KR20100014763A - 디스플레이용 멀티스트링 발광 다이오드 백라이트 - Google Patents

디스플레이용 멀티스트링 발광 다이오드 백라이트 Download PDF

Info

Publication number
KR20100014763A
KR20100014763A KR1020097014350A KR20097014350A KR20100014763A KR 20100014763 A KR20100014763 A KR 20100014763A KR 1020097014350 A KR1020097014350 A KR 1020097014350A KR 20097014350 A KR20097014350 A KR 20097014350A KR 20100014763 A KR20100014763 A KR 20100014763A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
string
value
strings
current
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020097014350A
Other languages
English (en)
Inventor
구르지트 에스 탄디
딜립 에스
헨드릭 샌토
키엔 비
Original Assignee
엠실리카
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엠실리카 filed Critical 엠실리카
Publication of KR20100014763A publication Critical patent/KR20100014763A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/3413—Details of control of colour illumination sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/38—Switched mode power supply [SMPS] using boost topology
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/064—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 백라이팅에 LED 스트링을 사용하는 디스플레이에 관한 것이다. 리드 스트링에는 연속 구동 전압이 제공되고, 넌-리드 스트링에는 펄스화된 구동 펄스가 제공된다. 최고 순방향 전압을 갖는 스트링이 리드 스트링으로서 선택된다. 넌-리드 스트링을 통해 흐르는 전류를 나타내는 피드백 정보는 넌-리드 스트링을 구동하도록 제공된 전압 펄스의 듀티 사이클을 결정하는데 이용된다. 넌-리드 스트링은 회로에서의 전력 소모를 최소화하도록 펄스화된 구동 전압을 이용하여 제어된다.
Figure P1020097014350
멀티스트링, LED 스트링, 백라이트, 리드 스트링, 듀티 사이클

Description

디스플레이용 멀티스트링 발광 다이오드 백라이트{MULTI-STRING LIGHT EMITTING DIODE BACKLIGHT FOR A DISPLAY}
기술분야
본 발명은 전자 디스플레이 기술에 관한 것이고, 특히 전자 디스플레이의 백라이트의 발광 다이오드 (LED) 스트링을 제어하는 것에 관한 것이다.
발명의 배경
백라이트는 액정 표시 장치 (LCD) 를 포함하여 박막 디스플레이 및 후막 디스플레이를 조명하는데 사용된다. 백라이트를 갖는 LCD 는, 컴퓨터 모니터 및 텔레비전용 대형 디스플레이뿐만 아니라, 셀폰 및 PDA (Personal Digital Assistant) 용 소형 디스플레이에 사용된다. 통상적으로, 백라이트용 광원은 하나 이상의 냉음극 형광 램프 (CCFL) 를 포함한다. 또한, 백라이트용 광원은 백열광 전구, 전기 발광 패널 (Electroluminescent Panel: ELP), 또는 하나 이상의 열음극 형광 램프 (HCFL) 일 수 있다.
디스플레이 산업은, CCFL 이 냉온에서 용이하게 점화하지 않고, 점화하는데 충분한 유휴 시간을 필요로 하며, 정밀한 핸들링을 필요로 하는 등의 다수의 결점을 갖기 때문에 백라이트 기술에서 광원으로서 LED 의 사용을 열중하여 잘 살펴보 고 있다. 일반적으로, LED 는 다른 백라이트 소스보다 높은 소모된 전력에 대한 발생된 광의 비율을 갖는다. 따라서, LED 백라이트를 갖는 디스플레이는 다른 디스플레이보다 전력 소모가 적다. LED 백라이팅은 종래에 소형의 저렴한 LCD 패널에 이용되었다. 그러나, LED 백라이팅은 컴퓨터 및 텔레비전에 사용되는 것과 같은 대형 디스플레이에 보다 일반적으로 되고 있다. 대형 디스플레이에 있어서, LCD 디스플레이에 대해 충분한 백라이트를 제공하는 것이 다수의 LED 에 요구된다.
통상적으로, 대형 디스플레이에서 다수의 LED 를 구동하기 위한 회로는 다수의 스트링으로 분산된 LED 로 배열된다. 도 1 은 3 개의 독립적인 LED 스트링 (1, 2 및 3) 을 갖는 백라이팅 시스템을 구비한 일 예시적인 평판 디스플레이 (10) 를 도시한 도면이다. 제 1 LED 스트링 (1) 은 디스플레이 (10) 에 걸쳐 개별적으로 확산되며 직렬로 접속된 7 개의 LED (4, 5, 6, 7, 8, 9 및 11) 를 포함한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, LED 스트링이 1 내지 21 이상의 범위의 임의의 개수의 LED 를 가질 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 제 1 스트링 (1) 은 구동 회로 (12) 에 의해 제어된다. 제 2 스트링 (2) 은 구동 회로 (13) 에 의해 제어되고, 제 3 스트링 (3) 은 구동 회로 (14) 에 의해 제어된다. LED 스트링 (1, 2 및 3) 의 LED 는 와이어, 트레이스 또는 다른 접속 소자에 의해 직렬로 접속될 수 있다.
도 2 는 3 개의 독립적인 LED 스트링 (21, 22 및 23) 을 갖는 백라이팅 시스템을 구비한 또다른 예시적인 평판 디스플레이 (20) 를 도시한 도면이다. 이 실시형태에 있어서, 스트링 (21, 22 및 23) 은 수직으로 배열된다. 3 개의 스트링 (21, 22 및 23) 은 서로에 대해 병렬이다. 제 1 스트링 (21) 은 직렬로 접속된 7 개의 LED (24, 25, 26, 27, 28, 29 및 31) 를 포함하고, 구동 회로 (32) 에 의해 제어된다. 제 2 스트링 (22) 은 구동 회로 (33) 에 의해 제어되고, 제 3 스트링 (23) 은 구동 회로 (34) 에 의해 제어된다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, LED 스트링이 또한 수평으로 또는 또다른 구성으로 배열될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
디스플레이에 대한 중대한 특징은 휘도를 제어하는 능력이다. 휘도는 충분하고, 안정적이며, 조정가능해야 한다. 사용자가 디스플레이 상의 이미지를 편안하게 인지할 수 있도록 충분한 휘도는 중대하다. 사용자는 스크린이 설정된 휘도로부터 벗어나는 것을 원하지 않기 때문에, 안정성은 중대하다. 사용자는 주어진 상황에서 그 선호도에 적합하도록 스크린 휘도를 조정하는 것을 원하기 때문에, 조정가능성은 중대하다. LCD 에 있어서, 휘도는 백라이트의 세기를 변경함으로써 제어된다. 광의 세기 또는 광도 (luminosity) 는 광원을 통해 흐르는 전류의 함수이다. 그러므로, 백라이트 스트링에서의 전류는 충분하고, 안정적이며, 조정가능해야 한다. 도 3 은 LED 에 대한 전류의 함수로서의 광도의 대표적인 플롯을 도시한 도면이다.
멀티스트링 회로로부터의 충분한 광의 발생 시의 과제는, 각 스트링에서의 전류를 밸런싱하는 것이다. 스트링은 상이한 개수의 LED 를 포함할 수도 있고, 상이한 타입의 LED 를 포함할 수도 있다. 이상적으로, 동일한 타입의 LED 는 동일한 전기적 특성을 가질 것이다. 그러나, 실제로, 동일한 타입의 광원은 상이한 전기적 특성을 갖는다. 예를 들어, 동일한 타입의 2 개의 LED 는 최소 LED 전압, 즉 LED 에서 전류가 흐르는 것보다 상위의 LED 에 걸리는 전압차에 대해 동일한 제조자 규격을 가질 수도 있다. 실제로, 각 LED 에 대한 실제 LED 전압은 상이할 수 있다. LED 스트링의 LED 전압은 직렬로 접속된 스트링에서의 LED 의 개별 전압의 합계와 동등하다. 그러므로, LED 스트링의 LED 전압은, 스트링에서의 LED 의 타입 및 개수에 종속하여 서로 현저하게 상이할 수 있다. 또한, 상이한 LED 전압은, 각 스트링에 걸리는 상이한 전압 강하 및 각 스트링을 통해 흐르는 상이한 전류를 의미한다. 또한, 스트링은 하나 이상의 번아웃 (burnt out) 되거나 손상된 LED 를 포함할 수도 있는데, 이는 단락 상태를 야기한다. LED 온도 및 LED 스트링 전류는 LED 에 걸리는 실제 전압에 영향을 미칠 수 있다. 이들 인자 모두는, 원하는 광도를 발생시키기 위해서 스트링을 통해 흐르는 것이 요구되는 전류량에 영향을 미친다.
도 4 는 디스플레이 (40) 에서 LED 스트링을 구현하는 예시적인 기술을 도시한 도면이다. 전원 (41) 은 스트링 (42, 43 및 44) 에 접속되어 있는 것으로 도시되어 있다. 스트링 (42, 43 및 44) 은 접지에 접속되어 있다. 전원 (41) 은 스트링 (42, 43 및 44) 으로 입력 전압 Vin 을 공급한다. 스트링 (42) 은 7 개의 LED (45, 46, 47, 48, 49, 51 및 52) 를 포함한다. LED 스트링 (42, 43 및 44) 에 걸리는 전압 강하가 서로 상이한 경우, 각 스트링 (42, 43 및 44) 에 서의 전류는 주어진 입력 전압 Vin 에 대해 상이할 것이다. 멀티스트링 회로의 디자인 시의 과제는, 광원 모두가 조명된다는 것, 및 각 스트링에서의 전류는 광원이 적절한 세기를 초래하기에 충분하다는 것을 보증하는 것이다.
각 스트링 (42, 43 및 44) 에서의 충분한 전류를 보증하는 하나의 방법은, 입력 전압 Vin 이 최고 전압 강하를 갖는 LED 스트링 (42, 43 및 44) 에 타깃 전류를 유도하기에 충분히 높다는 것을 보증하는 것이다. 이 방법은, 각 스트링 (42, 43 및 44) 에서의 전압 강하가 Vin 으로 하여금 LED 제조자의 규격을 초과하지 않게 하도록 이루어진다고 가정한다. 통상적으로, 이 방법의 이용자는, 제조자의 규격에서의 임의의 어긋남의 경우에 충분한 전류가 스트링 (42, 43 및 44) 을 통해 흐른다는 것을 더 보증하기 위해서 이 입력 전압 Vin 을 증가시킨다. 그러나, 그 결과, 각 스트링 (42, 43 또는 44) 은 필요한 것보다 많은 전류를 발생시킨다. 이는 비효율적인데, 그 이유는 불필요한 광을 발생시키며 보다 많은 전류를 소모하기 때문이다. 이 방법은, 초과 전력의 소모로부터 회로 컴포넌트에 야기될 수도 있는 손상을 방지하기 위해서 다른 기술 및 가드 밴딩 (guard banding) 의 이용을 요구할 수도 있다.
도 5 는 디스플레이 (50) 에서 LED 스트링을 밸런싱하는 종래 기술을 도시한 도면이다. 전원 (51) 은 LED 스트링 (52, 53 및 54) 의 일단에 연결되어 있는 것으로 도시되어 있다. 전원 (51) 은 LED 스트링 (52, 53 및 54) 으로 구동 전 압 Vout 을 제공한다. LED 스트링 (52, 53 및 54) 의 타단은 전계 효과 트랜지스터 (FET) (FET1, FET2 및 FET3) 의 드레인에 접속되어 있다. 전계 효과 트랜지스터 (FET1, FET2 및 FET3) 의 소스는 각각 저항기 (R1, R2 및 R3) 를 경유하여 접지에 연결되어 있다. LED 스트링 (52, 53 및 54) 을 통해 흐르는 전류는 각각 저항기 (R1, R2 및 R3) 에 의해 감지되고, 감지된 전압은 각각 비교기, 예를 들어 에러 증폭기 (EA1, EA2 및 EA3) 에 대한 피드백 입력으로서 제공된다.
에러 증폭기 (EA1, EA2 및 EA3) 에 대한 다른 입력은, 기준 전압 Vref1, Vref2 및 Vref3 을 제공하는 기준 전압원 (55, 56 및 57) 을 포함한다. 에러 증폭기 (EA1, EA2 및 EA3) 의 출력은 트랜지스터 (FET1, FET2 및 FET3) 의 게이트에 연결되어, LED 스트링 (52, 53 및 54) 을 통한 전류 흐름을 제어한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 트랜지스터 (FET1, FET2 및 FET3) 의 게이트에 인가된 전압이 트랜지스터 (FET1, FET2 및 FET3) 의 온/오프 시간을 제어하고, 또한 트랜지스터 (FET1, FET2 및 FET3) 를 통한 최대 전류 유량을 제어한다는 것을 인식할 것이다.
또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 기준 전압 Vref1, Vref2 및 Vref3 은 원하는 전류가 각각 LED 스트링 (52, 53 및 54) 을 통해 흐른다는 것을 나타낸다고 인식할 것이다. 에러 증폭기 (EA1, EA2 및 EA3) 는 각각 기준 전압 Vref1, Vref2 및 Vref3 과 각각 스트링 (52, 53 및 54) 에 대해 감지된 피드백 전류를 비교하고, 각각 트랜지스터 (FET1, FET2 및 FET3) 의 게이트로 보상 제어 전압을 제공하여, 원하는 전류가 LED 스트링 (52, 53 및 54) 을 통해 흐른다는 것을 보증한다.
도 5 의 디스플레이 (50) 는, 이 디스플레이가 추가 비교 회로를 요구하며, 특정 스트링 (52, 53 또는 54) 의 전류 흐름 요건에 상관없이, 동일한 구동 전압 Vout 이 연속적으로 LED 스트링 (52, 53 및 54) 모두에 제공되도록 요구한다는 것을 포함하여 다수의 단점을 갖는다. 본 발명은 전자 디스플레이의 백라이팅에 사용되는 LED 스트링의 고효율 자동 전력 밸런싱을 위한 혁신적인 시스템 및 방법을 제공한다.
발명의 개요
본 발명의 기술은, 전류를 충분하고, 안정적이며, 조정가능하게 하도록 멀티스트링 LED 회로에서의 전류를 효율적으로 제어하는 것에 관한 것이다. 본 발명에 있어서, 스트링에 대한 공통 입력 전압은, 전류가 모든 LED 스트링에 흐를 때까지 증가한다. 전류가 흐르는 것을 허용하는 최종 스트링, 즉 최고 순방향 전압 또는 최고 LED 스트링 전압 강하를 갖는 스트링이 리드 스트링 (lead string) 으로서 선택된다. 리드 스트링은 연속 또는 아날로그 전류 모드로 유지된다. 그런 다음, 넌-리드 스트링 (non-lead string) 으로 언급되는 회로의 다른 스트링은 이산 전류 모드 또는 펄스폭 변조 (PWM) 모드로 스위칭되어, 소정의 전류만이 이들 스트링을 통해 흐르는 것을 허용하도록 입력 전압이 선택적으로 제공된다는 것을 보증한다. 넌-리드 스트링의 피크 전류, 즉 최대 전류 흐름이 이들 스트링에서 허용되는 경우에 넌-리드 스트링을 통해 흐르는 전류는 이들 스트링에 대한 PWM 듀티 사이클을 결정하는데 이용된다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 전술한 목적과 이점 및 다른 목적과 이점은, 첨부 도면과 함께 취해지는 다음의 상세한 설명의 고려시 명백할 것이고, 이 첨부 도면에서 동일한 참조부호는 그 전체에 걸쳐 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1 은 LED 스트링을 구현하는 일 예시적인 디스플레이를 도시한 도면이다.
도 2 는 LED 스트링을 구현하는 또다른 예시적인 디스플레이를 도시한 도면이다.
도 3 은 LED 에서의 광도와 전류 사이의 관계를 도시한 그래프이다.
도 4 는 LED 스트링을 통한 전류를 발생시키는 종래 기술을 도시한 도면이다.
도 5 는 LED 스트링을 밸런싱하는 종래 기술을 도시한 도면이다.
도 6 은 본 발명의 멀티스트링 백라이트 회로의 예시적인 실시형태를 도시한 도면이다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 발광 소자용 멀티스트링 구동기 회로에서의 전력 변환에 관한 것이다. 도 6 은 발광 소자의 6 개의 스트링 (STR11, STR12, STR13, STR14, STR15 및 STR16) 을 조명하는 본 발명의 멀티스트링 구동기 회로를 포함한 예시적인 디스플레이 (60) 를 도시한 도면이다. 스트링 (STR11 내지 STR16) 은 하나의 노드에서 전압원 (61) 에 연결되어 있다. 전압원 (61) 은 스트링 (STR11 내지 STR16) 으로 구동 전압 Vout1 을 제공한다. 일 실시형태에 있어서, 6 개의 스트링 (STR11 내지 STR16) 으로 구동 전압 Vout1 을 제공하기 위해서 전압원 (61) 에 부스트 토폴로지 (boost topology) 회로가 사용된다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 인덕터 (66), 다이오드 (D1), 트랜지스터 스위치 (T1), 저항기 (R4) 및 캐패시터 (C1) 가 통상적인 부스트 토폴로지 회로의 컴포넌트라는 것을 인식할 것이다. 디지털-아날로그 변환기 (DAC ; 68), 아날로그 펄스폭 변조 (PWM) 블록 (69) 및 스위치 구동기 (62) 는 LED 전류 제어기에 의해 사용되어, 선택적으로 T1 을 턴온 및 턴오프하고, 그에 따라 Vout1 의 레벨을 제어한다. DAC (68), PWM 블록 (69) 및 스위치 구동기 (62) 는 LED 전류 제어기 (63) 내부에 또는 LED 전류 제어기 (63) 외부에 존재할 수 있다.
DAC (68) 는 LED 전류 제어기 (63) 의 디지털 신호 프로세서 (DSP ; 76) 로부터 디지털 데이터 (예를 들어, 8-비트 디지털 데이터) 를 수신한다. 이 디지털 데이터는 원하는 Vout1 전압을 나타낸다. DAC (68) 는 이 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여, 아날로그 PWM 블록 (69) 에 대한 입력으로서 제공한다. 아날로그 PWM 블록 (69) 은 스위치 구동기 (62) 를 경유하여 트랜지스터 (T1) 의 게이트에 연결되어 있다. 또한, 아날로그 PWM 블록 (69) 은 입력으로서 T1 의 소스로부터 R4 로 흐르는 전류에 대응하는 감지된 전압을 수신한다. PWM 블록 (69) 은 선택된 펄스폭의 전압 펄스를 스위치 구동기 (62) 를 경유하여 T1 의 게이트로 제공하여, DSP (76) 에 의해 제공된 디지털 데이터 및 R4 에서 감지된 피드백 전류에 기초하여 Vout1 전압을 조정한다. 아날로그 PWM 블록 (69) 은 피드백 신호로서 R4 에서 감지된 전압을 이용하여, 전압 펄스의 펄스폭을 조정함으로써, T1 로 하여금 요구에 따라 선택적으로 전도하도록 한다. 트랜지스터 (T1) 로 제공된 구동 펄스의 펄스폭을 제어하여, 선택적으로 트랜지스터 (T1) 로 하여금 전도하도록 하거나 전도하지 않도록 함으로써, 전원 (61) 은 DSP (76) 의해 요구되는 Vout1 전압을 제공한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 부스트 토폴로지 회로 (62) 대신에 벅 토폴로지 (buck topology) 회로 또는 또다른 회로 토폴로지가 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 전압원 (61) 이 스텝-업 또는 스텝-다운 전력 변환기를 경유하여 스트링 (STR11 내지 STR16) 에 연결될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
스트링 (STR11 내지 STR16) 의 타단은 각각 6 개의 전계 효과 트랜지스터 (FET) (FET11, FET12, FET13, FET14, FET15 및 FET16) 에 연결되어 있다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 6 개의 FET (FET11 내지 FET16) 가 전류 싱크로서 사용된다는 것을 인식할 것이다. 6 개의 FET (FET11 내지 FET16) 의 소스는 각각 6 개의 저항기 (R11, R12, R13, R14, R15 및 R16) 를 경유하여 접지에 연결되어 있다. 또한, 6 개의 FET (FET11 내지 FET16) 의 소스는 각각 6 개의 피드백 경로 (VFB11, VFB12, VFB13, VFB14, VFB15 및 VFB16) 를 경유하여 LED 전류 제어기 (63) 의 피드백 선택기 블록 (73) 에 연결되어 있다. 6 개의 FET (FET11 내지 FET16) 의 게이트는 LED 전류 제어기 (63) 의 DAC (72) 에 연결되어 있다. 또한, 6 개의 FET (FET11 내지 FET16) 의 게이트는 피드백 선택기 블록 (73) 에 연결되어 있다. 6 개의 FET (FET11 내지 FET16) 의 드레인은 피드백 선택기 블록 (73) 에 연결되어 있다. 피드백 선택기 블록 (73) 은 FET (FET11 내지 FET16) 의 드레인 및 소스에서 전압을 검출한다. DSP (76) 및 피드백 선택기 블록 (73) 은 전원 (61) 및 DAC (72) 를 경유하여 스트링 (STR11 내지 STR16) 의 동작을 제어하기 위해 피드백 신호로서 이 검출된 전압을 이용한다.
피드백 선택기 블록 (73) 은 샘플 및 홀드 (S&H) 블록 (74) 에 연결되어 있다. S&H 블록 (74) 은 아날로그-디지털 변환기 (ADC ; 75) 에 연결되어 있다. ADC (75) 는 DSP (76) 에 연결되어 있다. DSP (76) 는 DAC (72), 기준 전류 블록 (71) 및 DAC (68) 에 연결되어 있다. LED 전류 제어기 (63) 의 모든 컴포넌트는 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 디스플레이 (60) 의 각종 컴포넌트들 사이의 상호작용의 설명은 다음과 같다.
피드백 선택기 블록 (73) 은 스트링 (STR11 내지 STR16) 을 통해 흐르는 전 류를 나타내는 피드백 신호를 스트링 (STR11 내지 STR16) 으로부터 수신한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 발광 소자는 LED 를 포함한 다수의 디바이스 중 임의의 디바이스일 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 전원 (61) 은, 스트링 (STR11 내지 STR16) 으로 조정가능한 구동 전압 Vout1 을 제공할 수 있는 임의의 개수의 디바이스 중 하나의 디바이스이다.
본 발명은 구동 전압 Vout1 의 안정적이며 신속한 피드백 제어를 달성하고, 디스플레이 (60) 의 회로에서의 전력 소모를 최소화한다. 디스플레이 (60) 를 사용하여 구현될 수 있는 본 발명의 기술은 다음과 같다. 초기화 시에, DC-DC 변환기일 수 있는 전압원 (61) 은, 스트링 (STR11 내지 STR16) 이 소정의 동작 상태에 도달할 때까지 Vout1 을 램프업 (ramp-up) 한다. 소정의 동작 상태는, 모든 스트링 (STR11 내지 STR16) 이 적어도 일부의 전류를 전도하고 있는 상태를 의미할 수 있다. Vout1 은 사전설정된 값까지 램프업될 수 있는데, 이 사전설정된 값은 모든 스트링이 전류를 전도하는 것을 허용하도록 계산된다. 바람직하게는, 초기화 중에, LED 전류 제어기 (63) 의 DSP (76) 는 DAC (72) 를 경유하여 FET (FET11 내지 FET16) 로 게이트 전압을 제공하여, 최대 전류가 FET (FET11 내지 FET16) 를 통해 흐르는 것을 허용한다.
램프업 스테이지 중에, 모든 스트링 (STR11 내지 STR16) 은 연속 전류 모드로 구동된다. 이는, 전압원 (61) 이 스트링 (STR11 내지 STR16) 으로 입력 전압을 연속적으로 제공한다는 것을 의미한다. 일단 6 개의 스트링 (STR11 내지 STR16) 중 최종 스트링이 전류를 전도하기 시작하면, 램프업 프로세스가 중지되고, Vout1 레벨이 유지된다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 회로에 대한 임의의 변경, 예를 들어 번아웃된 LED 또는 실제 LED 순방향 전압에서의 변경의 경우에 전류 흐름을 보증하기 위해서, 모든 스트링 (STR11 내지 STR16) 으로 하여금 전류를 전도하도록 하는데 필요한 최소 Vout1 레벨보다 높은 레벨로 Vout1 레벨을 유지하도록 DSP (76) 가 프로그램될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
피드백 선택기 블록 (73) 은 전류-싱크 FET 트랜지스터 (FET11 내지 FET16) 로부터 수신된 피드백 신호를 검출한다. 피드백 선택기 블록 (73) 은 FET (FET11 내지 FET16) 의 드레인, 또는 FET (FET11 내지 FET16) 의 소스, 또는 이들 모두로부터 수신된 피드백 신호를 이용할 수 있다. 피드백 선택기 블록 (73) 은 S&H 블록 (74) 및 ADC (75) 를 경유하여 DSP (76) 로 아날로그 피드백 신호의 값을 통신한다. 피드백 신호 레벨에 기초하여, DSP (76) 는 DAC (72) 를 경유하여 FET (FET11 내지 FET16) 의 게이트 구동 전압을 조정함으로써, 각 스트링 (STR11 내지 STR16) 이 동일한 전류량을 전도하고 있다는 것을 보증한다. NMOS 트랜지스터를 포함할 수 있는 FET (FET11 내지 FET16) 의 게이트 구동 전압을 제어함으로써, LED 전류 제어기 (63) 는 FET (FET11 내지 FET16) 를 통해 흐를 수 있는 최대 전류량을 조정한다.
최저 FET 드레인 전압을 요구하는 스트링이 리드 스트링으로서 선택된다. 리드 스트링은 본질적으로 모든 스트링 (STR1 내지 STR6) 중 최대 저항을 갖는 스트링이므로, 최고 순방향 전압 VF 를 갖고, 그에 따라 동작하는데 최대 입력 전압 Vout1 을 필요로 한다. 순방향 전압 VF 는, 전류로 하여금 스트링을 통해 흐르도록 하는데 필요한 최소 전압이다. 리드 스트링은 이 리드 스트링에 연결된 FET 에 걸리는 최저 드레인-소스 전압 (VDS) 을 갖는다.
예를 들어, STR12 가 리드 스트링일 수 있다. 이는, STR2 가 모든 스트링 (STR11 내지 STR16) 중 최고 순방향 전압을 갖는다는 것을 의미한다. 이 실시예에 있어서, STR12 에는 연속 또는 아날로그 전류 모드로 Vout1 이 공급된다. 다른 스트링 (STR11, STR13 내지 STR16) 모두는 펄스폭 변조 (PWM) 상태 또는 이산 전류 모드로 동작하도록 스위칭된다. 이산 전류 모드는, 전류가 피크 전류와 최소 전류 사이에서 발진되는 모드이다. 전류가 피크에 있는 시간의 백분율은 듀티 사이클로서 공지되어 있다. PWM 상태는 스트링으로의 선택적인 전압 공급 및 스트링을 통한 전류 흐름을 허용하고, 그에 따라 넌-리드 스트링 (STR11, STR13 내지 STR16) 에서의 전력 소모를 감소시킨다.
평균 전류는 피크 전류에서 최소 전류를 뺀 것에다 듀티 사이클을 곱한 양이다. 이산 전류 모드에 있어서, 듀티 사이클은 평균 전류를 저하시키도록 감소될 수 있다. 예를 들어, 전류는 단시간 동안 그 피크값으로 스위칭된 다음, 그 최소값으로 스위칭됨으로써, 스트링에서의 평균 전류를 저하시킬 수 있다. 이산 모드에 있어서, 소모에 의한 것 대신에 최소 전류 세팅으로 간헐적으로 스위칭 함으로써 전류가 저하될 수 있다. 피크 전류에 대한 연속적인 스타트들 사이의 사간은 이산 모드의 주기로서 공지되어 있다.
이 주기가 백라이트 회로에서 충분히 적은 경우, 인간의 눈은 이산 모드 전류에 의해 발생된 광에서의 변동을 인지하지 못한다. 대신에, 인간의 눈은 평균 전류에 의해 생성되는 것과 같이 휘도를 인지한다. 이 때문에, 이산 전류 모드는 디스플레이용 백라이트의 제어에 적절하다. 그러므로, 이산 전류 모드로 제어된 백라이트 회로는 평균 전류를 저하시킬 수 있는데, 이는 연속 모드에서 구동되는 회로보다 소모가 적다.
LED 전류 제어기 (63) 는, 각 스트링을 통한 원하는 전류 흐름 또는 원하는 광도를 발생시키기 위해 모든 스트링 (STR11 내지 STR16) 을 통해 흐르는 것이 요구되는 전체 전류와 같은 정보로 프로그램될 수 있는 기준 전류 블록 (71) 을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 기준 전류 블록 (71) 은 원하는 광도 목표를 만족시키기 위해서 스트링 (STR11 내지 STR16) 을 통해 흐르는 것이 요구되는 타깃 전류에 대한 타깃 세팅을 설정한다.
FET (FET11 내지 FET16) 는 스트링 (STR11 내지 STR16) 의 (온/오프) 스위칭 및 전도 능력을 제어한다. 스트링 (STR12) 이 리드 스트링이며 스트링 (STR11, STR13 내지 STR16) 이 PWM 스트링인 실시예에 있어서, PWM 스트링 (STR11, STR13 내지 STR16) 은 전류 싱크 FET (FET11, FET13 내지 FET16) 및 기준 전류 블록 (71) 에 의해 허용된 최대 전류 세팅으로 동작될 수 있다. PWM 듀티 사이클은, 스트링 (STR11, STR13 내지 STR16) 에서 허용된 최대 전류 및 스트링 (STR11, STR13 내 지 STR16) 의 전류 세팅에 기초하여 DSP (76) 에 의해 지능형으로 계산된다. FET (FET11 내지 FET16) 는 입력 전압원 Vin 에 연결된 스트링 (STR11 내지 STR16) 의 상부 노드에서 시작하며 접지에 연결된 저항기 (R11 내지 R16) 에서 끝나는 전도 경로의 일부이다. LED 전류 제어기 (63) 는 FET (FET11 내지 FET16) 를 턴오프함으로써 전도 경로를 인터럽트하거나 FET (FET11 내지 FET16) 를 턴온함으로써 전도 경로를 종료할 수 있다.
스트링 (STR12) 이 리드 스트링인 실시예에 있어서, DSP (76) 는 지능형으로 FET (FET11, FET13 내지 FET16) 를 턴온 및 턴오프하여, 스트링 (STR11, STR13 내지 STR16) 에서 허용된 최대 전류 및 스트링 (STR11, STR13 내지 STR16) 에 대한 전류 세팅에 기초하여 PWM 듀티 사이클을 제어한다. 넌-리드 스트링 (STR11, STR13 내지 STR16) 에 대한 PWM 듀티 사이클을 결정하는 기술은, 넌-리드 스트링을 통해 흐르는 피크 전류를 결정하는 것이다. 피크 전류는, FET (FET11, FET13 내지 FET16) 가 최대 전류로 하여금 저항기 (R11, R12 내지 R16) 를 경유하여 접지로 흐르는 것을 허용하는 경우에 스트링 (STR11, STR13 내지 STR16) 을 통해 흐르는 전류를 나타내는 피드백 전류이다. 다시 말하면, 피크 전류 흐름은, FET (FET11, FET13 내지 FET16) 가 최대 전도 상태에 있는 경우에 발생한다. 피드백 선택기 (73) 는 주기적으로, 예를 들어 클록 사이클마다 1 회 피크 전류를 측정할 수 있다. 통상적인 동작에 있어서, 백라이팅에 LED 스트링을 사용하는 LCD 디스플레이와 같이, 백라이팅 시스템은 30 ㎐ 내지 200 ㎑ 의 범위의 레이트로 클 로킹된다 (clocked). 검출된 피크 전류에 기초하여, DSP (76) 는 각 스트링에 대한 PWM 듀티 사이클을 결정할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, DSP (76) 는 일 시간 주기에 걸쳐 또는 소수의 사이클에 걸쳐 피크 전류를 적분하여, 요구된 PWM 듀티 사이클을 결정할 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, DSP (76) 가 각 넌-리드 스트링 (STR11, STR13 내지 STR16) 에 대한 평균 피크 전류값 또는 적분된 피크 전류값 중 어느 하나와 기준값을 비교하여, 각 넌-리드 스트링 (STR11, STR13 내지 STR16) 에 대한 PWM 비율을 결정하도록 프로그램될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 일 실시형태에 있어서, PWM 비율은 2/3 이다. 이는, 리드 스트링이 전류를 전도하는 시간의 2/3 의 시간 동안 넌-리드 스트링이 전류를 전도한다는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 피드백 선택기 블록 (73) 은 1 초마다 리드 스트링을 선택한다. 피드백 선택기 블록 (73) 은 LED 전류 제어기 (63) 의 일부일 수 있거나 개별 컴포넌트일 수 있다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 피드백 선택기 블록 (73) 은 FET (FET11 내지 FET16) 의 게이트에 연결되어 있고, DAC (72) 를 경유하여 DSP (76) 에 의해 제공된 게이트 구동기 전압을 이용하여, 리드 스트링을 선택할 수 있다. 또한, 피드백 선택기 블록 (73) 은 LED 스트링 (STR11 내지 STR16) 의 검출된 드레인 전압 및 소스 전압을 이용하여, 리드 스트링을 선택할 수 있다. 주기적으로 리드 스트링을 선택하는 것은 중요하다. 통상적으로, LED 스트링은 각종 이유로 밸런싱되지 않는다. 예를 들어, LED 스트링은 상이한 개수의 LED 를 가질 수도 있고, 또는 상이한 컬러나 타입의 LED 를 사용할 수도 있다. 또한, 동작 중에 스트링의 역학 관계 (dynamics) 는 변경된다 (예를 들어, 주위 열의 결과 또는 LED 가 번아웃될 수도 있기 때문에, 동작 중에 LED 의 저항은 변경될 수도 있다). 그 결과, 넌-리드 스트링은 회로 동작 중에 리드 스트링이 될 수도 있고, 리드 스트링은 시간에 따라 변경될 수도 있다.
본 발명은 전류의 충분함, 안정성 및 제어의 문제점을 효율적으로 해결한다. 일 실시형태에 있어서, 본 발명은, 리드 스트링을 제외한 모든 스트링이 PWM 모드로 동작하는 경우에 효율적이다. 또다른 실시형태에 있어서, 몇몇 스트링은 연속 전압 모드로 동작하고, 몇몇 스트링은 PWM 모드로 동작한다. 본 발명은 이로운데, 그 이유는 전체 구동기 회로가 단일 집적 회로 칩으로 구현될 수 있기 때문이다. 대안적인 실시형태에 있어서, 본 발명은 순수 아날로그 리드 스트링 선택기 및 PWM 발생기와 같은 구현을 사용하여 수행된다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 전술한 본 발명의 기술, 구조 및 방법이 예시적이라는 것을 인식할 것이다. 본 발명은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 각종 실시형태로 구현될 수 있다.

Claims (24)

  1. 디스플레이를 제어하는 방법으로서,
    복수의 발광 다이오드 스트링에 대한 입력 파라미터를 선택적으로 변경함으로써, 상기 복수의 발광 다이오드 스트링에 대한 측정가능한 출력 파라미터를 선택적으로 변경하는 단계;
    각 스트링에 대해서 상기 출력 파라미터를 측정하는 단계;
    상기 측정된 출력 파라미터와 값을 연관시키는 단계;
    상기 연관값과 임계값을 비교하는 단계;
    상기 복수의 발광 다이오드 스트링의 각 스트링의 상기 연관값이 상기 임계값을 만족시키는 경우, 상기 입력 파라미터를 변경하는 것을 중지하는 단계; 및
    상기 임계값을 만족시키는 연관값을 갖는 최종 스트링을 리드 스트링 (lead string) 으로서 선택하는 단계를 포함하는, 디스플레이를 제어하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 파라미터는 전압을 포함하는, 디스플레이를 제어하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 파라미터를 변경하는 것은 전압 신호를 램프업 (ramp-up) 하는 것을 포함하는, 디스플레이를 제어하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 파라미터는 스트링을 통해 흐르는 전류를 포함하는, 디스플레이를 제어하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 임계값은, 전류가 상기 스트링을 통해 흐르고 있다는 것을 나타내는, 디스플레이를 제어하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 리드 스트링과 상이한 또다른 스트링에 대해서 상기 출력 파라미터에 대한 원하는 연관값을 결정하는 단계; 및
    상기 또다른 스트링에 상기 입력 파라미터를 선택적으로 제공하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이를 제어하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 또다른 스트링에 대해서 상기 출력 파라미터에 대한 원하는 연관값을 결정하는 단계는, 상기 또다른 스트링을 통해 흐르는 전류에 기초하는, 디스플레이를 제어하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 또다른 스트링에 대해서 상기 출력 파라미터에 대한 원하는 연관값을 결정하는 단계는, 일 시간 주기에 걸쳐 상기 또다른 스트링을 통해 흐르는 전류의 적분값에 기초하는, 디스플레이를 제어하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 또다른 스트링에 대해서 상기 출력 파라미터에 대한 원하는 연관값은, 상기 리드 스트링에 대해서 상기 출력 파라미터에 대한 상기 연관값의 부분인, 디스플레이를 제어하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    비율값을 이용하여 상기 부분을 결정하는, 디스플레이를 제어하는 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    펄스폭 변조 기술을 이용함으로써, 상기 또다른 스트링에 대한 상기 입력 파라미터를 조정하는, 디스플레이를 제어하는 방법.
  12. 복수의 발광 다이오드 스트링;
    상기 복수의 발광 다이오드 스트링에 입력 파라미터를 제공하는 입력 소스;
    상기 입력 파라미터를 변경하는 제 1 회로;
    상기 복수의 발광 다이오드 스트링의 출력 파라미터를 측정하여, 상기 측정치에 값을 연관시키는 피드백 회로;
    상기 연관값과 임계값을 비교하는 비교기 회로;
    상기 복수의 발광 다이오드 스트링의 각 스트링의 상기 연관값이 상기 임계값을 만족시키는 경우, 상기 입력 파라미터를 변경하는 것을 중지하는 상기 제 1 회로; 및
    상기 임계값을 만족시키는 연관값을 갖는 최종 스트링을 리드 스트링으로서 선택하는 선택 회로를 포함하는, 디스플레이.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력 파라미터는 전압을 포함하는, 디스플레이.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력 파라미터를 변경하는 것은 전압 신호를 램프업하는 것을 포함하는, 디스플레이.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 출력 파라미터는 스트링을 통해 흐르는 전류를 포함하는, 디스플레이.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 임계값은, 상기 복수의 발광 다이오드 스트링 중 임의의 스트링을 통해 흐르도록 요구되는 최대 전류에 대응하는, 디스플레이.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 리드 스트링과 상이한 또다른 스트링에 대해서 상기 출력 파라미터에 대한 원하는 연관값을 결정하는 제 2 회로; 및
    상기 또다른 스트링에 상기 입력 파라미터를 선택적으로 제공하는 제 3 회로를 더 포함하는, 디스플레이.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 또다른 스트링에 대해서 상기 출력 파라미터에 대한 원하는 연관값을 결정하는 것은, 상기 또다른 스트링을 통해 흐르는 전류에 기초하는, 디스플레이.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 또다른 스트링에 대해서 상기 출력 파라미터에 대한 원하는 연관값을 결정하는 것은, 일 시간 주기에 걸쳐 상기 또다른 스트링을 통해 흐르는 전류의 적분값에 기초하는, 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 또다른 스트링에 대해서 상기 출력 파라미터에 대한 원하는 연관값은, 상기 리드 스트링에 대해서 상기 출력 파라미터에 대한 상기 연관값의 부분인, 디스플레이.
  21. 제 20 항에 있어서,
    비율값을 이용하여 상기 부분을 결정하는, 디스플레이.
  22. 제 17 항에 있어서,
    펄스폭 변조 기술을 이용함으로써, 상기 또다른 스트링에 상기 입력 파라미터를 선택적으로 제공하는, 방법.
  23. 제 12 항에 있어서,
    평판 디스플레이를 포함하는, 디스플레이.
  24. 평판 디스플레이용 백라이팅 시스템으로서,
    복수의 발광 다이오드 스트링;
    상기 복수의 발광 다이오드 스트링에 점진적으로 증가하는 입력 전압 신호를 공급하는 전압원;
    상기 복수의 발광 다이오드 스트링을 통해 흐르는 전류를 감지하여, 상기 감지된 전류에 값을 연관시키는 피드백 회로;
    상기 연관값과 임계값을 비교하는 비교기 회로;
    상기 복수의 발광 다이오드 스트링의 각 스트링의 상기 연관값이 상기 임계값을 만족시킨 이후에, 상기 입력 전압 신호의 레벨을 유지하는 상기 전압원;
    상기 임계값을 만족시키는 연관값을 갖는 최종 스트링을 리드 스트링으로서 선택하는 선택 회로; 및
    상기 복수의 발광 다이오드 스트링의 넌-리드 스트링을 상기 넌-리드 스트링을 통한 원하는 전류 흐름에 기초하여 선택적으로 구동하는 구동기 회로를 포함하는, 평판 디스플레이용 백라이팅 시스템.
KR1020097014350A 2007-01-12 2008-01-11 디스플레이용 멀티스트링 발광 다이오드 백라이트 KR20100014763A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/652,736 2007-01-12
US11/652,736 US7777704B2 (en) 2007-01-12 2007-01-12 System and method for controlling a multi-string light emitting diode backlighting system for an electronic display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100014763A true KR20100014763A (ko) 2010-02-11

Family

ID=39617376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097014350A KR20100014763A (ko) 2007-01-12 2008-01-11 디스플레이용 멀티스트링 발광 다이오드 백라이트

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7777704B2 (ko)
EP (1) EP2102843A4 (ko)
KR (1) KR20100014763A (ko)
WO (1) WO2008089095A2 (ko)

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10015593A1 (de) 2000-03-29 2001-10-11 Clariant Gmbh Verwendung von Polyolefinwachsen in der Kunststoffverarbeitung
US20080252222A1 (en) * 2007-04-16 2008-10-16 Texas Instruments Incorporated Systems and methods for driving light-emitting diodes
TWI374419B (en) * 2007-05-15 2012-10-11 Analog Integrations Corp Control circuit of area control driving circuit for led light source and controlling method thereof
US7944420B2 (en) * 2007-09-28 2011-05-17 Osram Sylvania Inc. Light emitting diode driver providing current and power control
US20090225020A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-10 O2Micro, Inc. Backlight controller for driving light sources
US8581810B2 (en) * 2008-03-11 2013-11-12 Atmel Corporation Methods and circuits for self-calibrating controller
US8493300B2 (en) * 2008-03-11 2013-07-23 Atmel Corporation Architecture and technique for inter-chip communication
US8378957B2 (en) * 2008-04-28 2013-02-19 Atmel Corporation Methods and circuits for triode region detection
US8115414B2 (en) * 2008-03-12 2012-02-14 Freescale Semiconductor, Inc. LED driver with segmented dynamic headroom control
US8106604B2 (en) * 2008-03-12 2012-01-31 Freescale Semiconductor, Inc. LED driver with dynamic power management
US8035314B2 (en) * 2008-06-23 2011-10-11 Freescale Semiconductor, Inc. Method and device for LED channel managment in LED driver
US8314572B2 (en) * 2008-06-24 2012-11-20 Atmel Corporation Apparatus and methodology for enhancing efficiency of a power distribution system having power factor correction capability by using a self-calibrating controller
US8279144B2 (en) * 2008-07-31 2012-10-02 Freescale Semiconductor, Inc. LED driver with frame-based dynamic power management
US9071139B2 (en) 2008-08-19 2015-06-30 Advanced Analogic Technologies Incorporated High current switching converter for LED applications
US20100052558A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Backlight assembly, driving method thereof and display apparatus
US8174212B2 (en) * 2008-11-30 2012-05-08 Microsemi Corp.—Analog Mixed Signal Group Ltd. LED string driver with light intensity responsive to input voltage
US8004207B2 (en) * 2008-12-03 2011-08-23 Freescale Semiconductor, Inc. LED driver with precharge and track/hold
US8035315B2 (en) * 2008-12-22 2011-10-11 Freescale Semiconductor, Inc. LED driver with feedback calibration
US8049439B2 (en) * 2009-01-30 2011-11-01 Freescale Semiconductor, Inc. LED driver with dynamic headroom control
KR101539359B1 (ko) * 2009-02-05 2015-07-27 삼성디스플레이 주식회사 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원장치를 포함하는 표시 장치
US8179051B2 (en) * 2009-02-09 2012-05-15 Freescale Semiconductor, Inc. Serial configuration for dynamic power control in LED displays
US8493003B2 (en) * 2009-02-09 2013-07-23 Freescale Semiconductor, Inc. Serial cascade of minimium tail voltages of subsets of LED strings for dynamic power control in LED displays
US8441199B2 (en) * 2009-03-23 2013-05-14 Atmel Corporation Method and apparatus for an intelligent light emitting diode driver having power factor correction capability
US8040079B2 (en) * 2009-04-15 2011-10-18 Freescale Semiconductor, Inc. Peak detection with digital conversion
US8305007B2 (en) * 2009-07-17 2012-11-06 Freescale Semiconductor, Inc. Analog-to-digital converter with non-uniform accuracy
KR20110026749A (ko) * 2009-09-08 2011-03-16 삼성전자주식회사 백라이트 장치 및 이를 포함한 디스플레이 장치
US8334662B2 (en) 2009-09-11 2012-12-18 Iwatt Inc. Adaptive switch mode LED driver
US8294375B2 (en) * 2009-10-08 2012-10-23 Intersil Americas Inc Adaptive PWM controller for multi-phase LED driver
US9429965B2 (en) 2009-11-03 2016-08-30 Advanced Analogic Technologies Incorporated Multiple chip voltage feedback technique for driving LED's
TWI425871B (zh) * 2010-01-21 2014-02-01 Beyond Innovation Tech Co Ltd 負載驅動裝置
KR101696749B1 (ko) * 2010-01-25 2017-01-17 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치
JP5470150B2 (ja) * 2010-04-23 2014-04-16 ローム株式会社 スイッチング電源の制御回路、制御方法およびそれらを用いた発光装置および電子機器
CN101859541B (zh) * 2010-04-29 2012-06-06 友达光电股份有限公司 有机发光二极管显示器
KR101121956B1 (ko) * 2010-04-29 2012-03-09 주식회사 실리콘웍스 전기적부하의 구동회로 및 그 구동방법
US20110273426A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-10 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Apparatus and method for driving e-paper panel
JP5601021B2 (ja) * 2010-05-19 2014-10-08 ソニー株式会社 発光素子駆動装置および表示装置
EP2390870A1 (en) * 2010-05-31 2011-11-30 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Apparatus and method for driving e-paper panel
US8810153B2 (en) * 2010-07-16 2014-08-19 Texas Instruments Incorporation Led power supply systems and methods
US8710752B2 (en) 2011-03-03 2014-04-29 Dialog Semiconductor Inc. Adaptive switch mode LED system
US8531164B2 (en) * 2011-04-04 2013-09-10 Advanced Analogic Technologies Incorporated Operational transconductance amplifier feedback mechanism for fixed feedback voltage regulators
US9577610B2 (en) 2011-04-05 2017-02-21 Advanced Analogic Technologies Incorporated Active LED voltage clamp
US9232587B2 (en) 2011-09-30 2016-01-05 Advanced Analogic Technologies, Inc. Low cost LED driver with integral dimming capability
US8779696B2 (en) 2011-10-24 2014-07-15 Advanced Analogic Technologies, Inc. Low cost LED driver with improved serial bus
US9288861B2 (en) 2011-12-08 2016-03-15 Advanced Analogic Technologies Incorporated Serial lighting interface with embedded feedback
JP5897865B2 (ja) * 2011-10-18 2016-04-06 シャープ株式会社 発光素子駆動装置
US9468055B2 (en) * 2011-10-24 2016-10-11 Alpha And Omega Semiconductor Incorporated LED current control
US8710753B2 (en) 2011-12-07 2014-04-29 Dialog Semiconductor Inc. High performance adaptive switched LED driver
JP5962017B2 (ja) * 2012-01-11 2016-08-03 サンケン電気株式会社 発光素子駆動装置
JP2013200327A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Sony Corp 発光素子駆動装置、発光素子駆動方法、および表示装置
US9844113B2 (en) 2013-01-25 2017-12-12 Dialog Semiconductor Inc. Adjusting color temperature in a dimmable LED lighting system
US9196202B2 (en) * 2013-03-29 2015-11-24 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. LED backlight driving circuit, LCD device, and method for driving the LED backlight driving circuit
PL3017440T3 (pl) 2013-07-02 2018-03-30 Cejay Engineering, Llc Układy i sposoby zarządzania zasilaniem w sygnalizatorze
US20160078824A1 (en) * 2014-09-11 2016-03-17 Pixtronix, Inc. Display apparatus power management controller and methods of operation thereof
KR101971245B1 (ko) * 2016-06-21 2019-04-22 비엔이스 주식회사 Led 모듈 검사용 전류 제어 장치
US10678092B2 (en) 2017-06-23 2020-06-09 Apple Inc. Display backlight headroom control systems and methods
CN109243385B (zh) * 2018-11-12 2020-11-20 惠科股份有限公司 背光调节电路及显示装置
US11743990B2 (en) * 2019-07-19 2023-08-29 Signify Holding B.V. Balance control for 2-channel CCT dimming
CN114743494A (zh) * 2022-04-27 2022-07-12 绵阳惠科光电科技有限公司 控制电路、驱动装置以及显示器
EP4373214A1 (en) * 2022-11-15 2024-05-22 Tridonic GmbH & Co. KG Output of multibit data for integrated circuits

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6107985A (en) * 1997-10-30 2000-08-22 Ericsson Inc. Backlighting circuits including brownout detection circuits responsive to a current through at least one light emitting diode and related methods
DE10025821A1 (de) 2000-05-25 2002-07-25 Sickinger Monika Led-Lichtquelle
US7855708B2 (en) 2001-09-05 2010-12-21 Honeywell International Inc. LED backlight luminance sensing for LCDs
DE602004008840T2 (de) * 2003-07-07 2008-06-19 Rohm Co., Ltd., Kyoto Lasttreibervorrichtung und tragbare Vorrichtung, die solche Lasttreibervorrichtung verwendet
JP2005215635A (ja) * 2004-02-02 2005-08-11 Fujinon Corp 発光装置及び撮影装置
JP4040589B2 (ja) 2004-03-15 2008-01-30 ローム株式会社 発光素子駆動装置、及び発光素子を備えた携帯機器
US8358262B2 (en) * 2004-06-30 2013-01-22 Intel Corporation Method and apparatus to synchronize backlight intensity changes with image luminance changes
TWI352949B (en) * 2006-11-01 2011-11-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd Light source driving circuit

Also Published As

Publication number Publication date
US20080170012A1 (en) 2008-07-17
WO2008089095A3 (en) 2008-09-04
EP2102843A2 (en) 2009-09-23
EP2102843A4 (en) 2011-04-06
US7777704B2 (en) 2010-08-17
WO2008089095A2 (en) 2008-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7777704B2 (en) System and method for controlling a multi-string light emitting diode backlighting system for an electronic display
TWI437912B (zh) Ｌｅｄ點燈裝置
US10396659B2 (en) Load driving device, and lighting apparatus and liquid crystal display device using the same
KR100771780B1 (ko) 과전압 보호 및 듀티 제어 기능을 갖는 ｌｅｄ 구동장치
KR100587022B1 (ko) 디밍 회로를 갖는 ｌｅｄ 구동회로
KR101539359B1 (ko) 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원장치를 포함하는 표시 장치
KR101361517B1 (ko) 백라이트 유닛, 이를 포함하는 액정표시장치 및 그제어방법
KR101712676B1 (ko) Ｐｗｍ 제어 회로 및 이를 이용한 ｌｅｄ 구동회로
KR101712210B1 (ko) Ｐｗｍ 제어 회로 및 이를 이용한 ｌｅｄ 구동회로
US11487310B2 (en) Load driving device, and lighting apparatus and liquid crystal display device using the same
JP2010011608A (ja) 電源制御用半導体集積回路
KR20130063864A (ko) Ｌｅｄ 구동장치
KR101674217B1 (ko) 기준전압 생성회로 및 이를 이용한 ｌｅｄ 구동회로
JP2009054998A (ja) 駆動装置
KR101487927B1 (ko) Ｌｅｄ채널의 단락 감지오류를 방지하는 ｌｅｄ 드라이버
KR20130027854A (ko) 백라이트 유닛
KR20080099720A (ko) 백라이트 구동회로
KR20080093608A (ko) 백라이트 구동회로

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee