KR20080048729A - Led backlight driving circuit for liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

An LED(Light Emitting Diode) back light driving circuit for an LCD(Liquid Crystal Display) is provided to perform the compensation of brightness by positions of the LED back light, thereby expressing the uniform brightness in the entire screen. A display device has the n LED arrays(40-1-40-n) including the serially connected plural LEDs. The n back light controllers output the PWM(Pulse Width Modulation) signals with the different duty ratio. The n LED operation drivers(20-1-20-n) receive the PWM signal and output the driving voltage for driving the LED array. The n voltage conversion members(30-1-30-n) convert the voltage level of the driving voltage and output the converted driving voltage to the LED array. An LED array includes plural LEDs arrayed horizontally and the n LED array is arrayed vertically. The n back light controllers are sequentially arrayed by the order of low PWM duty ratio. The n operation drivers receive the output current of the n LED array, compare the received value with the reference value and correct as much as the difference by the comparison result.

Description

액정표시장치의 엘이디 백라이트 구동회로{LED backlight driving circuit for liquid crystal display device}LED backlight driving circuit for liquid crystal display device

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로의 구성과 동작개념을 설명하기 위한 도면1 is a view for explaining the configuration and operation concept of the LED backlight driving circuit of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로의 구성과 동작개념을 설명하기 위한 도면2 is a view for explaining the configuration and operation concept of the LED backlight driving circuit of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로의 구성과 동작개념을 설명하기 위한 LED구동드라이버의 전류보상 개념도3 is a conceptual diagram of current compensation of an LED driver for explaining the configuration and operation concept of the LED backlight driving circuit of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawing>

10-1 내지 10-n, 50-1 내지 50-n : 백라이트컨트롤러10-1 to 10-n, 50-1 to 50-n: backlight controller

20-1 내지 20-n, 60-1 내지 60-n : LED구동드라이버20-1 to 20-n, 60-1 to 60-n: LED driver

30-1 내지 30-n, 70-1 내지 70-n : 전압변환부30-1 to 30-n, 70-1 to 70-n: voltage conversion unit

40-1 내지 40-n, 80-1 내지 80-n : LED어레이40-1 to 40-n, 80-1 to 80-n: LED array

R1 내지 Rn : 센싱저항R1 to Rn: sensing resistance

본 발명은 표시장치 구동회로에 관한 것으로서, 특히 LED를 백라이트로 사용하는 표시장치에서 LED 백라이트의 위치별 휘도 보상을 수행하여 전체 화면에서 균일한 휘도를 나타내도록 하는 액정표시장치의 LED백라이트 구동회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device driving circuit, and more particularly, to a LED backlight driving circuit of a liquid crystal display device that performs uniform luminance compensation on a full screen by performing luminance compensation for each position of the LED backlight in a display device using the LED as a backlight. It is about.

최근 화합물 반도체 소자의 기술발달로 고 휘도 발광이 가능한 광원소자가 상용화되고 있다. 특히, 수 볼트(V)의 전압과 수 내지 수십 밀리암페어(mA)의 전류에 의해 1cd(candela) 정도의 휘도 표현이 가능한 고 휘도 LED(Light Emitting Diode)가 널리 사용되고 있으며, 이러한 고 휘도 LED는 디스플레이 장치에 배면 광원(이하 백라이트) 등의 용도로 사용되고 있다. Recently, a light source device capable of high luminance light emission has been commercialized due to technology development of compound semiconductor devices. In particular, a high brightness LED (Light Emitting Diode) capable of expressing a brightness of about 1 cd (candela) by a voltage of several volts (V) and a current of several to several tens of milliamps (mA) is widely used. It is used for uses, such as a back light source (hereafter a backlight), for a display apparatus.

그런데, 최근 표시장치의 대형화 추세에 따라 액정패널 역시 대면적화 되고 있으며, 이에 다수의 LED에서 발생하는 열에 의해 표시패널의 상부와 하부간 LED 휘도가 상이하게 나타나는 현상이 발생한다. However, as the size of the display device has recently increased, the liquid crystal panel has also been enlarged. Accordingly, a phenomenon in which the luminance of the LEDs between the upper and lower portions of the display panel is different due to the heat generated from the plurality of LEDs is generated.

퍼스널 컴퓨터용 LCD모니터를 예로 들면, 바닥면과 대체로 수직하게 세워져 사용되는 모니터의 표시패널의 배면에 위치한 LED에서 발생된 열은 특히 상기 모니터 표시패널의 상부측으로 상승하게 되는데, 이에 상기 모니터 표시패널의 상부측 LED가 하부측 LED에 비해 높은 온도 환경을 가지게 되며, 이러한 고온 환경에 노출된 LED는 특성 변화가 쉽게 발생되어 목표한 휘도를 정확히 나타내지 못하기 때문 에 결국 모니터를 통해 왜곡된 화면을 표시하게 된다. For example, an LCD monitor for a personal computer may have heat generated from an LED located on a rear surface of a display panel of a monitor, which is generally perpendicular to the bottom surface, and rises to the upper side of the monitor display panel. The upper LED has a higher temperature environment than the lower LED, and the LED exposed to such a high temperature environment is easily changed in characteristics and does not accurately display the target brightness, so the monitor eventually displays a distorted screen. do.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, LED 백라이트를 사용하는 표시장치의 LED 위치별 상이한 온도 환경에 의한 휘도 편차를 개선함으로써 보다 고품위의 화질을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a higher quality image quality by improving a luminance deviation caused by different temperature environments for each LED position of a display device using an LED backlight.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, The present invention to achieve the above object,

제1안으로서, As a first proposal ,

다수개의 LED가 직렬 연결된 LED어레이를 n 개 구비한 표시장치의 백라이트 구동회로로서, 서로 다른 듀티비를 가진 PWM신호를 출력하는 n 개의 백라이트컨트롤러와; 상기 PWM 신호를 입력받아 상기 LED어레이 구동을 위한 구동전압을 출력하는 n 개의 LED구동드라이버와; 상기 구동전압의 전압레벨을 변환하여 상기 LED어레이로 출력하는 n 개의 전압변환부를 포함하는 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로를 제안한다. A backlight driving circuit of a display device having n LED arrays in which a plurality of LEDs are connected in series, the backlight driving circuit comprising: n backlight controllers for outputting PWM signals having different duty ratios; N LED driving drivers for receiving the PWM signal and outputting a driving voltage for driving the LED array; The LED backlight driving circuit of the liquid crystal display device includes n voltage converting units converting the voltage level of the driving voltage and outputting the voltage to the LED array.

상기 일 LED어레이는 상기 다수개의 LED가 수평배열되고, 상기 n 개의 LED어레이는 수직 배열된 것을 특징으로 한다.The one LED array is characterized in that the plurality of LEDs are arranged horizontally, the n LED array is arranged vertically.

상기 n 개의 백라이트컨트롤러는 낮은 PWM듀티비를 가진 백라이트 컨트롤러 순으로 순차 배열되는 것을 특징으로 한다. The n backlight controllers are sequentially arranged in order of backlight controllers having a low PWM duty ratio.

상기 n 개의 LED구동드라이버는 상기 n 개의 LED어레이의 출력전류를 입력받아 기준 전류값과 비교한 후 그 차이만큼 보정하는 것을 특징으로 한다. The n LED driving drivers receive output currents of the n LED arrays, compare them with a reference current value, and correct the difference.

제2안으로서, As a second proposal ,

다수개의 LED가 직렬 연결된 LED어레이를 n 개 구비한 표시장치의 백라이트 구동회로로서, PWM신호를 출력하는 n 개의 백라이트컨트롤러와; 상기 PWM 신호를 입력받아 상기 LED어레이 구동을 위한 구동전압을 출력하며, 상기 LED어레이의 출력전류를 입력받아 상기 LED어레이의 입력전류값을 보상하되 각각 서로 다른 최대보상전류값을 가지는 n 개의 LED구동드라이버와; 상기 구동전압의 전압레벨을 변환하여 상기 각 LED어레이로 출력하는 n 개의 전압변환부를 포함하는 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로를 제안한다. A backlight driving circuit of a display device having n LED arrays in which a plurality of LEDs are connected in series, comprising: n backlight controllers for outputting a PWM signal; Receives the PWM signal and outputs a driving voltage for driving the LED array, and receives the output current of the LED array to compensate for the input current value of the LED array, and drives n LEDs having different maximum compensation current values. With a driver; The LED backlight driving circuit of the liquid crystal display device includes n voltage converting units for converting the voltage level of the driving voltage and outputting the voltage to the LED arrays.

상기 일 LED어레이는 상기 다수개의 LED가 수평배열되고,상기 n 개의 LED어레이는 수직 배열된 것을 특징으로 한다.The one LED array is characterized in that the plurality of LEDs are arranged horizontally, the n LED array is arranged vertically.

상기 n 개의 LED구동드라이버는 낮은 최대보상전류값을 가진 LED구동드라이버 순으로 순차 배열되는 것을 특징으로 한다.The n LED driver drivers are sequentially arranged in order of the LED driver driver having a low maximum compensation current value.

상기 LED구동드라이버의 최대보상전류값은 상기 LED어레이의 출력전류를 입력받는 센싱저항의 저항값에 의해 조절되며, 상기 LED구동드라이버 각각의 센싱저항의 저항값은 서로 다른 것을 특징으로 한다.The maximum compensation current value of the LED driver is controlled by the resistance value of the sensing resistor receiving the output current of the LED array, and the resistance value of each sensing resistor of the LED driver is different.

상기 센싱저항은 단품 저항, 가변저항, 다수의 단품 저항의 조합 중 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다. The sensing resistor is characterized in that it is composed of one of a combination of a single resistor, a variable resistor, a plurality of single resistors.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the LED backlight driving circuit of the liquid crystal display according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저 본 발명은, LED어레이 별로 또는 각 컬러 단위 별로 포토 센서 또는 써멀센서로 휘도 및 색좌표를 측정하고 이에 표시장치의 LED어레이의 구성 위치별로 편차를 각각 개별 산출하여 이에 따른 전류를 보정함으로써 온도에 의해 표시장치의 일부분의 화질 균일성이 나빠지는 것을 개선하는 방법으로 제1 및 제2실시예를 제공한다. First, the present invention measures luminance and color coordinates by a photo sensor or a thermal sensor for each LED array or for each color unit, calculates deviations for each configuration position of the LED array of the display device, and corrects the current according to the temperature. The first and second embodiments are provided as a method of improving the deterioration of the image quality uniformity of a part of the display device.

제1실시예First embodiment

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로의 구성과 동작개념을 설명하기 위한 도면으로서, 다수의 LED어레이(40-1 내지 40-n) 각각은 백라이트컨트롤러(10-1 내지 10-n: 도면에 BLC로 포기함)와 LED구동드라이버(20-1 내지 20-n)와 전압변환부(30-1 내지 30-n)를 구비하고 있다. 1 is a view for explaining the configuration and operation of the LED backlight driving circuit of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention, each of the plurality of LED array (40-1 to 40-n) is a backlight controller ( 10-1 to 10-n: BLC in the drawing), LED driver 20-1 to 20-n, and voltage converter 30-1 to 30-n.

이때, 본 발명 제1실시의 구동회로에 대한 설명의 이해를 돕기 위해 상기 제1번째 LED어레이(40-1)는 제n번째 LED어레이(40-n)보다 높은 위치에 구성되어 있는 것으로 간주하는 바, 예를 들면 바닥면에 대해 수직하게 세워서 사용하는 컴퓨터용 모니터 또는 TV모델에서 이러한 LED어레이 배치가 이루어진다. At this time, the first LED array 40-1 is regarded as being configured at a position higher than the nth LED array 40-n for better understanding of the description of the driving circuit of the first embodiment of the present invention. This arrangement of LED arrays is done in bars, for example computer monitors or TV models, which are used upright with respect to the floor.

이러한 상기 LED어레이(40-1 내지 40-n)는 다수개의 LED가 직렬 연결되어 상기 전압변환부(30-1 내지 30-n)로부터 구동전압을 입력받고, 출력단으로는 상기 LED구동드라이버(20-1 내지 20-n)로 출력전류를 피드백(feedback)하여 상기 출력전류의 보정을 수행하도록 하는 회로 라인이 구성된다. 또한 컴퓨터용 모니터 또는 TV모델 등에서는 제1번째 LED어레이(40-1) 측에 가까운 다수의 LED어레이가 제n번 째 LED어레이(40-n) 측에 가까이 위치한 LED어레이보다 높은 위치에 구성되므로 하부에서 발생된 열이 상승하여 더욱 높은 고온의 상태에 있음은 당연하다. The LED arrays 40-1 to 40-n have a plurality of LEDs connected in series to receive a driving voltage from the voltage conversion units 30-1 to 30-n, and to output the LED driver 20. -1 to 20-n), a circuit line is configured to feedback the output current to perform correction of the output current. In addition, in a computer monitor or a TV model, a plurality of LED arrays closer to the first LED array 40-1 is configured at a higher position than the LED arrays closer to the nth LED array 40-n. Naturally, the heat generated at the bottom rises to a higher temperature.

상기 백라이트컨트롤러(10-1 내지 10-n)는 PWM신호를 출력하는 부분으로서, 마이컴이거나 또는 마이컴으로부터 I2C통신 등을 통해 제어신호를 수신하여 상기 PWM신호를 출력하는 회로부이다.The backlight controllers 10-1 to 10-n output a PWM signal. The backlight controllers 10-1 to 10-n output the PWM signal by receiving a control signal through a microcomputer or an I2C communication.

이때 상기 다수의 백라이트컨트롤러(10-1 내지 10-n) 각각이 출력하는 PWM신호(PWM-1 내지 PWM-n) 중 적어도 2개는 서로 다른 PWM 듀티비(즉, 1 주기당 온(on)시간 비율)를 가지는데, 이러한 듀티비의 결정은 상기 각 LED어레이(40-1 내지 40-n)의 구성 위치별로 온도에 의한 LED어레이의 특성변화를 측정하고 이러한 특성 변화분을 보정하여 전체 LED어레이(40-1 내지 40-n)의 발광특성이 동일하게끔 설계자에 의해 산출된다. 예를 들면, 상기 예시한 컴퓨터용 모니터 또는 TV모델 등에서는 제1번째 LED어레이(40-1) 측에 가까운 다수의 LED어레이가 하측으로부터 상승한 열에 의해 더욱 고온의 환경에서 동작되기 때문에 LED소자의 특성변화가 더욱 심하게 나타나 발광휘도가 떨어질 것이므로 제1PWM신호(PWM-1)에는 약 90%의 듀티비를 적용하고, 그 다음 제2번째 LED어레이(40-2)에는 약 85%의 듀티비를 가진 PWM신호(즉 PWM-2)를 제공하는 식으로 진행하여 상기 최하측의 제n번째 LED어레이(40-n)에서는 가장 작은 듀티비를 가지는 PWM신호(즉 PWM-n)를 이용하여 구동하게끔 설정하는 식이다. 이러한 방식에 따라 표시패널 전체에서의 LED 백라이트에 의한 휘도 균일도를 높일 수 있게 된다. In this case, at least two of the PWM signals PWM-1 to PWM-n output by each of the plurality of backlight controllers 10-1 to 10-n may have different PWM duty ratios (that is, ON per cycle). Time ratio), and the determination of the duty ratio is to measure the characteristic change of the LED array by temperature for each configuration position of each LED array (40-1 to 40-n) and to correct the characteristic change, the total LED The light emitting characteristics of the arrays 40-1 to 40-n are calculated by the designer to be the same. For example, in the above-described computer monitor or TV model, a plurality of LED arrays close to the first LED array 40-1 side are operated in a higher temperature environment by heat rising from the lower side, so that the characteristics of the LED element Since the change will be more severe and the luminance will be lowered, a duty ratio of about 90% is applied to the first PWM signal PWM-1, and a duty ratio of about 85% is applied to the second LED array 40-2. It proceeds to provide a PWM signal (ie, PWM-2) and set to drive using the PWM signal (ie, PWM-n) having the smallest duty ratio in the lowest nth LED array 40-n. It's like In this manner, luminance uniformity due to the LED backlight of the entire display panel may be increased.

상기와 같이 다수의 백라이트컨트롤러(10-1 내지 10-n) 각각에서 제공되는 PWM신호(PWM-1 내지 PWM-n)의 PWM 듀티비는 각각의 백라이트컨트롤러(10-1 내지 10-n)에 저장되거나 또는 마이컴을 구비한 경우 상기 마이컴에 저장되어 상기 각각의 백라이트컨트롤러(10-1 내지 10-n)로 제어신호를 출력함으로써 해당 듀티비를 가진 PWM신호를 생성하도록 구성된다. As described above, the PWM duty ratio of the PWM signals PWM-1 to PWM-n provided from each of the plurality of backlight controllers 10-1 to 10-n is assigned to each of the backlight controllers 10-1 to 10-n. When stored or provided with a microcomputer, the microcomputer is configured to generate a PWM signal having a corresponding duty ratio by outputting a control signal to each of the backlight controllers 10-1 to 10-n.

상기 LED구동드라이버(20-1 내지 20-n)는 상기 백라이트컨트롤러(10-1 내지 10-n)로부터 출력되는 PWM 신호에 따라 구동전압을 생성하여 출력하며, 각각의 LED구동드라이버(20-1 내지 20-n)는 서로 다른 듀티비를 가진 PWM신호를 인가받기 때문에 출력되는 구동전압 펄스의 LED어레이 온(on) 시간이 모두 상이하게 나타나게 된다. The LED driver 20-1 to 20-n generates and outputs a driving voltage according to the PWM signal output from the backlight controllers 10-1 to 10-n, and each LED driver driver 20-1. 20-n), since the PWM signals having different duty ratios are applied, the LED array on times of the output driving voltage pulses are different from each other.

상기 전압변환부(30-1 내지 30-n)는 상기 LED구동드라이버(20-1 내지 20-n)로부터 출력된 구동전압을 상기 LED어레이(40-1 내지 40-n)의 LED소자의 발광 레벨에 적절한 전압레벨로 변환하여 출력한다. The voltage converters 30-1 to 30-n emit light of the LED elements of the LED arrays 40-1 to 40-n based on the driving voltages output from the LED driving drivers 20-1 to 20-n. The output is converted to the voltage level appropriate for the level.

이때 상기 각 LED어레이(40-1 내지 40-n)의 출력단으로부터 피드백된 출력전류(Iout-1 내지 Iout-n)는 상기 LED구동드라이버(20-1 내지 20-n)로 각각 입력되어 최초의 기준 전류값과 비교된 후 그 차이를 보정하는 전류 보상은 지속적으로 수행한다.At this time, the output currents Iout-1 to Iout-n fed back from the output terminals of each of the LED arrays 40-1 to 40-n are inputted to the LED driver 20-1 to 20-n, respectively. Current compensation, which compares with the reference current value and corrects the difference, is performed continuously.

상기와 같은 구성의 특징을 가지는 본 발명 제1실시예에 따른 LED 백라이트 구동회로는 LED어레이의 위치별로 상이한 온도환경에서 동작될 경우 LED어레이별 제어를 통해 휘도의 균일도를 확보하는데 매우 유용하다. 아울러, 별도의 비용 내지는 회로부가 요구되지 않고 LED어레이별 PWM 듀티비의 설정만으로 실현 가능한 장점이 있다. The LED backlight driving circuit according to the first embodiment of the present invention having the characteristics as described above is very useful for securing the uniformity of luminance through the control of each LED array when operated in a different temperature environment for each position of the LED array. In addition, there is an advantage that can be realized only by setting the PWM duty ratio for each LED array without requiring a separate cost or circuit portion.

제2실시예Second embodiment

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로의 구성과 동작개념을 설명하기 위한 도면으로서, 다수의 LED어레이(80-1 내지 80-n) 각각은 백라이트컨트롤러(50-1 내지 50-n: 도면에 BLC로 포기함)와 LED구동드라이버(60-1 내지 60-n)와 전압변환부(70-1 내지 70-n)를 구비하고 있다.2 is a view for explaining the configuration and operation concept of the LED backlight driving circuit of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention, each of the plurality of LED array (80-1 to 80-n) is a backlight controller ( 50-1 to 50-n: BLC in the drawing), LED driving drivers 60-1 to 60-n, and voltage converters 70-1 to 70-n.

아울러, 상기 제1실시예에서와 마찬가지로 본 발명 제2실시의 구동회로에 대한 설명의 이해를 돕기 위해 상기 제1번째 LED어레이(80-1)는 제n번째 LED어레이(80-n)보다 높은 위치에 구성되어 있는 것으로 간주하는 바, 예를 들면 바닥면에 대해 수직하게 세워서 사용하는 컴퓨터용 모니터 또는 TV모델에서 이러한 LED어레이 배치가 이루어진다. In addition, as in the first embodiment, the first LED array 80-1 is higher than the n th LED array 80-n to help understand the description of the driving circuit of the second embodiment of the present invention. This arrangement of LED arrays takes place, for example, in computer monitors or TV models that are used standing upright with respect to the floor.

상기 LED어레이(80-1 내지 80-n)는 다수개의 LED가 직렬 연결되어 상기 전압변환부(70-1 내지 70-n)로부터 구동전압을 입력받고, 출력단으로는 상기 LED구동드라이버(60-1 내지 60-n)로 출력전류를 피드백하여 상기 출력전류의 보정을 수행하도록 하는 회로 라인이 구성된다. 또한 컴퓨터용 모니터 또는 TV모델 등에서는 제1번째 LED어레이(80-1) 측에 가까운 다수의 LED어레이가 제n번째 LED어레이(80-n) 측에 가까이 위치한 LED어레이보다 높은 위치에 구성되므로 하부에서 발생된 열이 상승하여 더욱 높은 고온의 상태에 있음은 당연하다. The LED arrays 80-1 to 80-n have a plurality of LEDs connected in series to receive a driving voltage from the voltage conversion units 70-1 to 70-n, and the output terminals of the LED drive drivers 60-. 1 to 60-n), a circuit line is configured to feed back the output current to perform correction of the output current. In addition, in a computer monitor or a TV model, a plurality of LED arrays closer to the first LED array 80-1 is formed at a higher position than the LED arrays closer to the n-th LED array 80-n. Naturally, the heat generated in the heat rises to a higher temperature.

상기 백라이트컨트롤러(50-1 내지 50-n)는 PWM신호를 출력하는 부분으로서, 마이컴이거나 또는 마이컴으로부터 I2C통신 등을 통해 제어신호를 수신하여 상기 PWM신호를 출력하는 회로부이다.The backlight controllers 50-1 to 50-n output a PWM signal. The backlight controllers 50-1 to 50-n are a microcomputer or a circuit unit that receives the control signal from the microcomputer through I 2 C communication and outputs the PWM signal.

상기 LED구동드라이버(60-1 내지 60-n)는 상기 백라이트컨트롤러(50-1 내지 50-n)로부터 출력되는 PWM 신호에 따라 구동전압을 생성하여 출력한다.The LED driver 60-1 to 60-n generates and outputs a driving voltage according to the PWM signal output from the backlight controllers 50-1 to 50-n.

또한 상기 각 LED어레이(80-1 내지 80-n)의 구성 위치별로 온도에 의한 LED어레이의 특성변화를 측정하고 이러한 특성 변화에 따른 전류변동분을 보정하여 전체 LED어레이(80-1 내지 80-n)의 발광특성이 동일하게끔 조절하는 역할을 수행한다.In addition, by measuring the characteristic change of the LED array due to temperature for each configuration position of each of the LED array (80-1 to 80-n) and corrects the current variation according to the characteristic change, the entire LED array (80-1 to 80-n) ) And the luminous properties of the same.

이러한 특징을 가진 각각의 LED어레이(80-1 내지 80-n)들의 발광특성을 각각 조절하게 될 경우, 컴퓨터용 모니터 또는 TV모델 등에서 고온 환경의 상부측 LED어레이와 상대적으로 저온 환경에 있는 하부측 LED어레이간 온도차에 의해 발생하는 상이한 발광특성을 용이하게 개선할 수 있는데 이는 각각의 LED구동드라이버(60-1 내지 60-n)가 가진 전류보상시정수를 조절함으로써 실현 가능하다. When the light emitting characteristics of each LED array 80-1 to 80-n having such characteristics are controlled, the upper side LED array of a high temperature environment and the lower side of a relatively low temperature environment in a computer monitor or TV model, etc. The different light emission characteristics caused by the temperature difference between the LED arrays can be easily improved, which can be realized by adjusting the current compensation time constants of the respective LED driving drivers 60-1 to 60-n.

즉, 각각의 LED구동드라이버(60-1 내지 60-n)는 모두 해당 LED어레이(80-1 내지 80-n)로부터 출력전류(Iout-1 내지 Iout-n)를 피드백 받는데, 이때 상기 출력전류가 입력되는 저항소자(이하 '센싱저항'이라 함)의 저항값에 따라 그 전류보상의 정도가 달라지는 것이다. That is, each of the LED driver 60-1 to 60-n receives all of the output currents Iout-1 to Iout-n from the corresponding LED arrays 80-1 to 80-n, wherein the output current The degree of current compensation varies depending on the resistance value of the resistor element (hereinafter referred to as a 'sensing resistor') to which is input.

LED구동드라이버의 구성과 동작을 도 3을 참조하여 간단히 설명하면, 통상 반도체 집적회로(IC)형태인 LED구동드라이버(100)는 센싱저항(Rs)을 구성하여 LED어레이(110)로부터 피드백된 출력전류를 입력받는다. 이때, 상기 센싱저항(Rs)이 가진 저항값에 의해 피드백전압이 산출되고 상기 산출된 피드백전압은 상기 LED구 동드라이버(100)의 피드백 단자(FDBK)로 입력된다. 이에 상기 LED구동드라이버(100)는 미리 설정된 기준전압과 상기 피드백전압과의 비교를 통해 전압차를 산출하게 되고 이렇게 산출된 비교결과에 따라 상기 LED어레이(110)로 입력될 입력전류(Iin)를 조절하게 된다. The configuration and operation of the LED driving driver will be briefly described with reference to FIG. 3. The LED driving driver 100, which is usually in the form of a semiconductor integrated circuit (IC), forms a sensing resistor Rs and outputs the feedback from the LED array 110. Receive the current. At this time, a feedback voltage is calculated by the resistance value of the sensing resistor Rs, and the calculated feedback voltage is input to the feedback terminal FDBK of the LED driving driver 100. Accordingly, the LED driver 100 calculates a voltage difference by comparing the preset reference voltage with the feedback voltage, and inputs an input current Iin to be input to the LED array 110 according to the comparison result. Will be adjusted.

이러한 루틴으로 수행되는 LED어레이 발광휘도 보상방법은 각 LED어레이마다 독립적으로 수행되는데, 본 발명 제2실시예에서는 상기 각각의 LED어레이(80-1 내지 80-n)에 대한 전류보상 정도를 LED어레이의 구성 위치별로 상이하게 설정함으로써 패널 전체의 휘도를 균일하게 교정하는 것을 특징으로 한다.The LED array emission luminance compensation method performed by this routine is performed independently for each LED array. In the second embodiment of the present invention, the current compensation degree for each of the LED arrays 80-1 to 80-n is determined by the LED array. The luminance of the entire panel is uniformly calibrated by setting differently for each configuration position of.

이를 위해, 본 발명 제2실시예에서는 도 2와 같이, 각각의 LED구동드라이버(60-1 내지 60-n)에 구성된 센싱저항(R1 내지 Rn)의 저항값을 서로 다르도록 구성하고 있으며, 이때 상기 센싱저항(R1 내지 Rn) 각각은 단품 형태의 저항소자일 수도 있고 또는 가변저항이거나 또는 단품 저항의 복수 조합을 통해 구성될 수 있다. To this end, in the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the resistance values of the sensing resistors R1 to Rn configured in the respective LED driving drivers 60-1 to 60-n are different from each other. Each of the sensing resistors R1 to Rn may be a single component resistor, a variable resistor, or may be configured through a plurality of combinations of single resistors.

이에 각각의 LED구동드라이버(60-1 내지 60-n)는 서로 다른 전류보상시정수를 가지게 되고, 이는 곧 각각의 LED어레이에 대한 보상전류의 최대값이 상이함을 뜻하게 된다. 따라서 컴퓨터용 모니터 또는 TV모델 등과 같이 액정패널을 세워서 사용하는 모델에서 하부측의 열이 상승함으로 인해 상부측 LED어레이가 상대적인 고온의 환경에서 구동됨으로 인해 발생하는 LED어레이간 발광휘도 편차의 조절을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 하부측에 비해 상대적으로 고온의 환경인 상부측 LED어레이의 발광휘도가 하부측 LED어레이에 비해 떨어질 경우, 최상부측 LED어레 이에 대해서는 LED구동드라이버의 센싱저항을 낮은 저항값을 가지도록 구성하여 전류보정량을 증가시키고, 이후 하부측으로 갈수록 LED구동드라이버 센싱저항의 저항값이 점차로 높아지도록 하여 전류보정량을 점차 줄이도록 구성함으로써 액정패널 전체에 대해 고른 발광휘도를 나타내도록 하는 것 등이다.  Therefore, each of the LED driver 60-1 to 60-n has a different current compensation time constant, which means that the maximum value of the compensation current for each LED array is different. Therefore, it is easy to control the luminance variation between LED arrays caused by the upper LED array being driven in a relatively high temperature environment due to the rise of the heat of the lower side in the model using the liquid crystal panel, such as a computer monitor or TV model. It can be done. For example, if the luminous intensity of the upper LED array, which is a relatively high temperature environment compared to the lower side, is lower than that of the lower side LED array, the sensing resistance of the LED driver may have a low resistance value for the uppermost LED array. The current compensation amount is increased, and the resistance value of the LED driver sensing resistance is gradually increased toward the lower side, and the current compensation amount is gradually decreased to display the even luminance of the entire liquid crystal panel.

상기와 같이 설명한 본 발명에 따른 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로는 컴퓨터용 모니터 또는 TV모델 등과 같이 액정패널을 세워서 사용하는 모델에서 하부측의 열이 상승함으로 인해 상부측 LED어레이가 상대적인 고온의 환경에서 구동되어 발생하는 LED어레이간 발광휘도 편차의 조절을 용이하게 하여 액정패널의 화상 표시품질을 높임으로써 경쟁력 제고의 장점을 제공한다. In the LED backlight driving circuit of the liquid crystal display device according to the present invention as described above, in the model using the liquid crystal panel, such as a computer monitor or TV model, the upper side LED array is relatively high temperature due to the rising heat of the lower side. It facilitates the adjustment of the luminance variation between the LED array generated by driving in to improve the image display quality of the liquid crystal panel provides an advantage of enhancing the competitiveness.

Claims (9)

다수개의 LED가 직렬 연결된 LED어레이를 n 개 구비한 표시장치의 백라이트 구동회로로서, As a backlight driving circuit of a display device having n LED arrays in which a plurality of LEDs are connected in series, 서로 다른 듀티비를 가진 PWM신호를 출력하는 n 개의 백라이트컨트롤러와; N backlight controllers for outputting PWM signals having different duty ratios; 상기 PWM 신호를 입력받아 상기 LED어레이 구동을 위한 구동전압을 출력하는 n 개의 LED구동드라이버와; N LED driving drivers for receiving the PWM signal and outputting a driving voltage for driving the LED array; 상기 구동전압의 전압레벨을 변환하여 상기 LED어레이로 출력하는 n 개의 전압변환부N voltage converters converting the voltage level of the driving voltage and outputting the voltage to the LED array 를 포함하는 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로LED backlight driving circuit of the liquid crystal display device comprising a 청구항 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 일 LED어레이는 상기 다수개의 LED가 수평배열되고, 상기 n 개의 LED어레이는 수직 배열된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로The one LED array is the LED backlight driving circuit of the liquid crystal display device characterized in that the plurality of LEDs are arranged horizontally, the n LED array is arranged vertically 청구항 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 n 개의 백라이트컨트롤러는 낮은 PWM듀티비를 가진 백라이트 컨트롤러 순으로 순차 배열되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로The n backlight controllers are sequentially arranged in order of the backlight controller having a low PWM duty ratio. 청구항 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 n 개의 LED구동드라이버는 상기 n 개의 LED어레이의 출력전류를 입력받아 기준 전류값과 비교한 후 그 차이만큼 보정하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로The n LED driver drivers receive output currents of the n LED arrays, compare them with a reference current value, and correct the difference by the difference. 다수개의 LED가 직렬 연결된 LED어레이를 n 개 구비한 표시장치의 백라이트 구동회로로서, As a backlight driving circuit of a display device having n LED arrays in which a plurality of LEDs are connected in series, PWM신호를 출력하는 n 개의 백라이트컨트롤러와; N backlight controllers for outputting a PWM signal; 상기 PWM 신호를 입력받아 상기 LED어레이 구동을 위한 구동전압을 출력하며, 상기 LED어레이의 출력전류를 입력받아 상기 LED어레이의 입력전류값을 보상하되 각각 서로 다른 최대보상전류값을 가지는 n 개의 LED구동드라이버와; Receives the PWM signal and outputs a driving voltage for driving the LED array, and receives the output current of the LED array to compensate for the input current value of the LED array, and drives n LEDs having different maximum compensation current values. With a driver; 상기 구동전압의 전압레벨을 변환하여 상기 각 LED어레이로 출력하는 n 개의 전압변환부N voltage converters converting the voltage level of the driving voltage and outputting the voltage to the LED arrays 를 포함하는 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로LED backlight driving circuit of the liquid crystal display device comprising a 청구항 제 5 항에 있어서,The method according to claim 5, 상기 일 LED어레이는 상기 다수개의 LED가 수평배열되고,상기 n 개의 LED어레이는 수직 배열된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로The one LED array is the plurality of LEDs are arranged horizontally, the n LED array is a LED backlight driving circuit of the liquid crystal display device characterized in that the vertical arrangement 청구항 제 5 항에 있어서,The method according to claim 5, 상기 n 개의 LED구동드라이버는 낮은 최대보상전류값을 가진 LED구동드라이버 순으로 순차 배열되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로The n LED driver drivers are sequentially arranged in order of the LED driver driver having a low maximum compensation current value, LED backlight drive circuit of the liquid crystal display device 청구항 제 5 항에 있어서, The method according to claim 5, 상기 LED구동드라이버의 최대보상전류값은 상기 LED어레이의 출력전류를 입력받는 센싱저항의 저항값에 의해 조절되며, 상기 LED구동드라이버 각각의 센싱저항의 저항값은 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로The maximum compensation current value of the LED driver is controlled by a resistance value of a sensing resistor receiving the output current of the LED array, and the resistance value of each sensing resistance of the LED driver is different from each other. LED backlight driving circuit 청구항 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 센싱저항은 단품 저항, 가변저항, 다수의 단품 저항의 조합 중 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 LED 백라이트 구동회로The sensing resistor is one of a combination of a single resistor, a variable resistor, a plurality of single resistors LED backlight driving circuit of the liquid crystal display device
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US11645971B2 (en) 2020-06-23 2023-05-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting diode package and display apparatus including the same

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