KR20130135744A - Ｌｅｄ 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 방법 - Google Patents

Ｌｅｄ 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

역률보상전압을 백라이트 유닛에 직접 공급하고 구동전압의 수십 볼트의 리플에 대한 보상 회로가 포함된 AC-LED 구동회로를 이용함으로써 디스플레이 장치의 스위칭모드 파워서플라이(Switching Mode Power Supply, SMPS)에서의 일부 전력 변환 과정과 그에 따른 전력 소실을 제거하여 효율을 높이고 제조 비용을 낮출 수 있는 LED 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 방법에 관한 것으로, 디스플레이 장치는, 입력 영상신호에 따른 영상을 표시하는 디스플레이 패널과, 적어도 하나의 LED 어레이를 구비하고, 디스플레이 패널에 조명을 제공하는 백라이트 유닛과, 입력 교류전원을 인가받아 디스플레이 패널 및 백라이트 유닛에 직류성분의 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하며, 여기서 전원공급장치는, 입력 교류전원을 전파정류하여 LED 어레이의 총 순방향 전압값 이상의 고전압값을 갖는 역률보상전원을 생성하는 AC-DC 컨버터와, 역률보상전원을 백라이트 유닛에 백라이트 구동전원으로 공급하는 바이패스 배선과, AC-DC 컨버터의 후단에 전기적으로 연결되고 백라이트 구동전원을 강압하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 저전압값을 갖는 디스플레이 구동전원을 생성하고, 생성한 디스플레이 구동전원을 디스플레이 패널에 공급하는 DC-DC 컨버터를 구비한다.

Description

ＬＥＤ 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 방법{DISPLAY DEVICE HAVING LED BACKLIGHT AND POWER SUPPLY DEVICE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 LED(Light Emitting Diode) 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 역률보상전압을 백라이트 유닛에 직접 공급하고 구동전압의 리플에 대한 보상 회로가 포함된 백라이트 구동부를 이용함으로써 스위칭모드 파워서플라이(Switching Mode Power Supply, SMPS)에서의 일부 전력 변환 과정과 그에 따른 전력 소실을 제거하여 효율을 높이고 제조 비용을 낮출 수 있는 LED 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 LCD(Liquid Crystal Display) 텔레비전에서 LED(Light Emitting Diode) 백라이트는 이전의 냉음극관 형광등(Cold Cathode Fluorescent Light) 백라이트보다 색재현성 및 소비전력 측면에서 뛰어나 LCD TV용 백라이트(Backlight)로 많이 이용되고 있다.
LCD TV용 LED 백라이트에서는 LCD TV의 크기 및 해상도, 적용 모델에 따라 적게는 수십 개에서 많게는 수백 개까지 발광다이오드(LED)가 존재하고, 따라서 각 백라이트 모델별 전원을 제공하는데 있어서 표준화하기가 쉽지 않다. 또한, 종래의 LED 백라이트는 24V 대역의 전원전압을 사용하는 LED 어레이(Array)부터 약 120V나 그 이상의 전압을 사용하는 모델 등과 같이 다양한 모델이 존재하며, 따라서 각 모델별 LED 백라이트의 구동전원을 제공하기 위해서 LCD TV용 전원회로에서 입력 교류전원을 받아서 여러 단의 DC-DC 컨버터를 통해서 필요한 DC 구동전압을 공급하는 것이 일반적이다.
한편, LCD TV에서 LED 백라이트가 차지하는 소비 전력은 전체 시스템의 약 70% 정도로 크기 때문에 저전력 LCD TV를 구현하기 위해서는 LED 백라이트의 전력소비량을 줄이는 것이 필수적이다.
그러나, 종래의 일반적인 LCD TV의 전원회로는 직류 24V 전원을 생성하고 그 직류 24V 전원을 백라이트 구동전원으로 승압하거나 패널 구동전원으로 강압하여 사용하는 등 전원 변환 단계가 많은 단점이 있다. 즉, 전원 변환 단계가 많으면 전원 변환 과정에서의 손실이 커져 에너지 효율이 떨어지고 가격 경쟁력 측면에서 좋지 않은 단점이 있다.
일례로, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 일반적인 LCD TV는 스위칭모드 파워서플라이(SMPS, 2)에 의해 LED 백라이트(3)를 구동하는 LED 구동회로(3c)에 백라이트 구동전원을 공급하면서 디스플레이 패널(3)이나 그 주변 장치에서 사용되는 여러 레벨의 전원을 관리하는 전원관리부(Power Management Integrated Circuit, PMIC)에 구동전원을 공급하도록 구성된다. 디스플레이 패널(3)에서 사용되는 여러 레벨의 전원은 타이밍 제어기의 전원(Timing Controller Power), 소스 드라이버 전원(Source Driver Power), 게이트 드라이버 전원(Gate Driver Power), 감마 전압(Gamma Voltage) 또는 공통 버퍼 전원(Vcom Buffer) 등을 말한다.
SMPS(2)는 통상 필터(2a), 브리지 다이오드(2b), 역률보상회로(2c) 및 중간단 DC-DC 컨버터(2d)를 구비하고, 브리지 다이오드(2b)에 의해 85V~256V의 상용 입력 교류전압을 정류한 후 역률보상회로(Power Factor Correction Circuit, 2c)에 의해 최대 약 385V의 역률보상전압을 생성하고, 중간단 DC-DC 컨버터(2d)에 의해 24V 직류 전원, 12V 직류 전원, 및 5V 또는 3V 직류 전원을 출력한다. 즉, 종래의 SMPS(2)에서는 역률보상회로(2c)에서의 역률보상전압을 중간단 DC-DC 컨버터(2d)에서 1차적으로 스텝-다운한 후 부하단 DC-DC 컨버터(3a)에서 2차적으로 스텝-업 또는 스텝-다운하여 각 부하(백라이트 유닛 등)에 맞는 부하전압을 출력하는 것이 일반적이다. 여기서, 24V 직류전원은 LED 백라이트(3)의 부하단 DC-DC 컨버터(3a)를 통해 백라이트 유닛(3b) 및 LED 구동회로(3c)에 공급되고, 12V 직류전원은 PMIC를 통해 LCD 패널의 각 구동회로에 공급되며, 5V 또는 3V 직류전원은 TV 셋톱 박스(Setop Box)나 비디오 입력 등을 위해 공급된다.
전술한 바와 같이, 종래의 LED TV에서 LED 구동회로(3c)는 DC-DC 컨버터(3a)를 제어하여 중간단 DC-DC 컨버터(2d)로부터의 24V 구동전압로부터 수백 볼트의 구동전압을 생성하여 백라이트 유닛(3b)에 공급하게 되므로 전력 변환 시 전력 손실이 크고, 큰 전류 용량을 가지므로 제품에 요구되는 신뢰성을 얻기 위하여 비싼 부품을 사용해야 하기 때문에 SMPS(2)에 대한 비용을 증가시키는 단점이 있다.
또한, 전술한 종래의 LED TV에 사용되는 대부분의 SMPS(2)는 실질적으로 입력 교류전압을 AC-DC 변환하고, AC-DC 변환된 정류전압을 중간단 DC-DC 컨버터(2d)에서 1차적으로 변환한 후, 부하단 DC-DC 컨버터(3a 등)에서 최종적으로 각 부하에 적합한 전압으로 변환하여 출력하게 되므로, 3단계의 전력 변환에 소모되는 전력 손실에 의해 효율이 좋지 않은 단점이 있다.
게다가, LED 어레이로 이루어진 백라이트 유닛(3b)을 구동하는 LED 구동회로(3c)의 경우, 통상 24V 직류전압을 다시 LED 어레이의 순방향 전압에 적합하게 승압하여 사용하게 되므로, LED 백라이트(3)에서의 직류전압 승압에 소모되는 4단계째의 전력 손실에 의해 전체 시스템 효율이 더욱 좋지 않게 되는 단점이 있다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 LED(Light Emitting Diode) 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 방법은, 역률보상전압을 백라이트 유닛에 직접 공급하면서 역률보상전압의 수십 볼트의 리플에 대한 보상 회로를 포함하는 백라이트 구동부를 이용함으로써 다단계의 전력 변환을 생략하고 그에 따른 전력 손실을 제거하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 LED 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 방법은, 수십 볼트의 리플을 가진 직류 구동전압을 LED 어레이를 구비한 백라이트 유닛에 직접 공급하면서 역률보상회로와 결합하는 백라이트 구동부를 이용함으로써 디스플레이 장치나 그 전원 공급 장치에서의 소비 전력을 크게 낮추고 장치의 효율을 높이는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 LED 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 방법은, 백라이트 유닛이 순방향전압이 적어도 10V 이상인 고전압 구동 LED를 포함함으로써, 고전압값을 갖는 역률보상전원을 효율적으로 사용하고, 입력전압이 불안정한 경우에도 백라이트 유닛의 휘도의 변화를 최소화하고, 백라이트 유닛을 구성하는 LED의 수를 저감함으로써 제조비용 및 불량발생확률을 낮추는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 입력 영상신호에 따른 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 적어도 하나의 LED 어레이를 구비하고, 디스플레이 패널에 조명을 제공하는 백라이트 유닛; 및 입력 교류전원을 인가받아 디스플레이 패널 및 백라이트 유닛에 직류성분의 전원을 공급하는 전원공급장치;를 포함하며, 여기서 전원공급장치는, 입력 교류전원을 전파정류하여 LED 어레이의 총 순방향 전압값 이상의 고전압값을 갖는 역률보상전원을 생성하는 AC-DC 컨버터; 역률보상전원을 백라이트 유닛에 백라이트 구동전원으로 공급하는 바이패스 배선; 및 AC-DC 컨버터의 후단에 전기적으로 연결되고 백라이트 구동전원을 강압하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 저전압값을 갖는 디스플레이 구동전원을 생성하고, 생성한 상기 디스플레이 구동전원을 디스플레이 패널에 공급하는 DC-DC 컨버터;를 구비하는 것을 특징으로 한다. 저전압값은 LED 백라이트에서 필요로 하는 직류전원을 제외하고 디스플레이 패널의 구동회로나 디스플레이 장치의 시스템 보드에서 필요로 하는 직류전원에 대응한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, AC-DC 컨버터는, 입력 교류전원을 수신하는 입력단; 입력단과 전기적으로 연결되고 입력 교류전원을 전파정류하여 정류전원을 생성하는 전파정류부; 및 전파정류부와 전기적으로 연결되며, 정류전원을 역률보상하여 입력 교류전원의 전압 최대값보다 큰 중간값과 입력 교류전원의 전압변동폭보다 작은 리플을 가지는 역률보상전원을 생성하는 역률보상부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 적어도 하나의 LED 어레이를 정전류 구동하는 백라이트 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 백라이트 구동부는, 적어도 하나의 LED 어레이의 출력단에 제1 단자가 연결되는 구동스위치; 구동스위치의 제2 단자와 기준전위 사이에 연결되는 저항기; 및 구동스위치의 제어단자에 연결되고 저항기 양단에 걸리는 피드백전압과 기준전압에 기초하여 구동스위치의 동작을 PWM 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 백라이트 구동부는 복수의 LED 어레이가 복수의 채널을 형성하며 병렬 연결되는 복수의 LED 어레이의 출력단에 각각 연결되는 복수의 정전류 구동부를 구비하고, 각 정전류 구동부는 기준전압 발생기를 구비한 집적회로로 형성되며, 복수의 정전류 구동부 중 어느 하나는 마스터(Master)로 설정되고 나머지는 슬래이브(Slave)로 설정되며, 그에 의해 복수의 정전류 구동부는 마스터로 설정된 정전류 구동부의 기준전압에 기초하여 정전류 구동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 각 정전류 구동부에 구비되는 비교기는, 비교기의 포지티브 입력단자 및 네거티브 입력단자와 비교기 내의 출력 극성을 시간에 따라 교번하여 비교기의 입력 오차를 시간 흐름에 따라 상쇄시키는 초핑(Chopping) 방식의 오차 보상 비교기인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 백라이트 구동부는 복수의 LED 어레이가 복수의 채널을 형성하며 병렬 연결되는 복수의 LED 어레이의 출력단에 각각 연결되는 복수의 정전류 구동부를 구비하고, 여기서, 각 정전류 구동부는 전압감지부 및 전류감지부 중 적어도 어느 하나에 의해 구동스위치의 제1 단자에서의 스위치전압을 감지하거나 저항기에 흐르는 전류에 따른 피드백전압을 감지하고, 감지한 스위치전압 또는 피드백전압에 기초하여 역률보상 조절용 피드백신호를 역률보상부에 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 교류 입력전압은, 직류 85V 내지 240V의 실효치(Root Mean Square Value, RMS 값)에 상응하는 전압을 가지고, AC-DC 컨버터는, 고전압값에 대응하는 직류 200V 내지 400V의 중간값 및 50V 이하의 리플을 가지는 역률보상전원(백라이트 구동전원)을 생성하고, DC-DC 컨버터는, 저전압값에 대응하는 직류 3V 내지 50V의 디스플레이 구동전원을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는, AC-DC 컨버터의 입력단에 연결되는 EMI(Electromagnetic Interference) 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치는, 입력 교류전원을 인가받아 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode) 어레이를 구비한 백라이트 유닛과 상기 백라이트 유닛이 결합되는 디스플레이 패널에 직류성분의 전원을 공급하는 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 있어서, 입력 교류전원을 전파정류하여 적어도 하나의 LED 어레이의 총 순방향 전압값 이상의 고전압값을 갖는 백라이트 구동전원을 생성하는 AC-DC 컨버터; 백라이트 구동전원을 상기 백라이트 유닛에 공급하는 바이패스 배선; 및 AC-DC 컨버터의 후단에 전기적으로 연결되고 백라이트 구동전원을 강압하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 저전압값을 갖는 디스플레이 구동전원을 생성하는 DC-DC 컨버터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 있어서, AC-DC 컨버터는, 입력 교류전원을 수신하는 입력단; 입력단과 전기적으로 연결되고 입력 교류전원을 전파정류하여 정류전원을 생성하는 전파정류부; 및 전파정류부와 전기적으로 연결되며, 정류전원을 역률보상하여 입력 교류전원의 전압 최대값보다 큰 중간값과 입력 교류전원의 전압변동폭보다 작은 리플을 가지는 역률보상전원을 생성하는 역률보상부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 있어서, 역률보상부는, 전파정류부의 출력단에 직렬 연결되는 인덕터; 인버터에 애노드가 연결되는 다이오드; 제1 단자, 제2 단자 및 제어단자를 구비하고, 제1 단자가 인덕터의 일단과 다이오드의 애노드에 공통 연결되고, 제2 단자가 기준전위(Reference Potential) 측에 연결되며, 제어단자가 PFC(Power Factor Correction) 제어부에 연결되는 트랜지스터; 및 다이오드의 캐소드와 기준전위와의 사이에 연결되는 캐패시터;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 있어서, PFC 제어부는, 다이오드의 캐소드에 병렬 연결된 복수의 저항기들의 전압분할기로부터 역률보상전원의 전압을 미리 설정된 크기로 분배한 모니터링전압을 수신하고, 기설정된 기준전압(Reference Voltage)과 모니터링전압을 비교한 결과에 따른 PWM 제어신호를 트랜지스터의 제어단자에 인가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 있어서, PFC 제어부는 백라이트 구동부로부터 역률보상전압 조절용 피드백신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 있어서, 교류 입력전압은, 직류 85V 내지 240V의 실효치(Root Mean Square Value, RMS 값)에 상응하는 전압을 가지고, AC-DC 컨버터는, 고전압값에 대응하는 직류 200V 내지 400V의 중간값 및 50V 이하의 리플을 가지는 백라이트 구동전원을 생성하고, DC-DC 컨버터는, 저전압값에 대응하는 직류 3V 내지 50V의 디스플레이 구동전원을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 있어서, DC-DC 컨버터는,역률보상전압을 강압하여 제1 강압전압을 생성하고, 생성한 제1 강압전압을 디스플레이 패널에 공급하는 제1 DC-DC 컨버터; 및 역률보상전압을 강압하여 제1 강압전압보다 낮은 제2 강압전압을 생성하고, 생성한 제2 강압전압을 디스플레이 패널에 공급하는 제2 DC-DC 컨버터;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 있어서, 제1 DC-DC 컨버터는 디스플레이 패널의 PMIC에 공급되는 전원이고, 제2 DC-DC 컨버터는 스탠바이 DC-DC 컨버터라고도 하며 디스플레이 장치의 전원이 최초에 켜졌을 때 최소한의 전력만 동작시키기 위해 제1 DC-DC 컨버터와 분리되는 전원인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 있어서, AC-DC 컨버터는 백라이트 유닛의 LED 어레이의 총 순방향 전압과 역률보상전압의 리플 전압과 LED 어레이의 구동스위치의 최소 동작 전압을 합한 전압 이상의 전압 크기를 가진 역률보상전압을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 있어서, LED 어레이는 순방향 전압이 10V 이상인 고전압 구동 LED를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 방법은, 입력 교류전원을 인가받아 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode) 어레이를 구비한 백라이트 유닛과 상기 백라이트 유닛이 결합되는 디스플레이 패널에 직류성분의 전원을 공급하는 디스플레이 장치의 전원 공급 방법으로서, 입력 교류전원을 전파정류하여 정류전원을 생성하는 제1 단계; 정류전원의 역률을 보상하여 역률보상전압을 생성하는 제 2 단계; 역률보상전압을 바이패스 경로를 통해 상기 백라이트 유닛에 공급하는 제 3 단계-여기서, 역률보상전압은 적어도 하나의 LED 어레이의 총 순방향 전압값 이상의 고전압값을 갖는 백라이트 구동전압임-; 역률보상전압을 강압하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 저전압값을 갖는 디스플레이 구동전원을 생성하는 제 4 단계; 및 디스플레이 구동전원을 디스플레이 패널에 공급하는 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 방법에 있어서, 제2 단계는, 정류전원을 역률보상하여 입력 교류전원의 전압 최대값보다 큰 중간값을 가지고 입력 교류전원의 전압변동폭보다 작은 리플 전압을 가지는 역률보상전압을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 방법에 있어서, 제2 단계는, 적어도 하나의 LED 어레이의 총 순방향 전압과 역률보상전압의 리플 전압과 LED 어레이의 구동스위치의 최소 동작 전압을 합한 전압 이상의 크기를 가진 역률보상전압을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 방법에 있어서, 제1 단계는, 직류 85V 내지 240V의 실효치(Root Mean Square value, RMS 값)를 가지는 입력 교류전원을 수신하고, 제2 단계는, 직류 200V 내지 400V의 중간값과 50V 이하의 리플을 가지는 역률보상전압을 생성하고, 제4 단계는, 역률보상전압을 강압하여 직류 3V 내지 50V를 가지는 디스플레이 구동전원을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 방법은, 제2 단계 전에, 역률보상전압을 생성하는 역률보상부가 적어도 하나의 LED 어레이를 정전류 구동하는 백라이트 구동부로부터 역률보상전압 조절용 피드백 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 LED(Light Emitting Diode) 백라이트는, 디스플레이 장치용 LED 백라이트로서, 입력 교류전원의 역률을 보상하여 역률보상전압을 출력하는 역률보상부; 복수의 발광다이오드를 포함하고, 제공된 역률보상전압에 따라 구동하는 백라이트 유닛; 및 복수의 발광다이오드에 흐르는 전류를 일정한 크기로 제어하고, 백라이트 유닛의 밝기를 제어하는 백라이트 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 LED 백라이트에 있어서, 백라이트 구동부는 백라이트 유닛의 출력 전류에 상응하는 전압과 기준전압을 비교한 결과에 따라 전류의 크기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 백라이트에 있어서, 역률보상부는 상용 교류 전원의 전압 크기의 차이를 보상할 수 있고, 복수의 발광다이오드 각각의 구동을 위한 기준전압의 합 이상의 크기를 가지는 역률보상전압을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 백라이트는, 역률보상전압에 포함된 교류 성분을 제거하여 교류 성분이 제거된 역률보상전압을 백라이트 유닛에 제공하는 리플제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 구성에 의해 본 발명에 따른 LED 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 전원 공급 방법은, 역률보상전압을 백라이트 유닛에 직접 공급하면서 역률보상전압의 수십 볼트의 리플에 대한 보상 회로가 포함된 백라이트 구동부를 이용함으로써 백라이트 유닛의 구동전원을 공급하기 위한 전력 변환 과정을 생략하고 그에 따른 전력 손실을 제거하는 효과를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 LED 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 전원 공급 방법은, 수십 볼트의 리플을 가진 역률보상전압을 백라이트 유닛에 직접 공급하면서 역률보상회로와 결합하는 백라이트 구동부를 이용함으로써 디스플레이 장치에서의 실질적인 소비 전력을 크게 낮추고, 장치의 효율을 높이는 효과를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 LED 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 방법은, 백라이트 유닛이 순방향전압이 적어도 10V 이상인 고전압 구동 LED를 포함함으로써, 고전압값을 갖는 역률보상전원을 효율적으로 사용하고, 입력전압이 불안정한 경우에도 백라이트 유닛의 휘도의 변화를 최소화하고, 백라이트 유닛을 구성하는 LED의 수를 저감함으로써 제조비용 및 불량발생율을 낮추는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 LCD(Liquid Crystal Display)형 디스플레이 장치의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 LED 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치의 개략적인 구성도.
도 3은 도 2의 백라이트 구동부의 다른 실시예에 대한 개략적인 회로도.
도 4는 도 2의 백라이트 구동부의 다른 실시예에 대한 개략적인 회로도.
도 5는 도 2의 백라이트 구동부의 다른 실시예에 대한 개략적인 회로도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치를 설명하기 위한 회로도.
도 7은 도 6의 디스플레이 장치의 입력 교류전원의 파형도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치를 설명하기 위한 부분 회로도.
도 9는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 방법에 대한 순서도.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되므로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면 복수의 형태를 포함할 수 있다.
실시예
도 2는 본 발명에 따른 LED 백라이트를 구비하는 디스플레이 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(10), 백라이트 유닛(20) 및 전원공급장치(30)를 구비한다.
디스플레이 패널(10)은 입력 영상신호에 따른 영상을 표시한다. 본 실시예에서, 디스플레이 패널(10)은 전원관리집적회로(Power Management Integrated Circuit)(11)를 구비할 수 있다. 전원관리집적회로(11)는 디스플레이 패널의 구동에 필요한 여러 가지 전원을 통합 제어 및 관리하는 전력반도체 소자로서, 예컨대 타이밍 제어기의 전원(Timing Controller Power), 소스 드라이버 전원(Source Driver Power), 게이트 드라이버 전원(Gate Driver Power), 감마 전압(Gamma Voltage) 또는 공통 버퍼 전원(Vcom Buffer)을 제어 및 관리할 수 있다. 전원관리집적회로(11)는 그에 상응하는 기능을 수행하는 기존의 전원관리부로 대체가능하다.
이러한 디스플레이 패널(10)은 기존의 액정표시장치(Liquid Crystal Display)형 디스플레이 장치에서 백라이트와 스위칭모드 파워서플라이(Switching Mode Power Supply, SMPS)를 제외한 나머지 부분에 대응할 수 있다. 여기서, 백라이트는 백라이트 유닛과 백라이트 구동부를 포함하는 것으로 가정한다.
백라이트 유닛(20)은 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode) 어레이를 구비하고, 디스플레이 패널(10)에 조명을 제공한다. 이하의 설명에서, 백라이트 유닛(20)은 간단히 LED 어레이로 언급될 수 있다. LED 어레이는 복수의 발광다이오드 소자가 직렬 연결되는 적어도 하나의 LED 그룹을 포함하거나 복수의 LED 그룹을 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는 백라이트 유닛(20)은 순방향 전압이 적어도 10V 이상인 고전압 구동 LED를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 고전압값을 갖는 역률보상전원을 백라이트 유닛이 효율적으로 사용하는 효과를 제공한다. 또한 3~5V 정도의 일반적인 저전압/고전류 구동 LED의 경우 입력전압이 불안정한 경우 이에 따라 휘도의 변화가 심각하게 발생하는 문제가 있는데, 고전압/저전류 구동 LED의 경우 입력전압의 변화에도 휘도의 변화가 적기 때문에 디스플레이 장치는 안정적인 화면을 제공하는 효과가 있다. 또한 고전압 구동 LED는 높은 휘도를 갖기 때문에 광지향각 렌즈와 결합하는 경우 백라이트 유닛을 구성하는 LED의 수를 저감함으로써 제조비용을 낮추는 효과를 제공한다.
전원공급장치(30)는 AC-DC 컨버터(31), 바이패스 배선(32), 백라이트 구동부(33) 및 DC-DC 컨버터(34)를 구비한다. 본 실시예에 따른 전원공급장치(30)는 백라이트 구동부(33)가 AC-DC 컨버터(31) 및 DC-DC 컨버터(34)와 함께 단일 기판에 실장된 스위칭모드 파워서플라이에 대응할 수 있다.
AC-DC 컨버터(31)는 역률보상 기능을 구비한 컨버터로서, 입력 교류전원을 전파정류하여 LED 어레이의 총 순방향 전압값 이상의 고전압값을 갖는 역률보상전압(VPFC)을 생성하고, 바이패스 배선(34)을 통해 백라이트 유닛(20)에 공급한다.
본 실시예에서, AC-DC 컨버터(31)는 85V 내지 265V의 입력 직류전원을 정류하고 제어 IC나 MOSFET 스위치를 이용하여 역률보상을 수행한다. 그 경우, AC-DC 컨버터(31)는 수 볼트(Voltage)에서 수십 볼트의 리플(Ripple)을 가진 역률보상전압을 출력하게 된다. 즉, 전술한 LED 어레이의 총 순방향 전압값 이상의 고전압값은 약 10V 이상의 리플을 가진 직류 전압(385V 등)일 수 있다. 이러한 역률보상전압은 백라이트 구동전원으로서 백라이트 유닛(20)에 공급된다.
바이패스 배선(32)은 AC-DC 컨버터(31)의 출력단과 백라이트 유닛(20)의 입력단을 직접 연결한다. 바이패스 배선(32)에 의해 AC-DC 컨버터(31)에서 출력되는 역률보상전압(VPFC)은 DC-DC 컨버터(34)를 거치지 않고 백라이트 유닛(20)에 직접 공급된다. 본 실시예에서, 바이패스 배선(32)이 AC-DC 컨버터(31)에 포함되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 그러한 구성으로 한정되지 않고, 디스플레이 장치나 전원 공급 장치가 바이패스 배선(32)을 독립적인 구성요소로 구비하는 것을 포함한다.
백라이트 구동부(33)는 백라이트 유닛(20)의 적어도 하나의 LED 어레이를 정전류 구동한다. 백라이트 구동부(33)는 백라이트 유닛(20)에 백라이트 구동전원으로서 공급되고 수 내지 수십 볼트의 리플을 구비한 역률보상전압을 이용하여 백라이트 유닛(20)을 구동한다. 본 실시예에 있어서, 고효율 구동을 위해, 백라이트 구동부(33)는 AC-DC 컨버터(31)에 구비된 역률보상부에 피드백신호(VPC)를 전송할 수 있다.
DC-DC 컨버터(34)는 AC-DC 컨버터(31)의 후단에 전기적으로 연결되고, 역률보상전압(백라이트 구동전압에 대응)을 강압하여 디스플레이 패널(10)을 구동하기 위한 저전압값을 갖는 디스플레이 구동전원을 생성하고, 생성한 디스플레이 구동전원을 디스플레이 패널(10)에 공급한다. 여기서, 저전압값은 디스플레이 패널(10)에서 사용하는 24V 이하의 전압을 지칭한다.
도 3은 도 2의 백라이트 구동부의 다른 실시예에 대한 개략적인 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 구동부(33a)는 제1 채널의 제1 LED 어레이(21)에 결합하는 제1 정전류 구동부(331), 및 제2 채널의 제2 LED 어레이(22)에 결합하는 제2 정전류 구동부(332)를 구비한다.
제1 정전류 구동부(331)는 제1 구동스위치(Q1), 제1 저항기(R), 제1 제어부(3311), 제1 비교기(3312) 및 제1 기준전압 발생기(3313)를 구비한다. 제2 정전류 구동부(332)는 제2 구동스위치(Q3), 제2 저항기(R), 제2 제어부(3321), 제2 비교기(3322) 및 제2 기준전압 발생기(3323)를 구비한다. 각 정전류 구동부는 IC 칩으로 형성될 수 있다.
제1 정전류 구동부(331)에 있어서, 제1 구동스위치(Q1)는 제1 단자, 제2 단자 및 제어단자를 구비하고, 제1 단자는 제1 LED 어레이(21)의 출력단에 연결되고, 제1 저항기(R)는 제1 구동스위치(Q1)의 제2 단자와 기준전위 사이에 연결된다. 제1 구동스위치(Q1)의 제2 단자에서 검출한 제1 저항기(R) 양단의 전압(피드백 전압)은 제1 비교기(3312)의 네거티브 입력단자에 입력되고, 제1 제어부(3311)로부터의 기준전압은 제1 비교기(3312)의 포지티브 입력단자에 입력된다. 제1 비교기(3312)는 피드백 전압과 기준전압에 따른 PWM 제어신호를 제1 구동스위치(Q1)의 제어단자에 인가한다. 제1 기준전압 발생기(3313)는 제1 기준전압을 제1 제어부(3311)에 입력한다. 제2 정전류 구동부(332)의 구성요소의 연결관계는 전술한 제1 정전류 구동부(331)의 경우와 실질적으로 동일하다.
백라이트 구동부(33a)는 각 채널의 저항기(R)의 양단에 인가되는 피드백전압과 각 제어부로부터의 기준전압의 비교 결과에 따라 각 채널의 LED 어레이(21, 22)에 흐르는 전류(ILED)를 정전류 제어한다.
본 실시예에 따른 백라이트 구동부(33a)는 각 채널의 정전류 구동부마다 기준전압이 달라서 기준전압의 편차에 따른 채널들 간의 LED 전류 편차를 줄일 수 있도록 각 정전류 구동부를 설정할 수 있다.
예를 들어, 백라이트 구동부(33a)는 각 채널의 정전류 구동부에 제공되는 기준전압들 중 어느 하나의 채널의 정전류 구동부에 제공되는 기준전압을 기준으로 나머지 채널의 정전류 구동부의 기준전압이 설정되도록 구성된다. 좀더 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 채널의 각 정전류 구동부를 IC1, IC2라고 하고, IC 칩마다의 기준전압 발생기가 존재하는 경우, 각 채널의 기준전압 발생기의 전압 산포에 따라 각 채널에 흐르는 LED 전류에 차이가 발생하고, 그에 의해 각 채널의 휘도 편차가 발생하는 것을 줄이기 위해, IC1의 기준전압으로 IC2도 동작시킨다. 이를 위해, 본 실시예에 따른 백라이트 구동부(33a)는 IC1을 마스터(Master)로, IC2를 슬래이스(Slave)로 설정한다. 이러한 설정에 의하면, IC1의 기준전압을 가지고 IC2가 구동될 수 있다.
도 4는 도 2의 백라이트 구동부의 다른 실시예에 대한 개략적인 회로도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 구동부(33b)는 제1 정전류 구동부(331)와 제2 정전류 구동부(332)를 구비하고, 제1 정전류 구동부(331)는 제1 구동스위치(Q1), 제1 저항기(R), 제1 제어부(3311), 제1 오차 보정 비교기(3312a) 및 제1 기준전압 보상부(3313)를 구비한다. 제2 정전류 구동부(332)는 제2 구동스위치(Q3), 제2 저항기(R), 제2 제어부(3321), 제2 오차 보정 비교기(3322) 및 제2 기준전압 보상부(3323)를 구비한다. 각 정전류 구동부는 IC 칩으로 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 백라이트 구동부(33b)는, 정전류 구동부의 오차 보정 비교기(3312a, 3322a)를 제외하고, 정전류 구동부의 구성요소가 도 3을 참조하여 앞서 설명한 백라이트 구동부(33b)의 대응 구성요소와 실질적으로 동일하므로, 설명의 중복을 피하기 위해 그것들에 대한 상세 설명은 생략한다.
제1 및 제2 오차 보정 비교기(3312a, 3322a)는 캐패시터를 사용하지 않는 초핑(Chopping) 방식의 비교기로서, 비교기의 포지티브 입력단자 및 네거티브 입력단자와 비교기 내의 출력 극성을 시간에 따라 교번하여 비교기의 입력 오차를 시간 흐름에 따라 상쇄시키도록 구현될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 도 3에서 설명한 백라이트 구동부의 비교기에 오차 보정 비교기를 사용함으로써 비교기의 입력 오프셋 전압 편차에 따른 LED 전류 편차를 줄여서 각 채널에서의 LED 어레이의 휘도 편차를 줄일 수 있다.
도 5는 도 2의 백라이트 구동부의 다른 실시예에 대한 개략적인 회로도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 구동부(33c)는, 구동스위치(Q1), 저항기(R), 제어부(3311), 비교기(3312), 전압감지부(3314), 전류감지부(3315), 역률보상전압 조절신호 발생기(3316)를 구비한다. 여기서, 역률보상전압(VPFC)은, 앞서 설명한 바와 같이, 상용 입력 교류전원의 전압 크기의 차이를 보상할 수 있고, LED 어레이(20)의 구동을 위한 구동전압(순방향 전압) 이상의 크기를 가진다.
본 실시예에 따른 백라이트 구동부(33c)는 구동스위치(Q)의 제1 단자에서의 전압을 감지하거나 구동스위치(Q)에 흐르는 출력전류에 따른 전압을 감지하고, 감지한 피드백 전압이 LED 어레이(20)가 정전류 구동하는데 필요한 정격전압보다 높은 전압이거나 낮은 전압이면 역률보상전압(VPFC)을 조절할 수 있는 피드백신호(VPC)를 역률보상부나 역률보상부를 포함하는 AC-DC 컨버터(도 2의 참조부호 31 참조)에 제공한다.
좀더 구체적으로 설명하면, 역률보상전압(VPFC)은 역률보상부의 출력단에 병렬 연결되는 복수 저항기의 직렬회로의 저항비에 따라 역률보상부로 피드백되는 전압에 의해 그 크기가 결정될 수 있다. 이와 유사하게, 본 실시예에 따른 백라이트 구동부(33c)는 역률보상전압(VPFC)에서 LED 어레이(20)의 순방향 전압만큼 하강할 것으로 예상되는 제1 전압을 검출하고, 검출한 제1 전압이 미리 설정된 기준전압과 동일하면 현재의 역률보상전압을 유지하도록 동작하고, 검출한 제1 전압이 미리 설정된 기준전압보다 높으면 역률보상전압을 낮추기 위한 역률보상전압 조절신호를 출력하고, 제1 전압이 기준전압보다 낮으면 역률보상전압을 높이기 위한 역률보상전압 조절신호를 출력한다. 역률보상전압 조절신호는 역률보상전압 조절용 피드백신호로서 전술한 피드백신호(VPC)에 대응하며, 이러한 역률보상전압 조절신호를 이용하면, 백라이트 구동 효율을 향상시키고, LED 어레이를 구비한 백라이트 유닛에서 발열을 줄일 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 백라이트 구동부(33c)는, 전류감지부(3315)에서 전류 검출 결과, 검출한 전류가 기준전류보다 작을 때 역률보상전압 조절신호 발생기(3316)에 역률보상전압 조절신호를 인가하여 역률보상전압을 높이도록 동작하고, 검출한 전류가 기준전류와 동일하거나 클 때 역률보상전압 조절신호 발생기(3316)에서는 현재의 역률보상전압이 유지되도록 동작(역률보상전압 조절신호를 출력하지 않음 등)할 수 있다.
본 실시예에서, 역률보상전압을 조절하는 것은 구현에 따라서 전압감지부(3314)와 전류감지부(3315) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 수행될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치를 설명하기 위한 회로도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 필터(310), 브리지 다이오드(311), 역률보상부(312), 바이패스 배선(32), 백라이트 유닛(20), 백라이트 구동부(33), 제1 DC-DC 컨버터(341) 및 제2 DC-DC 컨버터(342)를 구비한다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 브리지 다이오드(311), 바이패스 배선(32), 백라이트 유닛(20) 및 백라이트 구동부(33)는 도 2를 참조하여 앞서 설명한 대응 구성요소와 실질적으로 동일하므로, 설명의 중복을 피하기 위해 그에 대한 상세 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에서, 백라이트 구동부(33)는 수 볼트 내지 수십 볼트의 리플을 가진 역률보상전압에 의해 백라이트 유닛(20)을 구동한다는 점에서 AC-LED 구동회로(Driver IC)로 불릴 수 있다.
필터(310)는 EMI(Electromagnetic Interference) 필터를 포함한다. EMI 필터는, 정상 동작 중에 상용 입력 교류 전원 상의 잡음 신호를 감소시키고 비정상 동작 중에 서지 펄스의 크기를 감소시키기 위한 것으로, 입력 교류전원의 두 전원선 모두에서 잡음을 감소시킬 수 있는 공통 모드 초크(Common Mode Choke), 및 공통 모드 초크의 양단에 연결되는 두 캐패시터로 구현될 수 있다.
또한, 필터(310)는 EMI 필터의 입력단에 설치되는 보호회로를 포함할 수 있다. 보호회로는 입력 교류전원에서의 과전압을 차단하고 과전압 또는 서지전압을 감쇠하여 입력 교류전압을 일정 전압 이하로 유지하기 위한 것으로, 배전용 퓨즈(Fuse)와 금속산화물 바이스터(Matal oxide varistor, MOV) 등의 TVS(Transient Voltage Suppression) 소자로 구현될 수 있다.
역률보상부(312)는 인덕터(L), 다이오드(D), 스위치(QP), 캐패시터(CP) 및 PFC 제어기(3121)를 구비한다. 인덕터(L)는 브릿지 다이오드(311)의 출력단에 직렬연결되고, 다이오드(D)의 애노드는 인덕터(L)에 연결된다. 스위치(MOSFET 스위치 등)는 제1 단자, 제2 단자 및 제어단자를 구비하고, 제1 단자가 인덕터(L)와 다이오드(D)의 애노드에 공통 연결되고, 제2 단자가 저항기(R0)를 게재하고 기준전위에 연결되며, 제어단자가 PFC 제어기(3121)의 출력단자에 연결된다. 캐패시터(CP)는 제1 단자와 제2 단자를 구비하고, 제1 단자가 다이오드(D)의 캐소드에 연결되고, 제2 단자가 기준전위에 연결된다. 다이오드(D)의 캐소드와 기준전위 사이에는 제1 저항기(R1)와 제2 저항기(R2)의 직렬 회로가 연결될 수 있다.
불연속 전류 모드(Discontinuous Current Mode, DCM)로 동작하는 경우, 역률보상부(312)의 PFC 제어기(3121)는 인덕터(L)에 흐르는 전류가 제로(0)일 때 턴온되고, 저항기(R0)의 양단에 걸리는 전압으로서 소정 입력단자(CS)에 인가되는 기준전압과 인덕터(L)에 흐르는 전류에 따른 전압으로서 소정 입력단자(ZCD)에 인가되는 인덕터 전압이 동일할 때 턴오프되도록 스위치(QP)의 동작을 제어한다. 이러한 과정을 반복하면, 역률보상부(312)는 입력 전류의 파형(평균 파형)이 입력 전압 파형을 추종하도록 함으로써 실질적으로 역률을 거의 1에 가깝게 할 수 있다.
한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 구현에 따라서 백라이트 유닛(20)의 입력단에 리플 제거부(미도시)가 설치될 수 있다. 이러한 리플 제거부는 백라이트 구동부의 일부 구성으로 포함하거나 백라이트 구동부와 백라이트 유닛으로 이루어지는 LED 백라이트의 일부 구성으로 포함될 수 있따. 리플 제거부는 역률보상부(312)로부터 제공된 역률보상전압(VPFC)에 포함된 교류 성분을 적어도 일정 부분 제거한 후, 교류 성분이 일정 부분 제거된 역률보상전압을 백라이트 유닛(20)에 제공한다. 이러한 리플 제거부를 이용하면, 역률보상전압에 포함된 교류성분(Ripple)의 크기가 너무 큰 경우 이를 감소시켜 리플 성분에 의해 소모되는 전력을 감소시킬 수 있고, 백라이트 유닛(20)의 구동을 용이하게 하며, 이를 통해 전력 효율을 더욱 높일 수 있다.
제1 DC-DC 컨버터(341)는 플라이백 컨버터 형태를 구비하며, 공진 제어기(Resonant Controller)로 두 스위치에 연결되는 변압기를 제어함으로써 변압기 1차측에 인가되는 역률보상전원으로부터 변압기 2차측에 직류 12V의 디스플레이 구동전원이 출력되도록 동작한다.
제2 DC-DC 컨버터(342)는 제1 DC-DC 컨버터(341)에 결합하는 다단 플라이백 컨버터 형태를 구비하며, PWM 제어기(PWM Controller)로 스위치에 연결되는 변압기를 제어함으로써, 변압기 1차측에 인가되는 역률보상전원으로부터 변압기 2차측에 직류 3.5V의 구동전원이 출력되도록 동작한다.
본 실시예에 있어서, 제1 DC-DC 컨버터(341)는 디스플레이 패널의 PMIC에 패널 구동전원을 공급하는 컨버터에 대응하고, 제2 DC-DC 컨버터(342)는 구현에 따라서 스탠바이 DC-DC 컨버터로서 디스플레이 장치의 전원이 최초로 켜졌을 때 디스플레이 장치에서 최소한의 대기 전력만 동작시키기 위해 제1 DC-DC 컨버터(342)와 분리된 대기 전원을 공급하는 컨버터에 대응할 수 있다. 또한, 제1 DC-DC 컨버터(341)와 제2 DC-DC 컨버터(342)는 구현에 따라서 제1 및 제2 DC-DC 컨버터(341, 342)가 하나의 DC-DC 컨버터로 일체화된 형태를 구비할 수 있다.
도 7은 도 6의 디스플레이 장치의 입력 교류전원의 파형도이다.
도 7에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 역률보상부(312)와 백라이트 구동부(33)의 동작에 의해 역률을 크게 개선한다. 입력 상용전원 측에서 디스플레이 장치의 역률을 살펴보면, 입력 교류전압의 주기와 입력 교류전류의 주기가 일치되어 무효 전력이 크게 감소된다.
또한, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 역률보상부(312)에서 출력되는 역률보상전원을 백라이트 유닛에 직접 공급함으로써 유효전력을 크게 감소시킨다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치와 비교예의 디스플레이 장치의 성능을 비교하면 다음의 표 1과 같다. 비교예에 사용된 디스플레이 장치는 에지 방식의 LED 백라이트를 구비한 LCD TV이고, 본 실시예에 사용된 디스플레이 장치는 비교예의 디스플레이 장치는 전술한 본 발명의 구성(도 10 참조)에 따라 개량한 LCD TV이다.
항목 비교예 본 실시예

SMPS 입력		 전압[V] 220 220
주파수[Hz] 60 60
SMPS 출력 전압[V] 120 393

LED 어레이
 전압[V] 119.3 386.9/386.5
전류[mA] 278 43.8/43.9
소비전력[W] 33.17 33.91

입력 교류전원
 유효전력[W] 44.2 35.6
피상전력[VA] 51.9 39.2
역률 0.86 0.91
효율 효율[%] 75.05 95.22
표 1에서 알 수 있듯이, 본 실시예의 디스플레이 장치는 유효전력 35.6[W]와 피상전력 39.2[VA]에 의해 역률 0.91를 나타내고, 비교예의 디스플레이 장치는 유효전력 44.2[W]와 피상전력 51.9[VA]에 의해 역률 0.86을 나타낸다. 이와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 0.9를 넘는 역률을 만족할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 주로 전원 공급 장치에서의 효율(Efficiency)이 약 95.22%로서, 비교예의 75.05%에 비해 약 20% 향상된 효율을 나타내었다. 그 주된 이유는 백라이트 유닛을 구동하는데 있어서 전력 손실이 상당 비중을 차지하는 다단의 DC-DC 컨버터를 사용하지 않았기 때문이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치나 그 전원 공급 장치는 LED 백라이트 구동을 위한 여러 단계(Stages)의 전력 변환 과정을 제거하여 전력 손실을 방지함으로써 큰 효율 증대의 효과를 제공할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 대한 부분 회로도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 장치는, 배전용 퓨즈(310a), 브리지 다이오드(311), 입력 캐패시터(CV), 인덕터(L), 다이오드(D), 역률보상 스위치(QP), 출력 캐패시터(CP), 구동스위치(QLED), 전류설정 저항기(RSET), 및 역률구동제어부(330)를 구비한다. 전원 공급 장치는 입력 교류전원(VAC)을 전파정류하고 역률보상하여 역률보상전압을 생성하고, 생성한 역률보상전압을 백라이트 유닛(20)에 직접 공급하도록 이루어진다. 그리고, 역률보상전압은 디스플레이 장치의 디스플레이 패널에 구동전원을 공급하기 위해 후단의 DC-DC 컨버터로 공급된다.
배전용 퓨즈(310a)는 전술한 필터의 입력단에 설치되는 보호회로의 일부 구성에 대응한다. 입력 캐패시터(CV)는 SMPS의 피크 전류 요구에 따라 입력 전압 즉 브리지 다이오드(311)에서 전파정류된 정류 전압을 안정시킬 수 있는 용량을 구비한다.
인덕터(L), 다이오드(D), 역률보상 스위치(QP) 및 출력 캐패시터(CP)는 부스트 컨버터 형태의 역률보상부로서 도 6을 참조하여 앞서 설명한 역률보상부의 대응 구성요소와 실질적으로 동일하므로, 중복을 피하기 위해 그 상세설명은 생략한다. 다만, 종래의 역률보상회로에서는 출력 전압의 리플을 최소화하기 위해 출력 캐패시터의 사양(낮은 ESR 캐패시터 등)을 고려하는 것이 일반적이지만, 본 실시예에서는 소정 크기의 리플을 가지는 역류보상전압을 그대로 이용하므로 종래의 역률보상회로에 비해 역률보상부의 출력 캐패시터에 대한 선택폭을 넓혀 설계 자유도를 증대시킬 수 있다.
전류설정 저항기(RSET)는 백라이트 유닛(20)의 LED 어레이에 흐르는 전류를 설정하기 위한 것으로, 구현에 따라서 역률구동제어부(330)에 일체로 집적될 수 있다. 전류설정 저항기(RSET)는 앞서 설명한 실시예들의 정전류 구동부에 구비되는 저항기(R)와 실질적으로 동일하므로, 중복을 피하기 위해 그 상세 설명은 생략한다.
역률구동제어부(330)는 AC-DC 컨버터의 역률보상부에 구비되는 PFC 제어부와 백라이트 구동부의 정전류 구동부를 단일 집적회로로 형성한 것이다. 역률구동제어부(330)는 도 6을 참조하여 앞서 설명한 PFC 제어부(3121)의 기능과 백라이트 구동부(33)의 기능을 수행한다. 단일 집적회로의 역률구동제어부를 이용하면, 전원 공급 장치의 가격을 낮추고 고효율로 LED 백라이트를 구동할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 방법에 대한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원 공급 방법은, 우선 전원 공급 장치에서 입력 교류전원을 전파정류하여 정류전원을 생성한다(S91).
본 단계(S91)에서, AC-DC 컨버터에 구비되는 브리지 다이오드 등의 정류부는 직류 85V 내지 240V의 실효치(Root Mean Square value, RMS 값)를 가지는 입력 교류전원을 수신하고, 수시한 입력 교류전원을 정류하여 정류전원을 출력할 수 있다.
다음, 정류전원의 역률을 보상하여 역률보상전압을 생성한다(S92).
본 단계(S92)에서, AC-DC 컨버터에 구비되는 역률보상부는 정류전원을 역률보상하여 입력 교류전원의 전압 최대값보다 큰 중간값을 가지고 입력 교류전원의 전압변동폭보다 작은 리플 전압을 가지는 역률보상전압을 생성한다.
또한, 본 단계(S92)에서, 역률보상부는 백라이트 유닛에 구비되는 적어도 하나의 LED 어레이의 총 순방향 전압과 역률보상전압의 리플 전압과 LED 어레이의 출력단에 연결되는 구동스위치의 최소 동작 전압을 합한 전압 이상의 크기를 가진 역률보상전압을 생성한다.
예를 들어, 역률보상부는 정류전원을 역률보상하여 직류 200V 내지 400V의 중간값과 소정의 리플을 가지는 역률보상전압을 생성한다.
한편, 본 단계(S92)는, 고효율 구동을 위해, 역률보상부의 PFC 제어부는 적어도 하나의 LED 어레이를 정전류 구동하는 백라이트 구동부로부터 역률보상전압 조절용 피드백신호를 수신할 수 있다. 백라이트 구동부로부터의 피드백 신호에 따라 백라이트 유닛에 공급되는 역률보상전원(구동전압 또는 구동전류)을 제어함으로써, 역률보상부는 부하(LED 어레이)에 따른 최적 효율로 전원 공급 장치를 구동제어할 수 있다. 역률보상부와 백라이트 구동부가 단일 집적회로 형태로 일체화되는 경우, 상기의 역류보상부는 역률보상제어부에 대응된다.
다음, 역률보상전압을 바이패스 경로를 통해 백라이트 유닛에 공급한다(S93). 이 경우, 백라이트 구동부는 백라이트 유닛을 구동하기 위한 백라이트 구동전압에 대응되고 백라이트 유닛에 구비되는 적어도 하나의 LED 어레이의 총 순방향 전압값 이상의 고전압값을 갖는 역률보상전압을 이용하여 백라이트 유닛을 정전류 구동한다.
본 단계(S93)에서, 백라이트 구동부는 도 3 내지 도 5를 참조하여 앞서 설명한 백라이트 구동회로에 의해 구현될 수 있다.
한편, 역률보상전압을 생성하는 단계(S92) 후에 상기의 단계(S93)와 병렬적으로, 전원 공급 장치는 역률보상전압을 강압하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 저전압값을 갖는 디스플레이 구동전원을 생성한다(S94). 그리고, 디스플레이 구동전원을 디스플레이 패널에 공급한다(S95).
본 단계(S94, S95)에서, AC-DC 컨버터의 출력단에 전기적으로 연결되는 DC-DC 컨버터는 역률보상전압을 강압하여 직류 3V 내지 50V를 가지는 디스플레이 구동전원을 생성하고, 생성한 디스플레이 구동전원을 디스플레이 패널의 전원관리집적회로에 공급할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 수 볼트 내지 수십 볼트의 리플을 가진 역률보상전압을 백라이트 유닛에서 직접 사용할 수 있도록 함으로써, 디스플레이 장치와 그 전원 공급 장치 및 방법에 있어서 고효율, 저비용, 저소비전력, 고역률의 효과를 제공할 수 있다.
특히, 고전압값의 역률보상전압을 백라이트 유닛의 구동전압으로 사용하는 경우 기존 저전압 구동 LED 대신 고전압 구동 LED를 백라이트 유닛에 사용할 수 있다. 이 경우 백라이트 유닛에 사용되는 LED의 수를 예컨대 1/10으로 줄일 수 있어 소요되는 LED 패키지 수가 저감되어 제조비용이 저감하며, 부품 수 저감에 따라 백라이트 유닛의 고장확률을 낮출 수 있다.
또한 기존 저전압 LED를 사용한 백라이트 유닛은 다수의 LED 칩을 하나의 패키지에 실장하기 위해 LED 칩간 와이어 본딩이 요구된다. 이 경우 와이어 본딩으로 인해 LED 패키지 상부에 광원 분산을 위한 광지향각 렌즈 결합이 어렵고, 와이어 본딩 단선에 의한 불량발생이 빈번히 발생한다. 그러나 본 발명의 실시예에 따른 고전압 LED를 사용한 백라이트 유닛은 고휘도를 갖는 단일의 고전압 LED 칩을 사용하여 와이어 본딩이 불요한 장점이 있다. 이로 인해 LED 패키지와 광지향각 렌즈 결합이 용이하여 보다 적은 수의 LED 패키지로 백라이트 유닛의 구성이 가능하고, 와이어 본딩 단선으로 인한 불량이 발생하지 않는 효과를 제공한다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경, 치환, 수정이 가능할 것이며, 이러한 변경, 치환, 수정 등은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 디스플레이 패널
20: 백라이트 유닛
30: 전원 공급 장치 또는 스위칭모드 파워서플라이(SMPS)
31: AC-DC 컨버터
32: 바이패스 배선
33: 백라이트 구동부
34: DC-DC 컨버터

Claims (27)

  1. 입력 영상신호에 따른 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    적어도 하나의 LED 어레이를 구비하고, 상기 디스플레이 패널에 조명을 제공하는 백라이트 유닛; 및
    입력 교류전원을 인가받아 상기 디스플레이 패널 및 상기 백라이트 유닛에 직류성분의 전원을 공급하는 전원공급장치;를 포함하며,
    상기 전원공급장치는,
    상기 입력 교류전원을 전파정류하여 상기 LED 어레이의 총 순방향 전압값 이상의 고전압값을 갖는 역률보상전원을 생성하는 AC-DC 컨버터;
    상기 역률보상전원을 상기 백라이트 유닛에 백라이트 구동전원으로 공급하는 바이패스 배선; 및
    상기 AC-DC 컨버터의 후단에 전기적으로 연결되고 상기 백라이트 구동전원을 강압하여 상기 디스플레이 패널을 구동하기 위한 저전압값을 갖는 디스플레이 구동전원을 생성하고, 생성한 상기 디스플레이 구동전원을 상기 디스플레이 패널에 공급하는 DC-DC 컨버터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 AC-DC 컨버터는,
    상기 입력 교류전원을 수신하는 입력단;
    상기 입력단과 전기적으로 연결되고 상기 입력 교류전원을 전파정류하여 정류전원을 생성하는 전파정류부; 및
    상기 전파정류부와 전기적으로 연결되며, 상기 정류전원을 역률보상하여 상기 입력 교류전원의 전압 최대값보다 큰 중간값과 상기 입력 교류전원의 전압변동폭보다 작은 리플을 가지는 역률보상전원을 생성하는 역률보상부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 LED 어레이를 정전류 구동하는 백라이트 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는,
    상기 적어도 하나의 LED 어레이의 출력단에 제1 단자가 연결되는 구동스위치;
    상기 구동스위치의 제2 단자와 기준전위 사이에 연결되는 저항기; 및
    상기 구동스위치의 제어단자에 연결되고 상기 저항기 양단에 걸리는 피드백전압과 기설정 기준전압에 기초하여 상기 구동스위치의 동작을 PWM 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는 복수의 LED 어레이가 복수의 채널을 형성하며 병렬 연결되는 복수의 LED 어레이의 출력단에 각각 연결되는 복수의 정전류 구동부를 구비하고,
    각 정전류 구동부는 기준전압 발생기를 구비한 집적회로로 형성되며,
    상기 복수의 정전류 구동부 중 어느 하나는 마스터로 설정되고, 나머지는 슬래이브로 설정되며, 복수의 정전류 구동부는 마스터로 설정된 정전류 구동부의 기준전압에 기초하여 정전류 구동하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 각 정전류 구동부에 구비되는 비교기는, 비교기의 포지티브 입력단자 및 네거티브 입력단자와 비교기 내의 출력 극성을 시간에 따라 교번하여 비교기의 입력 오차를 시간 흐름에 따라 상쇄시키는 초핑(Chopping) 방식의 오차 보상 비교기인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는 복수의 LED 어레이가 복수의 채널을 형성하며 병렬 연결되는 복수의 LED 어레이의 출력단에 각각 연결되는 복수의 정전류 구동부를 구비하고,
    각 정전류 구동부는 전압감지부 및 전류감지부 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 구동스위치의 제1 단자에서의 스위치전압을 감지하거나 상기 저항기에 흐르는 전류에 따른 상기 피드백전압을 감지하고, 감지한 상기 스위치전압 또는 상기 피드백전압에 기초하여 역률보상 조절용 피드백신호를 상기 역률보상부에 제공하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류 입력전압은, 직류 85V 내지 240V의 실효치(Root Mean Square Value, RMS 값)에 상응하는 전압을 가지고,
    상기 AC-DC 컨버터는, 상기 고전압값에 대응하는 직류 200V 내지 400V의 중간값 및 50V 이하의 리플을 가지는 상기 백라이트 구동전원을 생성하고,
    상기 DC-DC 컨버터는, 상기 저전압값에 대응하는 직류 3V 내지 50V의 상기 디스플레이 구동전원을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 AC-DC 컨버터의 입력단에 연결되는 EMI(Electromagnetic Interference) 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 입력 교류전원을 인가받아 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode) 어레이를 구비한 백라이트 유닛과 상기 백라이트 유닛이 결합되는 디스플레이 패널에 직류성분의 전원을 공급하는 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 있어서,
    상기 입력 교류전원을 전파정류하여 상기 적어도 하나의 LED 어레이의 총 순방향 전압값 이상의 고전압값을 갖는 백라이트 구동전원을 생성하는 AC-DC 컨버터;
    상기 백라이트 구동전원을 상기 백라이트 유닛에 공급하는 바이패스 배선; 및
    상기 AC-DC 컨버터의 후단에 전기적으로 연결되고 상기 백라이트 구동전원을 강압하여 상기 디스플레이 패널을 구동하기 위한 저전압값을 갖는 디스플레이 구동전원을 생성하는 DC-DC 컨버터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 AC-DC 컨버터는,
    상기 입력 교류전원을 수신하는 입력단;
    상기 입력단과 전기적으로 연결되고 상기 입력 교류전원을 전파정류하여 정류전원을 생성하는 전파정류부; 및
    상기 전파정류부와 전기적으로 연결되며, 상기 정류전원을 역률보상하여 상기 입력 교류전원의 전압 최대값보다 큰 중간값과 상기 입력 교류전원의 전압변동폭보다 작은 리플을 가지는 역률보상전원을 생성하는 역률보상부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 역률보상부는,
    상기 전파정류부의 출력단에 직렬 연결되는 인덕터;
    상기 인버터에 애노드가 연결되는 다이오드;
    제1 단자, 제2 단자 및 제어단자를 구비하고, 상기 제1 단자가 상기 인덕터의 일단과 상기 다이오드의 애노드에 공통 연결되고, 상기 제2 단자가 기준전위(Reference Potential) 측에 연결되며, 상기 제어단자가 PFC(Power Factor Correction) 제어부에 연결되는 트랜지스터; 및
    상기 다이오드의 캐소드와 상기 기준전위와의 사이에 연결되는 캐패시터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 PFC 제어부는, 상기 다이오드의 캐소드에 병렬 연결된 복수의 저항기들의 전압분할기로부터 상기 역률보상전원의 전압을 미리 설정된 크기로 분배한 모니터링전압을 수신하고, 기설정된 기준전압(Reference Voltage)과 상기 모니터링전압을 비교한 결과에 따른 PWM 제어신호를 상기 트랜지스터의 제어단자에 인가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 PFC 제어부는 상기 백라이트 구동부로부터 역률보상전압 조절용 피드백신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 교류 입력전압은, 직류 85V 내지 240V의 실효치(Root Mean Square Value, RMS 값)에 상응하는 전압을 가지고,
    상기 AC-DC 컨버터는, 상기 고전압값에 대응하는 직류 200V 내지 400V의 중간값 및 50V 이하의 리플을 가지는 상기 백라이트 구동전원을 생성하고,
    상기 DC-DC 컨버터는, 상기 저전압값에 대응하는 직류 3V 내지 50V의 상기 디스플레이 구동전원을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 장치.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터는,
    상기 역률보상전압을 강압하여 제1 강압전압을 생성하고, 상기 제1 강압전압을 상기 디스플레이 패널에 공급하는 제1 DC-DC 컨버터; 및
    상기 역률보상전압을 강압하여 상기 제1 강압전압보다 낮은 제2 강압전압을 생성하고, 상기 제2 강압전압을 상기 디스플레이 패널에 공급하는 제2 DC-DC 컨버터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 장치.
  17. 제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 AC-DC 컨버터는 상기 백라이트 유닛의 LED 어레이의 총 순방향 전압과 상기 역률보상전압의 리플 전압과 상기 LED 어레이의 구동스위치의 최소 동작 전압을 합한 전압 이상의 전압 크기를 가진 상기 역률보상전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 어레이는 순방향 전압이 10V 이상인 고전압 구동 LED를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 장치.
  19. 입력 교류전원을 인가받아 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode) 어레이를 구비한 백라이트 유닛과 상기 백라이트 유닛이 결합되는 디스플레이 패널에 직류성분의 전원을 공급하는 디스플레이 장치의 전원 공급 방법에 있어서,
    상기 입력 교류전원을 전파정류하여 정류전원을 생성하는 제1 단계;
    상기 정류전원의 역률을 보상하여 역률보상전압을 생성하는 제 2 단계;
    상기 역률보상전압을 바이패스 경로를 통해 상기 백라이트 유닛에 공급하는 제 3 단계-여기서, 상기 역률보상전압은 상기 적어도 하나의 LED 어레이의 총 순방향 전압값 이상의 고전압값을 갖는 백라이트 구동전압임-;
    상기 역률보상전압을 강압하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 저전압값을 갖는 디스플레이 구동전원을 생성하는 제 4 단계; 및
    상기 디스플레이 구동전원을 상기 디스플레이 패널에 공급하는 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제2 단계는, 상기 정류전원을 역률보상하여 상기 입력 교류전원의 전압 최대값보다 큰 중간값을 가지고 상기 입력 교류전원의 전압변동폭보다 작은 리플 전압을 가지는 상기 역률보상전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제2 단계는, 상기 적어도 하나의 LED 어레이의 총 순방향 전압과 상기 역률보상전압의 리플 전압과 상기 LED 어레이의 구동스위치의 최소 동작 전압을 합한 전압 이상의 크기를 가진 상기 역률보상전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 제1 단계는, 직류 85V 내지 240V의 실효치(Root Mean Square value, RMS 값)를 가지는 상기 입력 교류전원을 수신하고,
    상기 제2 단계는, 직류 200V 내지 400V의 중간값과 50V 이하의 리플을 가지는 상기 역률보상전압을 생성하고,
    상기 제4 단계는, 상기 역률보상전압을 강압하여 직류 3V 내지 50V를 가지는 상기 디스플레이 구동전원을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 제2 단계 전에, 상기 역률보상전압을 생성하는 역률보상부가 상기 적어도 하나의 LED 어레이를 구동하는 백라이트 구동부로부터 역률보상전압 조절용 피드백 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 공급 방법.
  24. 디스플레이 장치용 LED(Light Emitting Diode) 백라이트에 있어서,
    입력 교류전원의 역률을 보상하여 역률보상전압을 출력하는 역률보상부;
    복수의 발광다이오드를 포함하고, 제공된 상기 역률보상전압에 따라 구동하는 백라이트 유닛; 및
    상기 복수의 발광다이오드에 흐르는 전류를 일정한 크기로 제어하고, 상기 백라이트 유닛의 밝기를 제어하는 백라이트 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는 상기 백라이트 유닛의 출력 전류에 상응하는 전압과 기준전압을 비교한 결과에 따라 상기 전류의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 역률보상부는 상용 교류 전원의 전압 크기의 차이를 보상할 수 있고, 상기 복수의 발광다이오드 각각의 구동을 위한 기준전압의 합 이상의 크기를 가지는 상기 역률보상전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 역률보상전압에 포함된 교류 성분을 제거하여 교류 성분이 제거된 역률보상전압을 백라이트 유닛에 제공하는 리플제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트.

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