KR20070100631A - Ｌｅｄ를 이용한 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

면광원에 이용되는 복수의 LED를 직렬과 병렬이 적절하게 혼용된 전기적 연결구조로 연결하여, 동일한 색상을 발광하는 복수의 LED를 하나의 구동회로를 사용하여 구동함으로써, LED 구동의 효율을 향상시킨 LED를 이용한 백라이트 유닛이 개시된다. 상기 백라이트 유닛은, 서로 전기적으로 연결된 복수의 적색 LED, 서로 전기적으로 연결된 복수의 녹색 LED 및 서로 전기적으로 연결된 복수의 청색 LED를 포함하는 복수의 LED 모듈; 상기 복수의 LED 모듈에 포함된 복수의 적색 LED를 공통으로 구동하는 적색 LED 구동회로, 상기 복수의 LED 모듈에 포함된 복수의 녹색 LED를 공통으로 구동하는 녹색 LED 구동회로 및 상기 복수의 LED 모듈에 포함된 복수의 청색 LED를 공통으로 구동하는 청색 LED 구동회로를 포함하는 LED 구동부를 포함하며, 상기 각 LED 모듈에 포함된 복수의 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED는 동일한 색상의 LED 간에 서로 전기적 연결을 형성한 것을 특징으로 한다.
LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), 백라이트(Backlight)

Description

ＬＥＤ를 이용한 백라이트 유닛{BACKLIGHT UNIT USING LIGHT EMITTING DIODE}
도 1은 종래의 직하형 백라이트 유닛의 일례를 도시한 구성도.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 여러 실시형태에 따른 백라이트 유닛을 도시한 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200, 300, 400, 500, 600, 700 : 백라이트 유닛
210, 310, 410, 510, 610, 710 : LED 모듈
211, 311a, 311b, 411, 511a, 511b, 611, 711a, 711b : 적색 LED 어레이
212, 312a, 312b, 412, 512a, 512b, 612, 712a, 712b : 녹색 LED 어레이
213, 313a, 313b, 413, 513a, 513b, 613, 713a, 713b : 청색 LED 어레이
311, 511, 711 : 적색 LED 어레이군
312, 512, 712 : 녹색 LED 어레이군
313, 513, 713 : 청색 LED 어레이군
631, 632: LED 어레이 직렬연결구조
731, 732 : LED 어레이군 직렬연결구조
220, 320, 420, 520, 620, 720 : LED 구동부
221, 321, 421, 521, 621, 721 : 적색 LED 구동회로
222, 322, 422, 522, 622, 722 : 녹색 LED 구동회로
223, 323, 423, 523, 623, 723 : 청색 LED 구동회로
본 발명은 발광다이오드(LED)를 이용한 액정표시장치(LCD) 등에 사용되는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 면광원에 이용되는 복수의 LED를 직렬과 병렬이 적절하게 혼용된 전기적 연결구조로 연결하여, 동일한 색상을 발광하는 복수의 LED를 하나의 구동회로를 사용하여 구동함으로써, LED 구동의 효율을 향상시킨 LED를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
기존 LCD 백라이트유닛의 광원으로 사용된 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL)는 수은 가스를 사용하므로 환경 오염을 유발할 수 있고, 응답속도가 느리며, 색재현성이 낮을 뿐만 아니라 LCD 패널의 경박단소화에 적절하지 못한 단점을 가졌다. 이에 비해 LED는 친환경적이며, 응답속도가 수 나노 초로 고속 응답이 가능하여 비디오 신호 스트림에 효과적이고, 임펄시브(impulsive) 구동이 가능하다. 또한, 색재현성이 100% 이상이고 적색, 녹색, 청색 LED의 광량을 조정하여, 휘도, 색온도 등을 임의로 변경할 수 있다. 뿐만 아니라, LED 광원은 LCD 패널의 경박단소화에 적합하다. 이러한 장점들로 인하여, LED는 최근 LCD 패널 등의 백라이트용 광원으로 적극적으로 채용되고 있는 실정이다.
일반적으로 LED를 채용한 백라이트 유닛은, 광원의 위치에 따라 에지형 백라이트 유닛과 직하형 백라이트 유닛으로 구분할 수 있다. 에지형 백라이트 유닛은 가로 길이가 긴 바(bar) 형태의 광원을 도광판 측면에 배치하고 도광판을 통해 LCD 패널의 전면으로 빛을 조사하는 방식을 채택한 것이다. 직하형 백라이트 유닛은 LCD 패널의 직하부에 배치되며 LCD 패널과 거의 동일한 면적을 갖는 면광원으로부터 직접 LCD 패널의 전면으로 빛을 조사하는 방식을 채택한 것이다.
도 1은 종래의 직하형 LCD 백라이트 유닛의 일례를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 직하형 백라이트 유닛(100)은 복수의 적색, 청색, 녹색 LED를 구비한 복수의 LED 모듈(110)을 포함한다. 본 명세서에서는 '적색 LED'라는 용어는 적색 광을 방출하는 LED, '녹색 LED'라는 용어는 녹색 광을 방출하는 LED, '청색 LED'라는 용어는 청색 광을 방출하는 LED를 의미한다.
하나의 LED 모듈(110) 내에서 동일한 색상을 발광하는 LED들은 서로 직렬연결구조(111, 112, 113)로 연결되며, 서로 직렬연결된 LED들 각각은 LED 구동부(120)의 해당 색상 LED 구동회로(121, 122, 123)로부터 구동전류를 제공받아 발광된다.
상기와 같은 종래의 백라이트 유닛에서는 하나의 LED 모듈 마다 적색, 녹색, 청색 LED들을 각각 구동하기 위한 세 개의 구동회로가 필요하다. 따라서, LED 모듈의 수가 증가하면 LED를 구동하기 위한 구동회로의 수도 증가하게 된다. 예를 들어, LED 모듈의 개수가 n이라고 하면 3×n 만큼의 LED 구동회로가 필요하였다.
이와 같은 종래의 LED를 이용한 LCD 백라이트 유닛(100)은 각 LED 모듈(110) 마다 LED 구동부(120)를 구비하여야 하므로 많은 수의 구동회로를 필요로 한다. 이에 따라 구동회로를 구성하는 전기전자 부품수가 증가하게 되어 백라이트 유닛의 생산비가 증가하게 되는 문제점이 발생한다. 또한, 각각의 구동회로에 LED 모듈의 LED를 구동시키기 위한 구동전류를 개별적으로 생성하므로, LED 모듈 마다 LED에 제공되는 구동전류의 크기가 서로 다르고 이로 인해 각각의 LED 모듈에서 생성되는 빛이 서로 불균일하게 됨으로써 LCD 패널의 화질을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 복수의 LED 모듈 내의 LED가 구동전류를 제공하는 구동회로를 공통으로 사용함으로써 전기전자 부품수 및 구동회로가 구현되는 구동 보드의 사이즈를 감소시킬 수 있으며, 복수의 LED 모듈 전체에 일정한 구동전류를 제공함으로써 LED 모듈 사이의 발광 균일화를 도모하고 이를 통해 LCD 화면의 화질을 개선할 수 있는 LED를 이용한 백라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은,
서로 전기적으로 연결된 복수의 적색 LED, 서로 전기적으로 연결된 복수의 녹색 LED 및 서로 전기적으로 연결된 복수의 청색 LED를 포함하는 복수의 LED 모듈; 상기 복수의 LED 모듈에 포함된 복수의 적색 LED를 공통으로 구동하는 적색 LED 구동회로, 상기 복수의 LED 모듈에 포함된 복수의 녹색 LED를 공통으로 구동하는 녹색 LED 구동회로 및 상기 복수의 LED 모듈에 포함된 복수의 청색 LED를 공통으로 구동하는 청색 LED 구동회로를 포함하는 LED 구동부를 포함하며, 상기 각 LED 모듈에 포함된 복수의 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED는 동일한 색상의 LED 간에 서로 전기적 연결을 형성한 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 백라이트 유닛을 제공한다.
바람직하게, 상기 LED 모듈은, 상기 복수의 적색 LED가 서로 직렬연결된 적색 LED 어레이, 상기 복수의 녹색 LED가 서로 직렬연결된 녹색 LED 어레이 및 상기 복수의 청색 LED가 서로 직렬연결된 청색 LED 어레이를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이는, 다른 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이와 각각 서로 병렬연결될 수 있다. 또한, 상기 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이는, 다른 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이와 각각 서로 직렬연결될 수 있다. 또한, 상기 복수의 LED 모듈 중 적어도 둘 이상의 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이는 각각 서로 직렬연결되어 복수의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이 직렬연결구조를 형성하며, 상기 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이 직렬연결구조는 다른 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이 직렬연결구조와 각각 서로 병렬연결될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 LED 모듈은, 상기 적색 LED 어레이가 서로 병렬연결된 적색 LED 어레이군, 상기 녹색 LED 어레이가 서로 병렬연결된 녹색 LED 어레이군 및 상기 청색 LED 어레이가 서로 병렬연결된 청색 LED 어레이군을 포함할 수 있다. 또한, 상기 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군은, 다른 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군과 각각 서로 병렬연결될 수 있다. 또한, 상기 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군은, 다른 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군과 각각 서로 직렬연결될 수 있다. 또한, 상기 복수의 LED 모듈 중 적어도 둘 이상의 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군은 각각 서로 직렬연결되어 복수의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군 직렬연결구조를 형성하며, 상기 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군 직렬연결구조는 다른 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군 직렬연결구조와 각각 서로 병렬연결될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태를 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서, 도면에 도시된 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 도면 상에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 참조부호를 사용할 것이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 LED를 이용한 백라이트 유닛을 도시한 구성도이다.
먼저, 도 2에 도시된 실시형태에 따른 LED를 이용한 백라이트 유닛(200)은, 복수의 적색, 녹색, 청색 LED를 포함하는 복수의 LED 모듈(210)과, 상기 복수의 LED 모듈에 포함된 복수의 적색, 녹색, 청색 LED를 구동하기 위한 하나의 LED 구동부(220)로 이루어진다.
상기 LED 모듈(210)은, 복수의 적색, 녹색 및 청색 LED를 포함하여 백색광을 생성함으로써 그 자체로서 일정면적을 갖는 면광원으로 채용될 수 있는 단위가 되는 것으로서, 기판과 같은 서브마운트와 그 위에 배치된 복수의 적색, 녹색 및 청색 LED를 포함할 수 있다. 상기 LED 모듈에 배치된 적색, 녹색 및 청색 LED는 서로 동일한 색상의 LED들 간에 다양한 전기적 연결구조로써 서로 연결될 수 있다.
또한, 이 실시형태에서, 상기 LED 모듈(210) 각각에 포함된 복수의 적색, 녹색 및 청색 LED는 동일한 색상의 LED들이 서로 직렬연결된 적색 LED 어레이(211), 녹색 LED 어레이(212) 및 청색 LED 어레이(213)를 형성한다. 본 명세서에서 'LED 어레이'라는 용어는 동일한 색상의 LED들이 서로 직렬연결된 구조로 정의될 것이다.
도 2의 LED 모듈(210)에 도시된 LED들의 배치는 전기적 연결구조를 설명하기 위한 것이며, 실제 LED 모듈(210)의 서브마운트 상에 배치되는 LED들은 균일한 백색광을 형성하기 위한 다양한 형태의 배치구조를 가질 수 있다.
이 실시형태에서, 상기 LED 모듈(210) 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이(211, 212, 213)는, 다른 LED 모듈(210) 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이(211, 212, 213)와 각각 서로 병렬연결될 수 있다. 즉, 본 실시형태에서, 각 LED 모듈(210) 내의 적색, 녹색 및 청색 LED들은 동일한 색상의 LED들이 서로 직렬연결된 LED 어레이를 형성하고, 서로 다른 LED 모듈에 포함된 LED 어레이들은 동일한 색상의 LED를 포함하는 LED 어레이들이 서로 병렬연결되는 전체적인 연결구조를 갖는다.
상기 LED 구동부(220)는 복수의 LED 모듈(210)에 포함된 전체 적색 LED 어레이(211)들을 구동시키기 위한 하나의 적색 LED 구동회로(221), 복수의 LED 모듈(210)에 포함된 전체 녹색 LED 어레이(212)를 구동시키기 위한 하나의 녹색 LED 구동회로(222) 및 복수의 LED 모듈(210)에 포함된 전체 상기 청색 LED 어레이(213)를 구동시키기 위한 하나의 청색 LED 구동회로(223)를 포함하여 구성된다. 즉, 각 LED 모듈(210)에 포함된 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이들(211, 212, 213)은 공통으로 하나의 적색, 녹색 및 청색 LED 구동회로에 의해 각각 구동될 수 있다.
본 실시형태에서와 같이, 상기 복수의 LED 모듈(210) 각각에 포함된 적색, 녹색, 청색 LED 어레이(211, 212, 213)들은 전체가 하나의 연결구조를 가지며, 또한, 각 적색, 녹색, 청색 LED 어레이(211, 212, 213) 내에서 적색, 녹색, 청색 LED가 하나의 연결구조를 가지므로, 하나의 LED 구동부(210)에 의하여 백라이트 유닛(200)에 포함된 모든 적색, 녹색, 청색 LED가 구동될 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 따르면, 각 LED 모듈별로 각각 구동부를 구비하여 LED를 구동하는 종래의 백라이트 유닛에 비하여 구동회로의 전체 개수를 감소시킬 수 있음으로써, 전체적인 백라이트 유닛의 설계의 복잡도를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 백라이트 유닛에 소요되는 전기전자 부품수를 감소시킬 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 실시형태에 따른 LED를 이용한 백라이트 유닛(300)은, 복수의 LED 모듈(310)과 상기 복수의 LED 모듈(310)에 포함된 LED들을 공통으로 구동하는 LED 구동부(320)을 포함하여 구성된다.
이 실시형태에서, 복수의 LED 모듈(310) 각각은 복수의 적색 LED가 서로 직렬연결된 복수의 적색 LED 어레이(311a, 311b)와, 복수의 녹색 LED가 서로 직렬연결된 복수의 녹색 LED 어레이(312a, 312b)와, 복수의 청색 LED가 서로 직렬연결된 복수의 청색 LED 어레이(313a, 313b)를 포함한다. 각 LED 모듈(310) 내에서, 상기 복수의 적색 LED 어레이(311a, 311b)는 서로 병렬연결되어 적색 LED 어레이군(311)을 형성하며, 상기 복수의 녹색 LED 어레이(312a, 312b)는 서로 병렬연결되어 녹색 LED 어레이군(312)을 형성하며, 상기 복수의 청색 LED 어레이(313a, 313b)는 서로 병렬연결되어 청색 LED 어레이군(313)을 형성한다. 도 3에서는 색상별로 각 2 개의 LED 어레이가 서로 병렬연결되어 LED 어레이군을 형성하는 것으로 도시하고 있으나, 둘 이상의 LED 어레이가 서로 병렬연결된 구조는 모두 본 발명의 LED 어레이 군의 범위에 포함되는 것으로 간주될 수 있을 것이다.
이 실시형태에서, 상기 LED 모듈(310) 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군(311, 312, 313)은, 다른 LED 모듈(310) 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군(311, 312, 313)와 각각 서로 병렬연결될 수 있다. 즉, 본 실시형태에서, 각 LED 모듈(310) 내의 적색, 녹색 및 청색 LED들은 동일한 색상의 LED들이 서로 직렬연결된 복수의 LED 어레이를 형성하고 이 복수의 LED 어레이들이 다시 서로 병렬연결되어 LED 어레이군을 형성한다. 또한, 서로 다른 LED 모듈에 포함된 LED 어레이군들은 동일한 색상의 LED를 포함하는 LED 어레이군들과 서로 병렬연결되는 전체적인 연결구조를 갖는다.
상기 LED 구동부(320)는 복수의 LED 모듈(310)에 포함된 전체 적색 LED 어레이군(311)을 구동시키기 위한 하나의 적색 LED 구동회로(321), 복수의 LED 모듈(310)에 포함된 전체 녹색 LED 어레이군(312)을 구동시키기 위한 하나의 녹색 LED 구동회로(322) 및 복수의 LED 모듈(310)에 포함된 전체 상기 청색 LED 어레이(313)를 구동시키기 위한 하나의 청색 LED 구동회로(323)를 포함하여 구성된다. 즉, 각 LED 모듈(310)에 포함된 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군들(311, 312, 313)은 공통으로 하나의 적색, 녹색 및 청색 LED 구동회로에 의해 각각 구동될 수 있다. 이로써 도 2에 도시된 실시형태와 마찬가지로, 구동회로의 크기 및 그에 사 용되는 전기전자 부품의 수를 절감할 수 있다.
통상, LED는 LED의 양 전극에 적정 전압이 인가되어야 발광될 수 있으며, 복수의 LED가 직렬로 연결된 경우에는 직렬 연결된 LED들의 양단에 개별 LED에 필요한 적정 전압에 직렬연결된 LED의 개수를 곱한만큼의 전압이 인가되어야 직렬연결된 LED 전체가 발광할 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛에 사용되는 LED 모듈의 수와 각 LED 모듈 내의 각 색상별 LED 수가 동일한 경우, 도 3에 도시된 실시형태(두 개의 LED 어레이가 하나의 LED 어레이군을 형성하는 실시형태)는 도 2에 도시된 실시형태에 비해 직렬 연결된 LED의 수가 절반으로 감소되므로, 도 3에 도시된 실시형태의 백라이트 유닛은 도 2에 도시된 백라이트 유닛에 비해 각 색상의 LED를 구동하는데 0.5 배의 구동전압만을 공급하도록 LED 구동회로가 설계될 수 있다. 구동전압이 0.5 배 감소되는 대신, 동일한 밝기를 얻기 위하여는 동일한 전력이 공급되어야 하므로, 도 3에 도시된 백라이트 유닛은 도 2에 도시된 백라이트 유닛에 비해 2 배의 구동전류가 공급되도록 설계되어야 한다.
다음으로, 도 4에 도시된 실시형태에 따른 LED를 이용한 백라이트 유닛(400)은 도 2에 도시된 것과 동일한 LED 연결구조를 갖는 LED 모듈(410)과 LED 구동부(420)을 포함하여 구성된다.
이 실시형태에 따른 백라이트 유닛(400)은, LED 모듈(410) 내의 적색 LED 어레이(411), 녹색 LED 어레이(412) 및 청색 LED 어레이(413)는 다른 LED 모듈(410) 내의 적색 LED 어레이(411), 녹색 LED 어레이(412) 및 청색 LED 어레이(413)와 각 각 서로 직렬연결된다. 서로 직렬연결된 각 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이들은 각각 LED 구동부(420)의 적색, 녹색, 청색 LED 구동회로(421, 422, 423)에 의하여 구동된다.
이 실시형태에서, 각 LED 모듈 내의 LED 어레이들은 LED 모듈 개수만큼 직렬연결된다. 따라서, 백라이트 유닛에 사용되는 LED 모듈의 수와 각 LED 모듈 내의 각 색상별 LED 수가 동일한 경우, 백라이트 유닛에 사용되는 LED 모듈의 개수를 n 개라고 하면, 도 4에 도시된 백라이트 유닛의 LED 구동회로(421, 422, 423))는 도 2에 도시된 LED 구동회로에 비해 n 배 많은 수의 LED가 직렬연결된 구조를 형성하게 된다. 따라서, 도 4에 도시된 백라이트 유닛의 LED 구동회로는 도 2에 도시된 백라이트 유닛의 LED 구동회로에 비해 n 배의 구동전압을 공급하도록 설계될 수 있으며, 동일한 광량을 얻기 위해서는 1/n 배의 구동전류를 공급하도록 설계되어야 한다.
다음으로 도 5에 도시된 실시형태에 따른 LED를 이용한 백라이트 유닛(500)은 도 3에 도시된 것과 동일한 LED 연결구조를 갖는 LED 모듈(510)과 LED 구동부(520)을 포함하여 구성된다.
이 실시형태에 따른 백라이트 유닛(500)에서, LED 모듈(510)은, 적색 LED들이 서로 직렬연결된 복수의 적색 LED 어레이(511a, 511b)와, 녹색 LED들이 서로 직렬연결된 복수의 녹색 LED 어레이(512a, 512b)와, 청색 LED 들이 서로 직렬연결된 복수의 청색 LED 어레이(513a, 513b)를 포함한다. 또한, 상기 복수의 적색 LED 어 레이(511a, 511b)는 서로 병렬연결되어 적색 LED 어레이군(511)을 형성하고, 상기 녹색 LED 어레이(512a, 512b)는 서로 병렬연결되어 녹색 LED 어레이군(512)을 형성하며, 상기 청색 LED 어레이(513a, 513b)는 서로 병렬연결되어 청색 LED 어레이군(513)을 형성한다.
상기 적색 LED 어레이군(511), 녹색 LED 어레이군(512) 및 청색 LED 어레이군(513)은 다른 LED 모듈(410) 내의 적색 LED 어레이군(511), 녹색 LED 어레이군(512) 및 청색 LED 어레이군(513)과 각각 서로 직렬연결된다. 서로 직렬연결된 각 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군들은 각각 LED 구동부(420)의 적색, 녹색, 청색 LED 구동회로(421, 422, 423)에 의하여 구동된다.
이 실시형태에 따른 백라이트 유닛은 LED 어레이군이 LED 모듈 개수만큼 직렬연결되고, 백라이트 유닛에 사용되는 LED 모듈의 수와 각 LED 모듈 내의 각 색상별 LED 수가 동일한 경우, 하나의 LED 어레이에 직렬연결된 LED의 개수는 도 2에 도시된 하나의 LED 어레이에 직렬 연결된 적색 LED의 개수의 1/2이 된다. 따라서, LED 모듈의 개수를 n이라 하면, 도 5에 도시된 실시형태에서 하나 LED 구동회로는 도 2에 도시된 하나의 LED 구동회로에 비해 n/2 배의 구동전압을 공급하도록 설계될 수 있으며, 동일한 전력을 제공하도록 하기 위해 도 2에 도시된 하나의 LED 구동회로에 비해 2/n 배의 구동전류를 공급하도록 설계될 수 있다.
다음으로, 도 6에 도시된 실시형태에 따른 LED를 이용한 백라이트 유닛(600)은 도 2에 도시된 것과 동일한 LED 연결구조를 갖는 LED 모듈(610)과 LED 구동 부(620)을 포함하여 구성된다. 도 6은 설명의 편의를 위하여 한 색상의 LED 어레이(예를 들어, 적색 LED 어레이(611)) 만을 도시하였으며, 다른 색상의 LED 어레이는 생략하였다. 그러나, LED 모듈(610)에는 녹색 LED 어레이 및 청색 LED 어레이가 포함된 것으로 간주되어야 하며, 그 연결관계는 이하에 설명하는 것과 동일한 연결관계를 갖는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이 실시형태에서, 각 LED 모듈(610)에 포함된 각 색상의 LED들은 동일한 색상이 서로 직렬 연결된 LED 어레이(611)를 형성한다. 상기 LED 어레이(611)는 적어도 하나의 다른 LED 모듈에 포함된 동일한 색상의 LED 어레이와 서로 직렬연결되어 LED 어레이 직렬연결구조(631, 632)를 형성한다. 이러한 LED 어레이 직렬연결구조(631, 632)는 적어도 둘 이상 형성되며, 복수의 LED 어레이 직렬연결구조(631, 632)는 서로 병렬연결되어 LED 구동부(620)의 해당 색상 LED 구동회로(621)에 의해 구동된다.
도 6에 도시된 것과 같이, 본 실시형태가 두 개의 LED 어레이 직렬연결구조(631, 632)를 포함하는 경우에 도 2에 도시된 실시형태와 도 6에 도시된 실시형태를 비교하면 다음과 같다. 먼저, 도 2에 도시된 실시형태와 도 6에 도시된 실시형태의 LED 모듈과 LED 모듈 내 LED의 수를 동일하다고 가정하면, 도 6에 도시된 실시형태의 LED 어레이에 직렬 연결된 LED의 개수는 도 2에 도시된 실시형태의 LED 어레이에서 직렬 연결된 LED의 개수와 동일하고, 도 6의 실시형태에서 LED 어레이는 절반씩 서로 직렬연결된 다고 하면, LED 모듈의 개수를 n이라 하는 경우, 도 6에 도시된 실시형태의 LED 구동회로는 도 2에 도시된 LED 구동회로에 비해 n/2 배 의 구동전압을 공급하도록 설계될 수 있으며, 동일한 전력을 공급하기 위해 2/n 배의 구동전류를 공급하도록 설계될 수 있다.
다음으로, 도 7에 도시된 실시형태에 따른 LED를 이용한 백라이트 유닛(700)은 도 3에 도시된 것과 동일한 LED 연결구조를 갖는 LED 모듈(710)과 LED 구동부(720)을 포함하여 구성된다. 도 6에서와 마찬가지로, 도 7은 설명의 편의를 위하여 한 색상의 LED 어레이군(예를 들어, 적색 LED 어레이군(711)) 만을 도시하였으며, 다른 색상의 LED 어레이군은 생략하였다. 그러나, LED 모듈(710)에는 녹색 LED 어레이군 및 청색 LED 어레이군이 포함된 것으로 간주되어야 하며, 그 연결관계는 이하에 설명하는 것과 동일한 연결관계를 갖는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이 실시형태에서, 각 LED 모듈(710)에 포함된 각 색상의 LED들은 동일한 색상이 서로 직렬 연결된 LED 어레이(711a, 711b)를 형성하며, LED 어레이(711a, 711b)는 서로 병렬연결되어 LED 어레이군(711)을 형성한다. 상기 LED 어레이군(711)는 적어도 하나의 다른 LED 모듈에 포함된 동일한 색상의 LED 어레이군과 서로 직렬연결되어 LED 어레이군 직렬연결구조(731, 732)를 형성한다. 이러한 LED 어레이군 직렬연결구조(731, 732)는 적어도 둘 이상 형성되며, 복수의 LED 어레이군 직렬연결구조(731, 732)는 서로 병렬연결되어 LED 구동부(720)의 해당 색상 LED 구동회로(721)에 의해 구동된다.
도 7에 도시된 것과 같이, 본 실시형태가 두 개의 LED 어레이를 갖는 LED 어레이군을 가지며, 두 개의 LED 어레이군 직렬연결구조(731, 732)를 포함하는 경우 에 도 2에 도시된 실시형태와 도 6에 도시된 실시형태를 비교하면 다음과 같다. 먼저, 도 2에 도시된 실시형태와 도 7에 도시된 실시형태의 LED 모듈과 LED 모듈 내 LED의 수를 동일하다고 가정하면, 도 7에 도시된 실시형태의 LED 어레이에 직렬 연결된 LED의 개수는 도 2에 도시된 실시형태의 LED 어레이에서 직렬 연결된 LED 개수의 1/2이 되고, 도 7의 실시형태에서 LED 어레이군이 절반씩 서로 직렬연결된 다고 하면, LED 모듈의 개수를 n이라 하는 경우, 도 7에 도시된 실시형태의 LED 구동회로는 도 2에 도시된 LED 구동회로에 비해 n/4 배의 구동전압을 공급하도록 설계될 수 있으며, 동일한 전력을 제공하기 위해 4/n 배의 구동전류를 공급하도록 설계될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 각 색상별로 하나의 구동회로를 이용하여 LED를 구동함으로써 구동회로를 간단히 하여 설계가 간편하고 부품수를 감소시켜 보다 경제적인 LED를 이용한 LCD 백라이트 유닛을 제공하는 효과가 있다.
또한, 구동회로의 수가 3개로 줄어들어, 구동회로가 구비되는 구동보드의 크기를 축소시키므로 제품의 전체적인 크기를 줄이므로 제품의 슬림화에 기여할 수 있다.
그리고, 구동회로가 단순화되고, 동일한 색상의 LED가 하나의 구동회로에 의해 구동됨으로써, 동일한 색상의 LED가 동시에 제어되어 화질을 개선시키는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 서로 전기적으로 연결된 복수의 적색 LED, 서로 전기적으로 연결된 복수의 녹색 LED 및 서로 전기적으로 연결된 복수의 청색 LED를 포함하는 복수의 LED 모듈;
    상기 복수의 LED 모듈에 포함된 복수의 적색 LED를 공통으로 구동하는 적색 LED 구동회로, 상기 복수의 LED 모듈에 포함된 복수의 녹색 LED를 공통으로 구동하는 녹색 LED 구동회로 및 상기 복수의 LED 모듈에 포함된 복수의 청색 LED를 공통으로 구동하는 청색 LED 구동회로를 포함하는 LED 구동부를 포함하며,
    상기 각 LED 모듈에 포함된 복수의 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED는 동일한 색상의 LED 간에 서로 전기적 연결을 형성한 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 LED 모듈은,
    상기 복수의 적색 LED가 서로 직렬연결된 적색 LED 어레이, 상기 복수의 녹색 LED가 서로 직렬연결된 녹색 LED 어레이 및 상기 복수의 청색 LED가 서로 직렬연결된 청색 LED 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 백라이트 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이는, 다른 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이와 각각 서로 병렬연결된 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 백라이트 유닛.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이는, 다른 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이와 각각 서로 직렬연결된 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 백라이트 유닛.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 LED 모듈 중 적어도 둘 이상의 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이는 각각 서로 직렬연결되어 복수의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이 직렬연결구조를 형성하며, 상기 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이 직렬연결구조는 다른 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이 직렬연결구조와 각각 서로 병렬연결된 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 백라이트 유닛.
  6. 제2항에 있어서, 상기 LED 모듈은,
    상기 적색 LED 어레이가 서로 병렬연결된 적색 LED 어레이군, 상기 녹색 LED 어레이가 서로 병렬연결된 녹색 LED 어레이군 및 상기 청색 LED 어레이가 서로 병렬연결된 청색 LED 어레이군을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 백라이트 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군은, 다른 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군과 각각 서로 병렬연결된 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 백라이트 유닛.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군은, 다른 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군과 각각 서로 직렬연결된 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 백라이트 유닛.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 LED 모듈 중 적어도 둘 이상의 LED 모듈 내의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군은 각각 서로 직렬연결되어 복수의 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군 직렬연결구조를 형성하며, 상기 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군 직렬연결구조는 다른 적색, 녹색 및 청색 LED 어레이군 직렬연결구조와 각각 서로 병렬연결된 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 백라이트 유닛.
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