KR20100065673A - 백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 있어서, 정전압 방식으로 발광 다이오드의 휘도를 제어하는 백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치에 관한 것으로, 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 램프 구동용 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부로부터 공급된 상기 램프 구동용 전원을 공급받아 발광하는 발광다이오드부와, 상기 발광다이오드부에 흐르는 전류를 조절하는 전류 조절부와, 사전에 설정된 휘도값을 갖는 룩업 테이블을 참조하여 상기 전류 조절부의 전류 조절을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치를 제공한다.
Figure P1020080124117
LCD(Liquid Crystal Display), 발광 다이오드(Light Emitting Diode), 휘도(Dimming)

Description

백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치{LIGHT EMITTING DIODE DRIVER FOR BACKLIGHT UNIT}
본 발명은 발광다이오드 구동 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 있어서, 정전압 방식으로 발광 다이오드의 휘도를 제어하는 백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 디스플레이 장치 중 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display;LCD)는 소형 및 슬림화와 저전력 소모의 장점으로 인해 컴퓨터, 노트북, AV 기기 등의 다양한 제품에 이용되고 있다.
이러한 액정 표시 장치에는 화소에 필요한 광을 방출하는 백라이트 유닛이 채용된다.
상기 백라이트 유닛은 바(Bar) 형태의 복수의 램프, 상기 램프에 전원을 공급하고 다른 회로의 구동 전원을 공급하는 전원 회로와 상기 구동 전원을 공급받아 램프의 휘도를 조정하는 제어부를 포함한다.
한편, 상술한 램프로는 일반적으로 냉음극관 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)를 사용하고 있으나, 처리 속도, 전력 소모 및 수명 등을 고려하여 발광 다이오드(Light Emitting Diode)를 광원으로 채택한 백라이트 유닛가 등장하고 있다.
이러한 발광 다이오드를 광원으로 채택한 백라이트 유닛은 발광다이오드를 구동하기 위해 일반적으로 정전류를 제어하는 리니어 방식(Linear)방식을 채용할 수 있다.
그러나, 상술한 리니어 방식은 정전류 기능을 담당하는 리니어 IC가 필수적으로 채용되어 비용 저감이 어려우며, 정전류 제어를 위한 복잡한 피드백 회로가 필요한 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 있어서, 정전압 방식으로 발광 다이오드의 휘도를 제어하는 백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면은 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 램프 구동용 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부로부터 공급된 상기 램프 구동용 전원을 공급받아 발광하는 발광다이오드부와, 상기 발광다이오드부에 흐르는 전류를 조절하는 전류 조절부와, 사전에 설정된 휘도값을 갖는 룩업 테이블을 참조하여 상기 전류 조절부의 전류 조절을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 발광다이오드부는 각각 복수의 발광 다이오드가 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드열을 갖는 발광 다이오드 그룹을 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 발광다이오드부는 상기 전원 공급부와 상기 발광 다이오드 그룹 사이에 각각 직렬 연결되어 상기 램프 구동 용 전원의 전류값을 제한하는 복수의 저항을 갖는 전류 제한용 저항 그룹을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전류 조절부는 상기 발광 다이오드 그룹의 각 발광 다이오드열과 접지 사이에 각각 직렬 연결되어 해당하는 발광 다이오드열에 흐르는 전류를 조절하는 복수의 스위치를 갖는 스위치 그룹을 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 룩업 테이블은 상기 복수의 발광 다이오드열에 각각 사전에 설정된 전류를 유입할때 측정된 휘도를 갖는 초기 휘도값을 포함할 수 있고, 상기 제어부는 상기 룩업 테이블의 상기 복수의 발광 다이오드열 각각의 초기 휘도값에 따른 보상값에 기초하여 상기 스위치 그룹의 복수의 스위치를 각각 제어하여 해당하는 발광다이오드열의 휘도를 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 있어서, 정전압 방식으로 발광 다이오드의 휘도를 제어하여 정전류 방식의 경우 리니어 IC를 채용하는데 비해 제조 비용을 저감할 수 있으며, 복잡한 피드백 회로가 필요 없어 회로 구성이 용이한 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 발광다이오드 구동 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치는 전원 공급부(110), 발광 다이오드부(120), 전류 조절부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.
전원 공급부(110)는 입력 전원(Vin)을 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 램프 구동용 전원으로 변환하여 발광 다이오드부(120)에 공급한다.
이에 따라, 전원 공급부(110)는 입력 전원(Vin)을 승압하는 인덕터(L1)와 승압된 전원을 스위칭하는 전원 스위치(Q1)과, 전원 스위치(Q1)의 스위칭을 제어하는 스위칭 제어기(Mic)를 포함할 수 있다.
더하여, 스위칭된 전원을 안정화시키는 다이오드(D1) 및 캐패시터(C1)을 더 포함할 수 있고, 스위칭 제어기(Mic)에 출력되는 램프 구동용 전원의 전압을 분할하여 피드백하는 전압 분할 저항(R3,R4)를 더 포함할 수 있다. 또한, 스위칭 제어기(Q1)과 접지 사이에는 저항(R1)이 연결될 수 있다.
상술한 램프 구동용 전원은 발광다이오드부(120)에 공급된다.
발광 다이오드부(120)는 상기 램프 구동용 전원을 공급받아 광을 방출한다.상술한 발광 다이오드부(120)는 전류 제한용 저항 그룹(RL1~RLn)과 발광 다이오드 그룹(LA1~LAn)을 포함할 수 있다.
전류 제한용 저항 그룹(RL1~RLn)은 각각 전원 공급부(110)의 출력단과 발광 다이오드 그룹(LA1~LAn) 사이에 직렬로 연결된 제1 내지 제n 저항을 구비한다. 이에 따라, 전류 제한용 저항 그룹(RL1~RLn)의 각 저항은 전원 공급부(110)로부터의 상기 램프 구동용 전원의 전류를 일정하게 제한할 수 있다.
발광 다이오드 그룹(LA1~LAn)은 제1 내지 제n 발광 다이오드열을 포함하고, 각 발광 다이오드열은 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 각각 포함하며, 발광 다이오드 그룹(LA1~LAn)의 각 발광 다이오드열은 해당하는 전류 제한용 저항 그룹(RL1~RLn)의 각 저항에 의해 전류 제한된 램프 구동용 전원을 공급받아 광을 방출한다.
전류 조절부(130)는 발광 다이오드부(120)의 각 발광 다이오드열에 흐르는 전류를 조절한다. 즉, 전류 조절부(130)는 복수의 스위치(Q1~Qn)을 구비하고, 복수의 스위치(Q1~Qn) 각각은 발광 다이오드부(120)의 각 발광 다이오드열과 접지 사이에 직렬 연결되며, 복수의 스위치(Q1~Qn) 각각은 발광 다이오드부(120)의 각 발광 다이오드열에 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
즉, 복수의 스위치(Q1~Qn) 각각의 스위칭 온/오프 주기에 따라 발광 다이오드부(120)의 해당하는 발광 다이오드열로부터 발광되는 빛의 양 즉, 휘도가 달라질 수 있다.
제어부(140)는 전류 조절부(130)의 전류 조절을 제어한다.
즉, 제어부(140)는 룩업 테이블(141)을 포함하고, 룩업 테이블은 초기 휘도값을 저장하고 있으며, 제어부(140)는 룩업 테이블에 저장된 초기 휘도값에 따라 전류 조절부(130)의 복수의 스위치(Q1~Qn)의 스위칭을 제어한다.
상기 초기 휘도값은 발광 다이오드부(120)의 각 발광 다이오드열의 휘도를 측정한 값이다.
즉, 발광 다이오드부(120)의 각 발광 다이오드열에 일정한 전압 레벨을 갖는 램프 구동용 전원을 전달하고, 이에 따라 발광 다이오드열은 각 발광 다이오드의 구동 전압 편차에 의해 각각 다른 밝기의 빛을 방출할 수 있다.
따라서, 상기 초기 휘도값은 일정한 전압 레벨을 갖는 램프 구동용 전원이 전달될 경우에 각 발광 다이오드열의 서로 다른 휘도를 측정한 값이다.
제어부(140)는 룩업 테이블(141)의 상기 초기 휘도값에 따라 전류 조절부(130)의 복수의 스위치(Q1~Qn)의 각 스위칭을 제어한다.
이때, 제어부(140)는 발광 다이오드부(120)의 각 발광 다이오드열이 동일한 밝기의 빛을 방출하게 하기 위해서, 즉 일정한 휘도를 갖게 하기 위해서 보정값을 사용한다.
제어부(140)의 휘도 제어는 외부로부터의 영상 신호에 따라 발광 다이오드부(120)의 각 발광 다이오드열의 휘도를 제어하는데 룩업 테이블(141)의 상기 초기 휘도값과 영상 신호에 의한 휘도 제어값의 연산에 의한 보상값을 참조하여 각 발광 다이오드열의 휘도를 제어한다.
즉, 예를 들어 제1 내지 제3 발광 다이오드열(LA1~LA3)의 초기 휘도값이 각 각 90,70,80이라고 가정하면, 상기 영상 신호에 의한 휘도 제어값이 각각 100일 경우 각 보상값은 10,30,20이 된다.
이에 따라, 제어부(140)는 상술한 각 보상값을 참조하여 각 발광 다이오드열의 휘도를 제어한다.
즉, 제어부(140)는 전류 조절부(130)의 복수의 스위치(Q1~Qn) 각각의 스위칭 온/오프 주기를 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation)제어를 수행한다.
이에 따라, 제어부(140)는 초기 휘도 값이 낮은 발광 다이오드열에 해당하는 스위치의 스위칭 온 기간을 길게 제어하고, 초기 휘도 값이 상대적으로 높은 발광 다이오드열에 해당하는 스위칭의 스위칭 온 기간을 짧게 제어하여 각 발광 다이오드열이 동일한 휘도 또는 원하는 휘도로 발광할 수 있도록 제어한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 있어서, 정전류 방식의 경우 리니어 IC를 채용하는데 비해 정전압 방식으로 발광 다이오드의 휘도를 제어하여 제조 비용을 저감할 수 있으며, 복잡한 피드백 회로가 필요 없어 회로 구성이 용이할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 발광다이오드 구동 장치의 구성도.
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>
110...전원 공급부
120...발광다이오드부
RL1~RLn...전류 제한용 저항 그룹
LA1~LAn...발광 다이오드 그룹
130...전류 조절부
Q1~Qn...스위치 그룹
140...제어부
141...룩업 테이블

Claims (5)

  1. 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 램프 구동용 전원을 공급하는 전원 공급부;
    상기 전원 공급부로부터 공급된 상기 램프 구동용 전원을 공급받아 발광하는 발광다이오드부;
    상기 발광다이오드부에 흐르는 전류를 조절하는 전류 조절부; 및
    사전에 설정된 휘도값을 갖는 룩업 테이블을 참조하여 상기 전류 조절부의 전류 조절을 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광다이오드부는 각각 복수의 발광 다이오드가 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드열을 갖는 발광 다이오드 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 발광다이오드부는 상기 전원 공급부와 상기 발광 다이오드 그룹 사이에 각각 직렬 연결되어 상기 램프 구동용 전원의 전류값을 제한하는 복수의 저항을 갖는 전류 제한용 저항 그룹을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전류 조절부는 상기 발광 다이오드 그룹의 각 발광 다이오드열과 접지 사이에 각각 직렬 연결되어 해당하는 발광 다이오드열에 흐르는 전류를 조절하는 복수의 스위치를 갖는 스위치 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은 상기 복수의 발광 다이오드열에 각각 사전에 설정된 전류를 유입할때 측정된 휘도를 갖는 초기 휘도값을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 룩업 테이블의 상기 복수의 발광 다이오드열 각각의 초기 휘도값에 따른 보상값에 기초하여 상기 스위치 그룹의 복수의 스위치를 각각 제어하여 해당하는 발광다이오드열의 휘도를 제어하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치.
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