth 이상인 것을 판단하고 하이 레벨의 판단 신호를 제공할 수 있다.
이때, 전압 선택부(120)는 하이 레벨의 판단 신호에 대응하여 단자 "H'의 신호 즉 샘플 앤 홀드부(110)에서 수신된 샘플링 전압 Din을 출력한다.
그리고, 펄스 구동 제어부(130)가 하이 레벨의 판단 신호에 대응하여 스위칭 제어 신호 Ds를 출력한다. 보다 구체적으로, 스위치(134)는 펄스 구동 판단부(140)의 하이 레벨의 판단 신호에 의해 단자 "H"의 접지 전압을 출력하고, 비교기(136)는 샘플 앤 홀드부(110)의 샘플링 전압 Din과 스위치(134)에서 선택된 접지 전압을 비교하고, 샘플링 전압 Din과 접지 전압의 차에 해당하는 하이 레벨의 스위칭 제어 신호 Ds를 출력한다.
스위칭부(150)는 스위칭 제어 신호 Ds에 대응하여 단자 "H"에 인가되는 전압 선택부(120)의 샘플링 전압 Din을 출력한다.
전압 전류 변환부(160)는 스위칭부(150)의 샘플링 전압 Din의 레벨에 비례하도록 발광 블록(CH11)의 로우 사이드로 흐르는 구동 전류 01의 전류량을 제어할 수 있다.
한편, 도 13의 구동 전류 제어부가 구동 펄스로써 구동 전류 01의 전류량을 제어하는 것은 도 15를 참조하여 이해될 수 있다.
도 15는 구동 전류 제어부가 컬럼 신호 D1이 디밍 제어 전압 Dth 미만인 경우의 펄스 디밍 제어를 수행하는 것을 설명하기 위한 것이다.
도 15에서, 펄스 구동 판단부(140)는 펄스 디밍 제어를 위한 로우 레벨의 판단 신호를 제공할 수 있다.
즉, 펄스 구동 판단부(140)가 샘플 앤 홀드부(110)의 샘플링 전압 Din의 레벨이 디밍 제어 전압 Dth 미만인 것을 판단하고 로우 레벨의 판단 신호를 제공할 수 있다.
이때, 전압 선택부(120)는 로우 레벨의 판단 신호에 대응하여 단자 "L'의 신호 즉 디밍 제어 전압 Dth를 출력한다.
그리고, 펄스 구동 제어부(130)가 로우 레벨의 판단 신호에 대응하여 스위칭 펄스 PWM을 출력한다. 보다 구체적으로, 스위치(134)는 펄스 구동 판단부(140)의 로우 레벨의 판단 신호에 의해 단자 "L"의 삼각파 발생기(132)의 삼각파를 출력하고, 비교기(136)는 샘플 앤 홀드부(110)의 샘플링 전압 Din과 스위치(134)에서 선택된 삼각파를 비교하고, 삼각파가 샘플링 전압 Din보다 높은 기간에 해당하는 펄스 폭을 갖는 스위칭 펄스 PWM을 출력한다.
스위칭부(150)는 스위칭 펄스 PWM를 이용하여 전압 선택부(120)의 디밍 제어 전압 Dth를 스위칭함으로써 구동 펄스를 출력한다.
전압 전류 변환부(160)는 스위칭부(150)의 구동 펄스에 대응하여 구동 전류 01의 전류량을 제어할 수 있다.
한편, 펄스 디밍 제어와 아날로그 디밍 제어를 선택적으로 수행하기 위한 전류 제어 집적회로의 구동 전류 제어부의 다른 실시예는 도 16과 같이 예시될 수 있다. 도 16의 구동 전류 제어부는 전류 제어 집적회로(T11)의 구동 전류 제어부(101)를 참조하여 설명한다. 도 16의 설명을 위하여 전류 제어 집적회로(T11)의 구동 전류 제어부(101)를 참조한 것은 본 발명의 실시예의 예시를 위한 것일 뿐이며, 전류 제어 집적회로(T11)의 나머지 구동 전류 제어부들(102, 103, 104)도 동일한 구성을 가지며 동일한 동작을 하는 것으로 이해될 수 있다.
도 16의 구동 전류 제어부는 아날로그 디밍 제어와 펄스 디밍 제어를 선택적으로 수행할 수 있다. 컬럼 신호 D1이 미리 설정된 디밍 제어 전압 Dth 이상인 경우, 도 16의 구동 전류 제어부도 도 12의 실시예와 같이 아날로그 디밍 제어 또는 펄스 디밍 제어를 수행할 수 있다.
상기한 도 16 구동 전류 제어부는 샘플 앤 홀드부(110), 펄스 구동 판단부(140), 전압 전류 변환 회로(125), 펄스 구동 제어부(130), 스위칭부(150) 및 전류 드라이버(170)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.
도 16의 구동 전류 제어부는 도 17의 상세 회로로 예시될 수 있다.
이하, 구동 전류 제어부의 구성 및 동작은 도 16 및 도 17을 참조하여 설명한다. 샘플 앤 홀드부(110), 펄스 구동 판단부(140) 및 펄스 구동 제어부(130)는 도 12 및 도 13과 동일하게 구성된 바 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 16 및 도 17에서, 샘플 앤 홀드부(110)의 샘플링 전압 Din은 전압 전류 변환 회로(125), 펄스 구동 제어부(130) 및 펄스 구동 판단부(140)에 제공될 수 있다.
펄스 구동 판단부(140)는 샘플링 전압 Din과 디밍 제어 전압 Dth를 수신하며, 샘플링 전압 Din의 레벨이 디밍 제어 전압 Dth 이상 또는 미만인지 판단한 판단 신호를 제공할 수 있다. 펄스 구동 판단부(140)는 판단 신호를 전압 전류 변환 회로(125)와 펄스 구동 제어부(130)에 제공하도록 구성될 수 있다.
전압 전류 변환 회로(125)는 펄스 구동 판단부(140)의 판단 신호에 의해 샘플링 전압 Din과 디밍 제어 전압 Dth 중 하나를 선택하고, 선택된 전압에 대응하는 변환 전류를 출력하도록 구성될 수 있다.
전류 전압 변환 회로(125)는 전압 선택부(120) 및 전압 전류 변환부(160)를 포함할 수 있다.
전압 선택부(120)는 도 13과 동일한 구성 및 동작을 수행하도록 구성될 수 있으며 이에 대한 중복 설명은 생략한다. 즉, 전압 선택부(120)는 판단 신호에 의해 샘플링 전압 Din과 디밍 제어 전압 Dth 중 하나를 출력할 수 있다.
전압 전류 변환부(160)는 도 13과 동일하게 종속 전류원(gm)을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 전압 전류 변환부(160)는 전압 선택부(120)에서 선택된 샘플링 전압 Din 또는 디밍 제어 전압 Dth에 대응하여 변환 전류를 제어할 수 있다. 이때, 샘플링 전압 Din에 대응하는 변환 전류는 샘플링 전압 Din의 레벨의 변화에 따라 전류량이 변화될 수 있고, 디밍 제어 전압 Dth에 대응하는 변환 전류는 고정된 전압 레벨을 갖는 디밍 제어 전압 Dth에 의해 고정된 전류량을 갖도록 제어될 수 있다.
스위칭부(150)는 전압 전류 변환 회로(125)의 샘플링 전압 Din에 대응하는 변환 전류와 펄스 구동 제어부(130)의 스위칭 제어 신호 Ds를 수신하면 스위칭 제어 신호 Ds에 의해 변환 전류를 출력할 수 있다. 또한, 스위칭부(150)는 전압 전류 변환 회로(125)의 디밍 제어 전압 Dth에 대응하는 변환 전류와 펄스 구동 제어부(130)의 스위칭 펄스 PWM을 수신하면 스위칭 펄스 PWM의 펄스 폭에 따라 변환 전류를 스위칭한 구동 펄스를 출력할 수 있다. 스위칭부(150)는 도 13과 동일한 구성을 가질 수 있고 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
전류 드라이버(170)는 변환 전류 또는 구동 펄스로서 제공되는 스위칭부(150)의 전류에 대응하여 구동 전류 01의 전류량을 제어할 수 있다. 즉, 전류 드라이버(170)는 변환 전류 또는 구동 펄스의 전류량에 비례하도록 발광 블록(CH11)의 로우 사이드에 흐르는 구동 전류 01를 제어할 수 있다.
도 17의 구동 전류 제어부가 샘플링 전압 Din의 레벨에 비례하도록 구동 전류 01의 전류량을 제어하는 것은 도 18를 참조하여 이해될 수 있다.
도 18은 구동 전류 제어부가 컬럼 신호 D1이 디밍 제어 전압 Dth 이상인 경우의 아날로그 디밍 제어를 수행하는 것을 설명하기 위한 것이다.
도 18에서, 펄스 구동 판단부(140)는 아날로그 디밍 제어를 위한 하이 레벨의 판단 신호를 제공할 수 있다.
즉, 펄스 구동 판단부(140)가 샘플 앤 홀드부(110)의 샘플링 전압 Din의 레벨이 디밍 제어 전압 Dth 이상인 것을 판단하고 하이 레벨의 판단 신호를 제공할 수 있다.
이때, 전압 전류 변환 회로(125)가 하이 레벨의 판단 신호에 의해 샘플링 전압 Din에 대응하는 변환 전류를 출력한다. 보다 구체적으로, 전류 전압 변환 회로(125)에서, 전압 선택부(120)가 하이 레벨의 판단 신호에 의해 샘플링 전압 Din을 출력하고, 전압 전류 변환부(160)는 샘플링 전압 Din의 레벨에 대응하는 변환 전류를 제공할 수 있다.
그리고, 펄스 구동 제어부(130)가 하이 레벨의 판단 신호에 대응하여 스위칭 제어 신호 Ds를 출력한다.
스위칭부(150)는 스위칭 제어 신호 Ds에 대응하여 단자 "H"에 인가되는 전류 전압 변환 회로(125)의 변환 전류를 출력하고, 전류 드라이버(170)는 변환 전류에 대응하여 발광 블록(CH11)의 로우 사이드의 구동 전류의 전류량을 제어할 수 있다.
한편, 도 17의 구동 전류 제어부가 구동 펄스로써 구동 전류 01의 전류량을 제어하는 것은 도 19를 참조하여 이해될 수 있다.
도 19는 구동 전류 제어부가 컬럼 신호 D1이 디밍 제어 전압 Dth 미만인 경우의 펄스 디밍 제어를 수행하는 것을 설명하기 위한 것이다.
도 19에서, 펄스 구동 판단부(140)는 펄스 디밍 제어를 위한 로우 레벨의 판단 신호를 제공할 수 있다.
즉, 펄스 구동 판단부(140)가 샘플 앤 홀드부(110)의 샘플링 전압 Din의 레벨이 디밍 제어 전압 Dth 미만인 것을 판단하고 로우 레벨의 판단 신호를 제공할 수 있다.
이때, 전압 전류 변환 회로(125)가 로우 레벨의 판단 신호에 의해 디밍 제어 전압 Dth에 대응하는 변환 전류를 출력한다. 보다 구체적으로, 전류 전압 변환 회로(125)에서, 전압 선택부(120)가 로우 레벨의 판단 신호에 의해 디밍 제어 전압 Dth를 출력하고, 전압 전류 변환부(160)는 디밍 제어 전압 Dth의 균일한 레벨에 대응하는 변환 전류를 제공할 수 있다.
그리고, 펄스 구동 제어부(130)가 로우 레벨의 판단 신호에 대응하여 스위칭 펄스 PWM을 출력한다.
스위칭부(150)는 스위칭 펄스 PWM를 이용하여 전압 전류 변환 회로(125)의 변환 전류를 스위칭한 구동 펄스를 출력한다.
그리고, 전류 드라이버(170)는 전압 전류 변환부(160)는 스위칭부(150)의 구동 펄스에 대응하여 발광 블록(CH11)의 로우 사이드의 구동 전류 01의 전류량을 제어할 수 있다.
한편, 본 발명에서 전류 제어 집적회로가 컬럼 신호 D의 전체 변화 범위에 대하여 펄스 디밍 제어로 구동 전류의 전류량을 제어하도록 설계될 수 있다.
이를 위하여, 전류 제어 집적회로는 도 5와 같이 복수의 구동 전류 제어부를 구비할 수 있다.
이때, 각 구동 전류 제어부는 로오 신호와 컬럼 신호를 수신하고, 로오 신호에 대응하여 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하도록 구성될 수 있다.
또한, 각 구동 전류 제어부는 샘플링 전압의 레벨에 상응하는, 보다 구체적으로 비례하는 펄스폭을 갖는 구동 펄스를 생성하고, 구동 펄스로써 해당 발광 블록의 발광을 위한 구동 전류의 전류량을 제어하도록 구성될 수 있다.
이를 위한, 각 구동 전류 제어부는 샘플 앤 홀드부, 펄스 구동 제어부, 스위칭부 및 전압 전류 변환부를 구비하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 샘플 앤 홀드부는 도 13에서 설명된 바와 같이 로오 신호를 이용하여 컬럼 신호를 샘플링한 상기 샘플링 전압 Din을 제공할 수 있다.
그리고, 펄스 구동 제어부는 도 13에서 설명된 바와 같이 샘플링 전압 Din의 레벨에 따라 변화되는 펄스 폭을 갖는 스위칭 펄스 PWM을 출력할 수 있다. 이 경우, 펄스 구동 제어부는 스위치(134)가 삼각파를 선택하도록 고정될 수 있으며, 그 결과 펄스 구동 제어부는 샘플링 전압 Din과 삼각파를 비교한 결과에 해당하는 스위칭 펄스 PWM를 출력할 수 있다.
그리고, 스위칭부는 도 13의 스위칭부(150)에 해당하는 것으로 이해될 수 있으며 디밍 제어 전압 Dth와 스위칭 펄스 PWM를 수신하며, 스위칭 펄스 PWM의 펄스 폭에 대응하여 디밍 제어 전압 Dth를 스위칭한 구동 펄스를 출력할 수 있다. 여기에서, 디밍 제어 전압 Dth는 예시적으로 도 13의 전압 선택부(120)가 디밍 제어 전압 Dth를 고정적으로 출력하도록 구성됨에 의해 제공될 수 있다.
그리고, 전압 전류 변환부는 도 13의 전압 전류 변환부(160)에 해당하는 것으로 이해될 수 있으며 구동 펄스에 대응하여 발광 블록의 구동 전류의 전류량을 제어할 수 있다.
또한, 각 구동 전류 제어부는 샘플 앤 홀드부, 전압 전류 변환 회로, 펄스 구동 제어부, 스위칭부 및 전류 드라이버를 구비하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 샘플 앤 홀드부는 도 17에서 설명된 바와 같이 로오 신호를 이용하여 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압 Din을 제공할 수 있다.
그리고, 전압 전류 변환 회로는 디밍 제어 전압 Vth에 대응하는 변환 전류를 출력할 수 있다. 이 경우, 전압 전류 변환 회로에서 도 17의 전압 선택부(120)가 디밍 제어 전압 Vth를 선택하도록 고정될 수 있으며, 그 결과 전압 전류 변환 회로가 디밍 제어 전압 Vth에 대응하는 변환 전류를 출력할 수 있다.
그리고, 펄스 구동 제어부는 도 17에서 설명된 바와 같이 샘플링 전압 Din의 레벨에 따라 변화되는 펄스 폭을 갖는 스위칭 펄스 PWM을 출력할 수 있다. 이 경우, 펄스 구동 제어부는 스위치(134)가 삼각파를 선택하도록 고정될 수 있으며, 그 결과 펄스 구동 제어부는 샘플링 전압 Din과 삼각파를 비교한 결과에 해당하는 스위칭 펄스 PWM를 출력할 수 있다.
그리고, 스위칭부는 도 17의 스위칭부(150)에 해당하는 것으로 이해될 수 있으며 변환 전류와 스위칭 펄스 PWM를 수신하며, 스위칭 펄스 PWM의 펄스 폭에 대응하여 변환 전류를 스위칭한 구동 펄스를 출력할 수 있다. 여기에서, 디밍 제어 전압 Dth는 예시적으로 도 12의 전압 선택부(120)가 디밍 제어 전압 Dth를 고정적으로 출력하도록 구성됨에 의해 제공될 수 있다.
그리고, 전류 드라이버는 도 17의 전류 드라이버(170)에 해당하는 것으로 이해될 수 있으며 구동 펄스로서 제공되는 스위칭부의 전류에 대응하여 구동 전류의 전류량을 제어할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예들에 의해 백라이트 제공을 위한 발광 블록들이 한 프레임 이상 발광을 유지할 수 있고, 디스플레이를 위한 LCD 패널에 플리커가 저감 또는 해소된 백라이트를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 LCD 패널에 백라이트를 제공하기 위한 발광 블록을 복수의 제어 단위들로 구분하고, 제어 단위의 발광 블록 별로 디밍 제어를 위하여 구동 전류를 제어함으로써 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 구성을 간소화하고 효율적으로 디밍을 제어할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 낮은 휘도로 백라이트를 제공하는 경우의 발광 블록들의 전류 편차에 따른 휘도 편차를 해소하고, 노이즈로 인한 플리커 발생을 해소할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 펄스 디밍 제어에 의해 휘도가 낮은 계조에서 균일한 휘도를 구현할 수 있다. 그리고, 펄스 디밍 제어에 의해 계조 표현력이 확대될 수 있으며, 그 결과 휘도가 낮은 계조에서 부드러운 화질을 구현할 수 있다.

Claims (22)

  1. 로오 신호와 컬럼 신호를 수신하고, 상기 로오 신호에 대응하여 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 상기 샘플링 전압을 이용하여 발광 블록의 발광을 위한 구동 전류의 전류량을 제어하는 구동 전류 제어부;를 구비하며,
    상기 구동 전류 제어부는,
    상기 샘플링 전압이 미리 설정된 디밍 제어 전압 이상인 경우 상기 샘플링 전압의 출력을 선택하고 상기 샘플링 전압이 상기 디밍 제어 전압 미만인 경우 상기 디밍 제어 전압의 출력을 선택하며,
    상기 샘플링 전압의 레벨이 상기 디밍 제어 전압 이상인 경우, 상기 샘플링 전압의 레벨에 상응하도록 상기 구동 전류의 전류량을 제어하며, 그리고,
    상기 샘플링 전압이 상기 디밍 제어 전압 미만인 경우, 상기 샘플링 전압의 레벨에 상응하는 펄스폭을 갖는 구동 펄스를 생성하며, 상기 구동 펄스로써 상기 디밍 제어 전압을 스위칭함으로써 구동 전류의 양을 제어하되 상기 구동 전류 제어부는,
    상기 로오 신호를 이용하여 상기 컬럼 신호를 샘플링한 상기 샘플링 전압을 제공하는 샘플 앤 홀드부;
    상기 샘플링 전압의 레벨이 상기 디밍 제어 전압 이상 또는 미만인지 판단한 판단 신호를 제공하는 펄스 구동 판단부;
    상기 판단 신호에 의해, 상기 샘플링 전압과 상기 디밍 제어 전압 중 하나를 출력하는 전압 선택부;
    상기 판단 신호에 의해, 상기 샘플링 전압의 레벨에 대응하는 레벨을 갖는 스위칭 제어 신호와 상기 샘플링 전압의 레벨에 따라 변화되는 펄스 폭을 갖는 스위칭 펄스 중 하나를 출력하는 펄스 구동 제어부;
    상기 전압 선택부의 상기 샘플링 전압과 상기 펄스 구동 제어부의 상기 스위칭 제어 신호를 수신하면 상기 스위칭 제어 신호에 의해 상기 샘플링 전압을 출력하고, 상기 전압 선택부의 상기 디밍 제어 전압과 상기 펄스 구동 제어부의 상기 스위칭 펄스를 수신하면 상기 스위칭 펄스의 상기 펄스 폭에 대응하여 상기 디밍 제어 전압을 스위칭한 상기 구동 펄스를 출력하는 스위칭부; 및
    상기 스위칭부의 상기 샘플링 전압 또는 상기 구동 펄스에 대응하여 상기 구동 전류의 전류량을 제어하는 전압 전류 변환부;를 구비함을 특징으로 하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  2. 제1 항에 있어서,
    복수의 발광 블록에 대응하여 복수 개의 상기 구동 전류 제어부를 포함하며,
    각각의 상기 구동 전류 제어부는 상기 컬럼 신호를 공유하며 자신에 해당하는 상기 로오 신호에 대응하여 상기 컬럼 신호를 샘플링한 상기 샘플링 전압을 생성하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적 회로.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 구동 전류 제어부는 턴오프를 위한 오프셋 전압 이상과 상기 디밍 제어 전압 미만의 상기 컬럼 신호에 대응하여 상기 구동 펄스로써 상기 구동 전류의 양을 제어하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 디밍 제어 전압은 상기 구동 전류의 전류량이 미리 설정된 기준 전류량 이하의 저전류 디밍 제어 구간에 포함되는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적 회로.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 구동 전류 제어부는 상기 디밍 제어 전압을 제공하는 디밍 제어 전압원을 포함하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 구동 전류 제어부는 외부에서 제공되는 옵션 신호에 의해 가변된 레벨의 디밍 제어 전압을 제공하는 디밍 제어 전압원을 포함하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 펄스 구동 판단부는 상기 샘플링 전압과 상기 디밍 제어 전압을 비교하는 비교기를 구비하고,
    상기 비교기는 상기 샘플링 전압이 상기 디밍 제어 전압 이상인 경우와 상기 샘플링 전압이 상기 디밍 제어 전압 미만인 경우에 다른 레벨을 갖도록 상기 판단 신호를 출력하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 전압 선택부는 상기 샘플링 전압과 상기 디밍 제어 전압을 수신하는 스위치를 포함하며,
    상기 스위치는 상기 샘플링 전압과 상기 디밍 제어 전압 중 상기 판단 신호에 대응하여 선택한 전압을 출력하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 펄스 구동 제어부는,
    삼각파를 발생하는 삼각파 발생기;
    상기 판단 신호에 의해 접지 전압과 상기 삼각파 중 하나를 선택하여 출력하는 스위치; 및
    상기 샘플 앤 홀드부의 상기 샘플링 전압과 상기 스위치에서 선택된 접지 전압 또는 상기 삼각파를 비교하는 비교기;를 포함하고,
    상기 비교기는 상기 샘플링 전압과 상기 접지 전압을 비교한 상기 스위칭 제어 신호 또는 상기 샘플링 전압과 상기 삼각파를 비교한 상기 스위칭 펄스를 출력하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 컬럼 신호가 미리 설정된 디밍 제어 전압 이상인 경우의 아날로그 디밍 제어를 수행하며,
    상기 아날로그 디밍 제어는,
    상기 펄스 구동 판단부가 상기 샘플 앤 홀드부의 상기 샘플링 전압의 레벨이 상기 디밍 제어 전압 이상인 것을 판단한 상기 판단 신호를 제공하고,
    상기 전압 선택부가 상기 판단 신호에 대응하여 상기 샘플 앤 홀드부에서 수신된 상기 샘플링 전압을 출력하며,
    상기 펄스 구동 제어부가 상기 판단 신호에 대응하여 상기 스위칭 제어 신호를 출력하고,
    상기 스위칭부가 상기 스위칭 제어 신호에 대응하여 상기 전압 선택부의 상기 샘플링 전압을 출력하며, 그리고,
    상기 전압 전류 변환부가 상기 스위칭부의 상기 샘플링 전압의 레벨에 상응하도록 상기 구동 전류의 전류량을 제어하는 것을 포함하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 컬럼 신호가 상기 디밍 제어 전압 미만인 경우의 펄스 디밍 제어를 수행하며,
    상기 펄스 디밍 제어는,
    상기 펄스 구동 판단부가 상기 샘플 앤 홀드부의 상기 샘플링 전압의 레벨이 상기 디밍 제어 전압 미만인 것을 판단한 상기 판단 신호를 제공하고,
    상기 전압 선택부가 상기 판단 신호에 대응하여 상기 디밍 제어 전압을 출력하며,
    상기 펄스 구동 제어부가 상기 판단 신호에 대응하여 상기 스위칭 펄스를 출력하고,
    상기 스위칭부가 상기 스위칭 펄스를 이용하여 상기 전압 선택부의 상기 디밍 제어 전압을 스위칭함으로써 상기 구동 펄스를 출력하며, 그리고,
    상기 전압 전류 변환부는 상기 구동 펄스에 대응하여 상기 구동 전류의 전류량을 제어하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  13. 로오 신호와 컬럼 신호를 수신하고, 상기 로오 신호에 대응하여 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하며, 상기 샘플링 전압을 이용하여 발광 블록의 발광을 위한 구동 전류의 전류량을 제어하는 구동 전류 제어부;를 구비하며,
    상기 구동 전류 제어부는,
    상기 샘플링 전압이 미리 설정된 디밍 제어 전압 이상인 경우 상기 샘플링 전압의 출력을 선택하고 상기 샘플링 전압이 상기 디밍 제어 전압 미만인 경우 상기 디밍 제어 전압의 출력을 선택하며,
    상기 샘플링 전압의 레벨이 상기 디밍 제어 전압 이상인 경우, 상기 샘플링 전압의 레벨에 상응하도록 상기 구동 전류의 전류량을 제어하며,
    상기 샘플링 전압이 상기 디밍 제어 전압 미만인 경우, 상기 샘플링 전압의 레벨에 상응하는 펄스폭을 갖는 구동 펄스를 생성하며, 상기 구동 펄스로써 상기 디밍 제어 전압을 스위칭함으로써 상기 구동 전류의 양을 제어하되, 상기 구동 전류 제어부는,
    상기 로오 신호를 이용하여 상기 컬럼 신호를 샘플링한 상기 샘플링 전압을 제공하는 샘플 앤 홀드부;
    상기 샘플링 전압의 레벨이 상기 디밍 제어 전압 이상 또는 미만인지 판단한 판단 신호를 제공하는 펄스 구동 판단부;
    상기 판단 신호에 의해, 상기 샘플링 전압과 상기 디밍 제어 전압 중 하나를 선택하고, 선택된 전압에 대응하는 변환 전류를 출력하는 전압 전류 변환 회로;
    상기 판단 신호에 의해, 상기 샘플링 전압의 레벨에 대응하는 레벨을 갖는 스위칭 제어 신호와 상기 샘플링 전압의 레벨에 따라 변화되는 펄스 폭을 갖는 스위칭 펄스 중 하나를 출력하는 펄스 구동 제어부;
    상기 전압 전류 변환 회로의 상기 샘플링 전압에 대응하는 상기 변환 전류와 상기 펄스 구동 제어부의 상기 스위칭 제어 신호를 수신하면 상기 스위칭 제어 신호에 의해 상기 변환 전류를 출력하고, 상기 전압 전류 변환 회로의 상기 디밍 제어 전압에 대응하는 상기 변환 전류와 상기 펄스 구동 제어부의 상기 스위칭 펄스를 수신하면 상기 스위칭 펄스의 상기 펄스 폭에 따라 상기 변환 전류를 스위칭한 상기 구동 펄스를 출력하는 스위칭부; 및
    상기 변환 전류 및 상기 구동 펄스로서 제공되는 상기 스위칭부의 전류에 대응하여 상기 구동 전류의 전류량을 제어하는 전류 드라이버;를 구비하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 펄스 구동 판단부는 상기 샘플링 전압과 상기 디밍 제어 전압을 비교하는 비교기를 구비하고,
    상기 비교기는 상기 샘플링 전압이 상기 디밍 제어 전압 이상인 경우와 상기 샘플링 전압이 상기 디밍 제어 전압 미만인 경우에 다른 레벨을 갖도록 상기 판단 신호를 출력하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  15. 제13 항에 있어서, 상기 전압 전류 변환 회로는,
    상기 판단 신호에 의해, 상기 샘플링 전압과 상기 디밍 제어 전압 중 하나를 출력하는 전압 선택부; 및
    상기 전압 선택부에서 선택된 전압에 대응하는 상기 변환 전류를 출력하는 전압 전류 변환부;를 포함하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  16. 제13 항에 있어서, 상기 펄스 구동 제어부는,
    삼각파를 발생하는 삼각파 발생기;
    상기 판단 신호에 의해 접지 전압과 상기 삼각파 중 하나를 선택하여 출력하는 스위치; 및
    상기 샘플 앤 홀드부의 상기 샘플링 전압과 상기 스위치에서 선택된 접지 전압 또는 상기 삼각파를 비교하는 비교기;를 포함하고,
    상기 비교기는 상기 샘플링 전압과 상기 접지 전압을 비교한 상기 스위칭 제어 신호 또는 상기 샘플링 전압과 상기 삼각파를 비교한 상기 스위칭 펄스를 출력하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 컬럼 신호가 미리 설정된 디밍 제어 전압 이상인 경우의 아날로그 디밍 제어를 수행하며,
    상기 아날로그 디밍 제어는,
    상기 펄스 구동 판단부가 상기 샘플 앤 홀드부의 상기 샘플링 전압의 레벨이 상기 디밍 제어 전압 이상인 것을 판단한 상기 판단 신호를 제공하고,
    상기 전압 전류 변환 회로가 상기 판단 신호에 의해 상기 샘플링 전압에 대응하는 상기 변환 전류를 출력하며,
    상기 펄스 구동 제어부가 상기 판단 신호에 대응하여 상기 스위칭 제어 신호를 출력하고,
    상기 스위칭부가 상기 스위칭 제어 신호에 의해 상기 전압 전류 변환 회로의 상기 변환 전류를 출력하고,
    상기 전류 드라이버가 상기 스위칭부의 상기 변환 전류에 대응하여 상기 구동 전류의 전류량을 제어하는 것을 포함하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 컬럼 신호가 상기 디밍 제어 전압 미만인 경우의 펄스 디밍 제어를 수행하며,
    상기 펄스 디밍 제어는,
    상기 펄스 구동 판단부가 상기 샘플 앤 홀드부의 상기 샘플링 전압의 레벨이 상기 디밍 제어 전압 미만인 것을 판단한 상기 판단 신호를 제공하고,
    상기 전압 전류 변환 회로가 상기 판단 신호에 의해 상기 디밍 제어 전압에 대응하는 상기 변환 전류를 출력하며
    상기 펄스 구동 제어부가 상기 판단 신호에 대응하여 상기 스위칭 펄스를 출력하고,
    상기 스위칭부가 상기 스위칭 펄스를 이용하여 상기 전압 전류 변환 회로의 상기 변환 전류를 스위칭한 상기 구동 펄스를 출력하며,
    상기 전류 드라이버는 상기 구동 펄스에 대응하여 상기 구동 전류의 전류량을 제어하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  19. 삭제
  20. 로오 신호와 컬럼 신호를 수신하고, 상기 로오 신호에 대응하여 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하는 복수의 구동 전류 제어부;를 구비하며,
    각각의 상기 구동 전류 제어부는,
    상기 로오 신호를 이용하여 상기 컬럼 신호를 샘플링한 상기 샘플링 전압을 제공하는 샘플 앤 홀드부;
    상기 샘플링 전압의 레벨에 따라 변화되는 펄스 폭을 갖는 스위칭 펄스를 출력하는 펄스 구동 제어부;
    미리 설정된 디밍 제어 전압과 상기 스위칭 펄스를 수신하며, 상기 스위칭 펄스의 상기 펄스 폭에 대응하여 상기 디밍 제어 전압을 스위칭하여 상기 샘플링 전압의 레벨에 상응하는 펄스폭을 갖는 구동 펄스를 출력하는 스위칭부; 및
    상기 구동 펄스에 대응하여 해당 발광 블록의 발광을 위한 구동 전류의 전류량을 제어하는 전압 전류 변환부;를 구비하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  21. 로오 신호와 컬럼 신호를 수신하고, 상기 로오 신호에 대응하여 상기 컬럼 신호를 샘플링한 샘플링 전압을 생성하는 복수의 구동 전류 제어부;를 구비하며,
    각각의 상기 구동 전류 제어부는,
    상기 로오 신호를 이용하여 상기 컬럼 신호를 샘플링한 상기 샘플링 전압을 제공하는 샘플 앤 홀드부;
    미리 설정된 디밍 제어 전압에 대응하는 변환 전류를 출력하는 전압 전류 변환 회로;
    상기 샘플링 전압의 레벨에 따라 변화되는 펄스 폭을 갖는 스위칭 펄스를 출력하는 펄스 구동 제어부;
    상기 변환 전류와 상기 스위칭 펄스를 수신하며, 상기 스위칭 펄스의 상기 펄스 폭에 따라 상기 변환 전류를 스위칭한 상기 구동 펄스를 출력하는 스위칭부; 및
    상기 구동 펄스로서 제공되는 상기 스위칭부의 전류에 대응하여 해당 발광 블록의 발광을 위한 구동 전류의 전류량을 제어하는 전류 드라이버;를 구비하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
  22. 제20 또는 제21 항에 있어서, 상기 펄스 구동 제어부는,
    삼각파를 발생하는 삼각파 발생기; 및
    상기 샘플링 전압과 상기 삼각파를 비교하는 비교기;를 포함하고,
    상기 비교기는 상기 샘플링 전압과 상기 삼각파를 비교한 상기 스위칭 펄스를 출력하는 디스플레이를 위한 백라이트 장치의 전류 제어 집적회로.
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