KR20060071676A - Driving circuit for back light - Google Patents

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KR20060071676A KR1020040110364A KR20040110364A KR20060071676A KR 20060071676 A KR20060071676 A KR 20060071676A KR 1020040110364 A KR1020040110364 A KR 1020040110364A KR 20040110364 A KR20040110364 A KR 20040110364A KR 20060071676 A KR20060071676 A KR 20060071676A
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Abstract

본 발명은 호스트 컨트롤러에서 제어신호를 통하여 R,G,B 발광소자(LED) 각각을 미세 조정함으로써, 밝기 및 화이트 밸런싱을 효율적으로 제어할 수 있는 백 라이트 구동 회로에 관한 것이다. 이 회로는, 제 1 기준전압, 제 2 기준전압 및 N비트의 디지털 신호를 발생하는 호스트 컨트롤러; 상기 호스트 컨트롤러로부터 상기 제 1 기준전압 및 N비트의 디지털 신호를 수신하는 D/A 컨버터; 상기 D/A 컨버터의 출력신호를 수신하여 출력 펄스폭을 조절하는 PWM 발생기; R, G 및 B LED로 구성되고, 상기 PWM 발생기의 출력 펄스를 수신하는 RGB 발광소자부; 및 상기 RGB 발광소자부 내부의 전압 및 전류와 상기 호스트 컨트롤러부터 수신되는 제 2 기준전압을 비교하여 상기 RGB 발광소자부로 피드백시키는 피드백부;를 구비하며, 상기 제 1 기준전압은 상기 RGB 발광소자부를 구동시키기 위한 초기 전압으로써, 상기 N비트의 디지탈 신호의 비트수에 의해 전압값이 조절된다.The present invention relates to a backlight driving circuit capable of efficiently controlling brightness and white balancing by finely adjusting each of the R, G, and B light emitting devices (LEDs) through a control signal in a host controller. The circuit includes a host controller for generating a first reference voltage, a second reference voltage, and an N-bit digital signal; A D / A converter receiving the first reference voltage and the N bit digital signal from the host controller; A PWM generator which receives an output signal of the D / A converter and adjusts an output pulse width; An RGB light emitting element unit comprising R, G, and B LEDs and receiving an output pulse of the PWM generator; And a feedback unit comparing the voltage and current inside the RGB light emitting device unit with a second reference voltage received from the host controller to feed back the RGB light emitting device unit, wherein the first reference voltage is the RGB light emitting device unit. As the initial voltage for driving, the voltage value is adjusted by the number of bits of the N-bit digital signal.

Description

백 라이트 구동 회로{Driving circuit for back light}Backlight driving circuit {Driving circuit for back light}

도 1은 일반적인 모바일용 액정표시장치의 블록 구성도.1 is a block diagram of a general mobile liquid crystal display device.

도 2는 본 발명에 따른 백 라이트 구동 회로의 내부 구성도.2 is an internal configuration diagram of a backlight driving circuit according to the present invention;

도 3은 PWM 발생기에서의 펄스 변조를 나타내는 파형도.3 is a waveform diagram showing pulse modulation in a PWM generator.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭 ** Names of symbols for main parts of the drawings

200: 호스트 컨트롤러 210: D/A 컨버터200: host controller 210: D / A converter

220: PWM 발생기 230: RGB 발광소자부220: PWM generator 230: RGB light emitting element portion

250: 피트백부250: Feet hundred

본 발명은 백 라이트 구동 회로에 관한 것으로, 특히, 호스트 컨트롤러에서 제어신호를 통하여 R,G,B 발광소자 각각을 미세 조정함으로써, 밝기 및 화이트 밸런싱을 효율적으로 제어할 수 있는 백 라이트 구동 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight driving circuit, and more particularly, to a backlight driving circuit capable of efficiently controlling brightness and white balancing by finely adjusting each of R, G, and B light emitting elements through a control signal in a host controller. will be.

도 1에는 일반적인 모바일용 액정표시장치의 블록 구성도를 도시한다.1 is a block diagram of a general mobile liquid crystal display device.

일반적인 모바일용 액정표시장치는, 액정표시패널(100), 드라이브 IC부(110), 백라이트 시스템(120), LED 광원(130), 메인 인쇄회로기판(140), 및 유연성 인쇄회로기판(150)을 구비한다.A general liquid crystal display device for a mobile device includes a liquid crystal display panel 100, a drive IC unit 110, a backlight system 120, an LED light source 130, a main printed circuit board 140, and a flexible printed circuit board 150. It is provided.

드라이브 IC부(110)는, 액정표시패널(100) 상에 영상 데이타를 입력하는 소스 드라이버 IC 및 게이트 드라이버 IC를 구비하며 이를 제어하기 위한 타이밍 제어부를 구비한다. 또한, 한 프레임의 데이터를 저장할 수 있는 메모리를 구비함으로써, 하나의 프레임을 저장한 후, 데이터를 조작하거나 시스템과의 직접적인 인터페이스를 대신함으로써, 시스템의 부하를 줄이고 소비전력을 감소시킨다.The drive IC unit 110 includes a source driver IC and a gate driver IC for inputting image data on the liquid crystal display panel 100 and includes a timing controller for controlling the same. Also, by having a memory capable of storing one frame of data, after storing one frame, manipulating the data or replacing the direct interface with the system reduces the load on the system and reduces power consumption.

백라이트 시스템(120)은, 점광원을 면광원으로 변형시키기 위해 도광판 및 프리즘 시트 등을 구비하며, 일반적인, 박막 트랜지스터 액정표시장치의 백라이트 시스템과 유사한 구조를 갖는다.The backlight system 120 includes a light guide plate, a prism sheet, and the like for transforming a point light source into a surface light source, and has a structure similar to that of a backlight system of a general thin film transistor liquid crystal display.

메인 인쇄회로기판(140)은, 다수의 인터페이스 및 LED 드라이빙 회로를 구비함으로써, 시스템으로부터 N비트의 인터페이스 신호 및 제어신호들을 받거나, 외부 모듈로부터 RGB 인터페이스 신호를 수신한다.The main printed circuit board 140 includes a plurality of interfaces and LED driving circuits, thereby receiving N-bit interface signals and control signals from the system or RGB interface signals from an external module.

유연성 인쇄회로기판(160)은, 메인 인쇄회로기판(140), 액정표시패널(100), 및 LED 광원(130)을 연동시키는 역할을 한다.The flexible printed circuit board 160 serves to interlock the main printed circuit board 140, the liquid crystal display panel 100, and the LED light source 130.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 모바일용 액정표시장치에 있어서, 액정표시장치의 최대밝기는, LED 광원(130)의 갯수에 의해 결정되고, LED 드라이버 IC(도시안됨)를 통해 LED 광원(130) 상의 전압 및 전류를 조절하여 밝기조절이 가능하다.In the mobile liquid crystal display device having the configuration as described above, the maximum brightness of the liquid crystal display device is determined by the number of the LED light source 130, and on the LED light source 130 through the LED driver IC (not shown) Brightness can be adjusted by adjusting voltage and current.

종래의 모바일용 액정표시장치에 사용되는 LED 광원(130)은, 화이트 LED를 사용하며, 화이트 LED를 미세 조정하기 위해서는 LED의 화학적 배합을 조절해야만 한다. 따라서, 종래의 모바일용 액정표시장치는, 화이트 밸런싱 및 LED 광원의 미세 제어가 어려운 문제점이 있다.The LED light source 130 used in the conventional mobile liquid crystal display device uses a white LED, and in order to fine-tune the white LED, it is necessary to adjust the chemical compounding of the LED. Therefore, the conventional mobile liquid crystal display device has a problem that white balancing and fine control of the LED light source is difficult.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술에 내재되었던 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 호스트 컨트롤러에서 제어신호를 통하여 R,G,B 발광소자(LED) 각각을 미세 조정함으로써, 밝기 및 화이트 밸런싱을 효율적으로 제어할 수 있는 백 라이트 구동 회로를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention was created to solve the problems inherent in the prior art as described above, and an object of the present invention is to finely adjust each of the R, G, and B light emitting devices (LEDs) through a control signal in a host controller. In addition, the present invention provides a backlight driving circuit that can efficiently control brightness and white balancing.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일면에 따라, 백 라이트 구동 회로가 제공되며, 이 회로는, 백 라이트 구동 회로에 있어서, 제 1 기준전압, 제 2 기준전압 및 N비트의 디지털 신호를 발생하는 호스트 컨트롤러; 상기 호스트 컨트롤러로부터 상기 제 1 기준전압 및 N비트의 디지털 신호를 수신하는 D/A 컨버터; 상기 D/A 컨버터의 출력신호를 수신하여 출력 펄스폭을 조절하는 PWM 발생기; R, G 및 B LED로 구성되고, 상기 PWM 발생기의 출력 펄스를 수신하는 RGB 발광소자부; 및 상기 RGB 발광소자부 내부의 전압 및 전류와 상기 호스트 컨트롤러부터 수신되는 제 2 기준전압을 비교하여 상기 RGB 발광소자부로 피드백시키는 피드백부;를 구비하며, 상기 제 1 기준전압은 상기 RGB 발광소자부를 구동시키기 위한 초기 전압으로써, 상기 N비트의 디지탈 신호의 비트수에 의해 전압값이 조절되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in accordance with one aspect of the present invention, a backlight driving circuit is provided, which generates a digital signal of a first reference voltage, a second reference voltage, and N bits in a backlight driving circuit. A host controller; A D / A converter receiving the first reference voltage and the N bit digital signal from the host controller; A PWM generator which receives an output signal of the D / A converter and adjusts an output pulse width; An RGB light emitting element unit comprising R, G, and B LEDs and receiving an output pulse of the PWM generator; And a feedback unit comparing the voltage and current inside the RGB light emitting device unit with a second reference voltage received from the host controller to feed back the RGB light emitting device unit, wherein the first reference voltage is the RGB light emitting device unit. As an initial voltage for driving, the voltage value is adjusted by the number of bits of the N-bit digital signal.

본 발명의 또 다른 일면에 따라, 상기 RGB 발광소자부는, 상기 각각의 R, G 및 B LED의 공통 애노드 단자로 상기 피드백부의 신호를 수신하고, 상기 PWM 발생기의 출력 펄스가 인가될 때 상기 각각의 R, G, B가 턴 온된다.According to another aspect of the present invention, the RGB light emitting element unit receives a signal of the feedback unit to the common anode terminal of each of the R, G and B LEDs, and when the output pulse of the PWM generator is applied R, G and B are turned on.

(실시예)(Example)

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하기로 하다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명에 따른 백 라이트 구동 회로의 내부 구성도를 도시한다.2 shows an internal configuration diagram of a backlight driving circuit according to the present invention.

본 발명에 따른 백 라이트 구동 회로는, 호스트 컨트롤러(200), D/A 컨버터(210), PWM 발생부(220) RGB 발광소자부(230) 및 피드백부(250)를 구비한다. 호스트 컨트롤러(200)는, 각각의 기능을 제어하는 제어부의 역할을 수행하며, D/A 컨버터(210)는, 호스트 컨트롤러(200)로부터 제 1 기준전압(VDD1) 및 N비트의 디지털 신호를 수신하여 그에 대응하는 기준 전압 레벨(Vref)을 발생한다. 여기서, 제 1 기준 전압은, RGB 발광소자부(230)를 구동하기 위한 초기 전압으로써, N비트의 디지털 신호에 의해 전압값이 조절된다. PWM 발생부(220)는, 기준 전압 레벨(Vref)을 수신하여 출력 펄스(pulse1,pulse2,pulse3)폭을 각각 조절하며, RGB 발광소자부(230)는, PWM 발생부(220)의 출력 펄스(pulse1,pulse2,pulse3)를 수신한다. 피드백부(250)는, RGB 발광소자부(230) 내부의 전압 및 전류와, 호스트 컨트롤러(200)로부터 수신되는 제 2 기준전압(VDD2)을 비교하여 RGB 발광소자부(230)로 피드백시킨다.The backlight driving circuit according to the present invention includes a host controller 200, a D / A converter 210, a PWM generation unit 220, an RGB light emitting element unit 230, and a feedback unit 250. The host controller 200 serves as a controller for controlling each function, and the D / A converter 210 receives a first reference voltage VDD1 and an N bit digital signal from the host controller 200. Thus, a corresponding reference voltage level Vref is generated. Here, the first reference voltage is an initial voltage for driving the RGB light emitting element unit 230, and the voltage value is adjusted by an N bit digital signal. The PWM generator 220 receives the reference voltage level Vref and adjusts the widths of the output pulses pulse1, pulse2, and pulse3, respectively, and the RGB light emitting device unit 230 outputs the output pulses of the PWM generator 220. Receive (pulse1, pulse2, pulse3). The feedback unit 250 compares the voltage and current inside the RGB light emitting device unit 230 with the second reference voltage VDD2 received from the host controller 200 and feeds it back to the RGB light emitting device unit 230.

RGB 발광소자부(230)는, R LED(231), G LED(232) 및 B LED(233)를 구비하며, R,G 및 B LED(231,232,233)의 공통 애노드(anode) 단자는, 피드백부(250)의 출력단자와 연결된다. R,G 및 B LED(231,232,233) 각각의 캐소드(cathode) 단자와 접지사이에는 MOS 트랜지스터(234,235,236) 및 저항(240,241,242)이 직렬 연결되고, 각각의 MOS 트랜지스터(234,235,236)의 게이트 단자는, PWM 발생기의 출력 펄스(pulse1,pulse2,pulse3)를 각각 수신한다.The RGB light emitting element unit 230 includes an R LED 231, a G LED 232, and a B LED 233, and a common anode terminal of the R, G, and B LEDs 231, 232, 233 is a feedback unit. It is connected to the output terminal of (250). MOS transistors 234, 235, 236 and resistors 240, 241, 242 are connected in series between a cathode terminal of each of the R, G, and B LEDs 231, 232, 233, and ground, and a gate terminal of each of the MOS transistors 234, 235, 236 is connected to a PWM generator. Receive the output pulses pulse1, pulse2, pulse3 respectively.

이하, 본 발명의 따른 백 라이트 구동 회로의 세부 동작을 상술하기로 한다.Hereinafter, the detailed operation of the backlight driving circuit according to the present invention will be described in detail.

먼저, 호스트 컨트롤러(200)는, N비트의 디지털 신호 및 제 1 기준전압(VDD1)을 D/A 컨버터(210)에 전달한다. D/A 컨버터(210)에 전달된 N비트의 디지털 신호는 각각의 경우에 대응하는 기준 전압 레벨(vref)을 생성한다. 예컨데, N비트의 디지털 신호가 4 비트이면, 16개의 전압레벨을 생성하고 변화시킬 수 있다. 만약, 디지털 신호가 "0000"이라고 가정하면, D/A 컨버터(210)의 출력전압은, 입력되는 제 1 기준전압(VDD1)을 16으로 나눈 최소값이 된다. 이에 반해, N비트의 디지털 신호가 "1111"이라고 가정하면, D/A 컨버터(210)의 출력전압은 입력되는 제 1 기준전압(VDD1)의 레벨과 같은 최대값이 된다. D/A 컨버터(210)의 출력전압(vref)은, PWM 발생기(220)에 입력되어 펄스폭 변조를 실시한다. First, the host controller 200 transmits the N bit digital signal and the first reference voltage VDD1 to the D / A converter 210. The N-bit digital signal delivered to the D / A converter 210 produces a reference voltage level vref corresponding to each case. For example, if the N-bit digital signal is 4 bits, 16 voltage levels can be generated and changed. If it is assumed that the digital signal is "0000", the output voltage of the D / A converter 210 is the minimum value obtained by dividing the first reference voltage VDD1 input by 16. In contrast, assuming that the N-bit digital signal is "1111", the output voltage of the D / A converter 210 becomes the maximum value equal to the level of the first reference voltage VDD1 input thereto. The output voltage vref of the D / A converter 210 is input to the PWM generator 220 to perform pulse width modulation.

도 3을 참조하면, PWM 발생기(220)는, 삼각파(A)에서 D/A 컨버터(210)의 출력전압(vref)에 해당하는 폭(B)을 결정한다. 결정된 펄스 폭(B)을 갖는 PWM 발생기(220)의 출력 펄스(pulse1,pulse2,pulse3)는, RGB 발광소자부(230)에 구비된 MOS 트랜지스터(234,235,236) 각각에 입력됨으로써, 펄스 폭만큼 해당 R, G 및 B LED(231,232,233) 각각을 턴 온시킨다. 이 때, PWM 발생기(220)의 출력 펄스 (pulse1,pulse2,pulse3)에 의해 턴 온되는 각각의 LED(231,232,233)는, 호스트 컨트롤러(200)로부터 출력되는 N비트의 디지털 신호를 조절함으로써, 미세 조정이 가능하다. 즉, 디지털 신호의 비트수를 조절하면, D/A 컨버터(210)의 출력전압(vref)의 전위레벨 및 PWM 발생기(220)의 출력 펄스(pulse1,pulse2,pulse3)의 폭이 조절 가능함에 따라, R, G 및 B LED(231,232,233) 각각의 밝기 및 점등 시간을 조절할 수 있다.Referring to FIG. 3, the PWM generator 220 determines a width B corresponding to the output voltage vref of the D / A converter 210 in the triangle wave A. The output pulses pulse 1, pulse 2, and pulse 3 of the PWM generator 220 having the determined pulse width B are input to each of the MOS transistors 234, 235, and 236 provided in the RGB light emitting element unit 230, thereby corresponding R corresponding to the pulse width. Turn on, G and B LEDs (231, 232, 233) respectively. At this time, each of the LEDs 231, 232, 233 turned on by the output pulses (pulse 1, pulse 2, pulse 3) of the PWM generator 220 is finely adjusted by adjusting the N-bit digital signal output from the host controller 200. This is possible. That is, when the number of bits of the digital signal is adjusted, the potential level of the output voltage vref of the D / A converter 210 and the width of the output pulses pulse1, pulse2, and pulse3 of the PWM generator 220 are adjustable. The brightness and lighting time of each of the R, G and B LEDs 231, 232 and 233 can be adjusted.

그리고, 호스트 컨트롤러(200)에서 출력되는 제 2 기준전압(VDD2)은, 피드백부(250)로 입력되며, 피드백부(250)의 출력전압은 해당 LED(231,232,233)의 애노드 단자로 전달되어 순방향 전압을 발생시킨다. 여기서, R, G 및 B LED(231,232,233) 각각의 특성이 다르므로, 직렬 연결된 각각의 저항(240,241,242)을 통해 LED의 특성을 보상한다. 각각의 저항(240,241,242)의 한쪽 단자는 피드백부(250)의 입력단자와 연결됨으로써, 호스트 컨트롤러(200)에 의해 제어되는 D/A 컨버터(210)의 출력전압(vref)과 비교 보상한다. 이 후, 보상된 전압레벨은, R, G 및 B LED 각각의 공통 애노드 단자에 공급된다.In addition, the second reference voltage VDD2 output from the host controller 200 is input to the feedback unit 250, and the output voltage of the feedback unit 250 is transferred to the anode terminals of the corresponding LEDs 231, 232, 233, and forward voltage. Generates. Here, since the characteristics of each of the R, G, and B LEDs 231, 232, 233 are different, the characteristics of the LEDs are compensated through the respective resistors 240, 241, 242 connected in series. One terminal of each of the resistors 240, 241, and 242 is connected to an input terminal of the feedback unit 250 to compensate for the output voltage vref of the D / A converter 210 controlled by the host controller 200. The compensated voltage level is then supplied to the common anode terminal of each of the R, G and B LEDs.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따른 백 라이트 구동 회로는, 종래 백 라이트 시스템에 사용되는 화이트 LED를 R, G 및 B LED(231,232,233)로 대체하고, 호스트 컨트롤러(200)를 제어함으로써, 각각의 LED(231,232,233)의 미세제어가 가능하다. 즉, R, G 및 B LED(231,232,233)의 밝기 조절 및 화이트 밸런싱이 용이하다.As described above, the backlight driving circuit according to the present invention replaces the white LEDs used in the conventional backlight system with R, G, and B LEDs 231, 232, 233, and controls the host controller 200, respectively. Fine control of the LEDs (231, 232, 233) is possible. That is, the brightness and white balancing of the R, G, and B LEDs 231, 232, 233 are easy.

본 발명의 상기한 바와 같은 구성에 따라, 호스트 컨트롤러에서 제어신호를 통하여 R, G 및 B 발광소자 각각을 미세 조정함으로써, 밝기 및 화이트 밸런싱을 효율적으로 제어할 수 있다. According to the above-described configuration of the present invention, the brightness and white balancing can be efficiently controlled by finely adjusting each of the R, G, and B light emitting elements through the control signal in the host controller.

본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments, the invention is not so limited, and the invention is not limited to the spirit and scope of the invention as set forth in the following claims. It will be readily apparent to those skilled in the art that these various modifications and variations can be made.

Claims (2)

백 라이트 구동 회로에 있어서, In the backlight drive circuit, 드라이버 IC 및 시스템 각각의 기능을 제어하며 제 1 기준전압, 제 2 기준전압 및 N비트의 디지털 신호를 발생하는 호스트 컨트롤러;A host controller controlling functions of the driver IC and the system, respectively, and generating a first reference voltage, a second reference voltage, and N-bit digital signals; 상기 호스트 컨트롤러로부터 상기 제 1 기준전압 및 N비트의 디지털 신호를 수신하는 D/A 컨버터;A D / A converter receiving the first reference voltage and the N bit digital signal from the host controller; 상기 D/A 컨버터의 출력신호를 수신하여 출력 펄스폭을 조절하는 PWM 발생기;A PWM generator which receives an output signal of the D / A converter and adjusts an output pulse width; R, G 및 B LED로 구성되고, 상기 PWM 발생기의 출력 펄스를 수신하는 RGB 발광소자부; 및 An RGB light emitting element unit comprising R, G, and B LEDs and receiving an output pulse of the PWM generator; And 상기 RGB 발광소자부 내부의 전압 및 전류와 상기 호스트 컨트롤러부터 수신되는 제 2 기준전압을 비교하여 상기 RGB 발광소자부로 피드백시키는 피드백부;를 구비하며, And a feedback unit for comparing the voltage and current inside the RGB light emitting device unit with a second reference voltage received from the host controller and feeding back to the RGB light emitting device unit. 상기 제 1 기준전압은 상기 RGB 발광소자부를 구동시키기 위한 초기 전압으로써, 상기 N비트의 디지탈 신호의 비트수에 의해 전압값이 조절되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 구동 회로.The first reference voltage is an initial voltage for driving the RGB light emitting element, and the voltage value is adjusted by the number of bits of the N-bit digital signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 RGB 발광소자부는,The RGB light emitting element unit, 상기 각각의 R, G 및 B LED의 공통 애노드 단자로 상기 피드백부의 신호를 수신하고, 상기 PWM 발생기의 출력 펄스가 인가될 때 상기 각각의 R, G 및 B LED가 턴 온되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 구동 회로.Receiving a signal of the feedback unit to the common anode terminal of each of the R, G and B LED, and each of the R, G and B LED is turned on when the output pulse of the PWM generator is applied Light driving circuit.
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